• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2002년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.23-28
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• 2002

TNumerical simulations of the supersonic impinging jet flows are carried out using the 3D Navier-Stokes code. This paper is focuses on the unsteady flow features associated with stagnation bubbles and other oscillatory behavior. The 3D code was validated by reproducing the results of Lamont's experiments. Computation is carried out for the cases in which the unsteadiness of the plate shock has been observed experimentally. The computational results confirm the oscillatory feature in several kHz. Unsteady calculation with algebraic turbulence model is also performed. It is found that the laminar and turbulent results have some discrepancy in the transient period. However, both of them reveal the oscillatory behavior with similar frequency.

• 한국전산유체공학회지
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• 제2권2호
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• pp.44-50
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• 1997

Accurate simulation of jet plume exhausting into the open space as well as onto the opposing wall is of interest both numerically and physically; the latter, from a system designer's point of view. In the current work, Navier-Stokes computation is undertaken to capture the flow pattern of a supersonic jet impinging onto a rectangular duct which deflects the vertical jet horizontally. Of particular interest are the flow structure in the jet exhaust area, pressure pattern and the magnitude of pressure force at the bottom wall. Usefulness of present characteristic boundary condition applied at the exiting plane of the duct is demonstrated by capturing such complex flow structures for different lengths of the deflection duct.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제16권11호
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• pp.1448-1456
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• 2002

The present study addresses the flow characteristics involved in the self-induced oscillations of the underexpanded jet impinging upon a cylindrical body. Both experiment and computational analysis are carried out to elucidate the shock motions of the self-induced oscillations and to find the associated major flow factors. The underexpanded sonic jet is made from a nozzle and a cylindrical body is placed downstream to simulate the impinging jet upon an obstacle. The computational analysis using TVD scheme is applied to solve the axisymmetric, unsteady, inviscid governing equations. A Schlieren system is employed to visualize the self-induced oscillations generated in flow field. The data of the shock motions are obtained from a high-speed video system. The detailed characteristics of the Mach disk oscillations and the resulting pressure variations are expatiated using the time dependent data of the Mach disk positions. The mechanisms of the self-induced oscillations are discussed in details based upon the experimental and computational results.

• 한국추진공학회지
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• 제2권3호
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• pp.10-19
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• 1998

초음속 부족팽창제트가 충돌할 때 유동장은 매우 복잡한 유동구조를 나타낸다. 본 연구에서는 음속노즐 출구 직경의 1.5배 거리에 경사각 $60^{\cire}$~$90^{\cire}$로 설치된 평판에 미치는 초음속 제트에 대해 쉴릴렌 장치를 이용하여 유동구조를 가시화 하였으며, 평판 위에 작용하는 압력분포를 측정하였고 감열지를 이용하여 평판 표면 유동을 가시화하여 기존의 연구결과와 비교하였다. 연구결과 간단한 방법으로 저마하수에서의 평판 유동을 가시화 할 수 있는 방법을 제시하고 충돌제트의 유동구조를 규명하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제3권3호
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• pp.53-61
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• 1999

충돌제트는 미사일 또는 수직/단거리 이착륙기의 배기가스가 지면이나 화염 편향기 등에 부딪힐 때 발생하며 노즐의 형상, 노즐과 평판과의 거리등에 따라 유동양상이 달라진다. 본 연구에서는 초음속 노즐을 통해 과소 팽창된 제트가 평판에 부딪힐 때 형성되는 평판 압력분포 및 버블 발생 등에 대한 시험결과를 선행된 충격파 풍동을 이용한 시험 결과와 비교하고 초음속 유동시험장치 이용시의 유동 특성을 규명하였다. 초음속 유동시험장치와 충격파 풍동의 평판에서 압력분포는 저압 챔버 내의 수분과 온도 때문에 차이가 나타났고 과소 팽창비에 따른 압력분포는 서로 유사한 경향을 보여주었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2000년도 제15회 학술강연회논문초록집
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• pp.31-31
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• 2000

