• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제7권2호
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• pp.155-174
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• 2006

Parabolized stability equations for compressible flows in general curvilinear coordinate system are derived to deal with a broad range of transition prediction problems on complex geometry. A highly accurate finite difference PSE code has been developed using an implicit marching procedure. Compressible and incompressible flat plate flow stability under two-dimensional and three¬dimensional disturbances has been investigated to test the present code. Results of the present computation are found to be in good agreement with the multiple scale analysis and DNS data. Stability calculation results by the present PSE code for compressible boundary layer at Mach numbers ranging from 0.02 to 1.5 are also presented and are again seen to be as accurate as the spectral method.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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• pp.352-357
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• 2010

A parametric study has been carried out to elucidate the characteristics of channel flow with a streamwise-periodic array of cylinders. This flow configuration is relevant to heat exchanger applications. The presence of cylinders in channel flow causes the attached wall boundary layer to separate, leading to significant change in flow instabilities. There exist two kinds of instabilities; flow undergoes a primary instability (Hopf bifurcaiton) at a lower Reynolds number, and the unsteady two-dimensional flow becomes unstable to three-dimensional disturbances at a higher Reynolds number. We report here the dependencies of the primary instability as well as the flow characteristics of the subsequent unsteady flow including flow-induced forces and Strouhal number of vortex shedding, on the distance between the cylinder and the channel wall.

• 한국전산유체공학회지
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• 제15권3호
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• pp.54-59
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• 2010

A parametric study has been carried out to elucidate the characteristics of channel flow with a streamwise-periodic array of cylinders. This flow configuration is relevant to heat exchanger applications. The presence of cylinders in channel flow causes the attached wall boundary layer to separate, leading to significant change in flow instabilities. There exist two kinds of instabilities; flow undergoes a primary instability (Hopf bifurcation) at a lower Reynolds number, and the unsteady two-dimensional flow becomes unstable to three-dimensional disturbances at a higher Reynolds number. We report here the dependencies of the primary instability as well as the flow characteristics of the subsequent unsteady flow, including flow-induced forces and