초음속 충돌제트(impinging jet)의 열 및 운동량 전달(heat and momentum transfer)은 로켓의 이ㆍ착륙, 다단 로켓의 분리, 로켓의 방향조절을 위해 배기 노즐에 부착되는 제트 베인(jet vane)이나 스포일러 탭(spoiler tab), 수직/단거리 이착륙기의 발진, 미사일 발사시스템, 전투기 동체, 날개, 후미 부분에서 발사되는 미사일의 배기가스가 주변장치 등에 충돌할 때 발생되는 문제점 등을 사전 예측하여 관련장비의 설계 둥에 유용한 자료로 이용된다. 따라서 이에 대한 기초 연구로서 초음속 유동 실험장치를 이용하여 마하수(Mach Number) 1.0 및 1.8인 경우에 대하여 수직/경사평판에서 팽창 비, 거리, 경사각에 따른 충돌 면에서의 단열 벽면온도를 측정하였다. (중략)

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제13권2호
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• pp.51-59
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• 2017

Steam jets ejected from a rupture zone of high energy pipes may cause damage to adjacent structures. This event could lead to more serious accidents in nuclear power plants. Therefore, to prevent serious accidents, high energy pipes of nuclear power plants are designed according to the ANSI / ANS 58.2 technical standard. However, the US Nuclear Regulatory Commission (USNRC) has recently pointed out non-conservatism in existing high energy pipe fracture evaluation methods, and required the assessment of the unsteady load of the jet caused by a potential feedback mechanism as well as the impact range of steam jet, the jet impact loads and the blast wave effects at the initial breakage stage. The potential feedback mechanism refers to a phenomenon in which a vortex formed by impingement jets amplifies vortex itself and induces jet vibration in a shear layer. In this study, CFD methodology using the LES turbulence model is established and numerical analysis is carried out to evaluate the dynamic behavior of impingement jets and the potential feedback mechanism during jet impingement. Obtained results have been compared with an empirical correlation and experiment.

• 한국추진공학회지
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• 제5권4호
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• pp.94-101
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• 2001

본 연구에서는 이중 동축 노즐로부터 대기로 방출되는 초음속 자유제트유동을 실험하였다. 출구마하수, 보조제트 충돌각 및 주제트 노즐 형상이 다른 8종류의 노즐을 사용하고, 주제트 및 보조제트 압력비를 각각 1.0∼10.0, 1.0∼4.0으로 변화시켜 노즐 출구 근방에서의 자유제트 유동장 특성을 상세히 조사하였다. 본 연구의 결과로부터 노즐의 형상 및 보조제트 분류각이 노즐 출구의 충격과 시스템에 영향을 미치며, 노즐출구로부터 마하디스크까지의 거리는 주제트 압력비가 증가할수록, 보조제트 압력비가 감소할수록 증가하나 마하디스크의 직경은 주제트 및 보조제트 압력비의 조합에 따라 달라진다는 것을 알았다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제16권5호
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• pp.712-717
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• 2013

The gas management system for a vertical launching system must be safely managed within a ship. The plenum and uptake are capable of containing and surviving a full-burning restrained firing without loss of gas management integrity. To secure the safety, the pressure characteristics with a supersonic under-expanded jet on a gas management system are numerically investigated using computational fluid dynamics. The results of present analysis and the preliminary design of the gas management system are described in this paper.

• 한국전산유체공학회지
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• 제8권2호
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• pp.1-7
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• 2003

The V2F turbulence model, which has shown very good performance in several test cases at low speeds, has been applied to supersonic ramp flow with 20. corner angle at the free stream Mach number of 2.79. The flow is known to manifest strong shock wave/turbulent boundary layer interactions. As a comparative study, low-Reynolds k-ε models are also considered. While the V2F model predicts wall-pressure distribution well, it relatively predicts larger separation bubble and higher skin-friction after the reattachment than the experimental data. Although the ellpticity of f equation is the characteristics of incompressible flows, the converged solutions are acquired in the compressible flow with shock waves. The effect of the realizability constraints used in the model is also examined. In contrast to the result of impinging jet flows, the realizability bounds proposed by Durbin deterioate the overall solutions of the supersonic ramp flow.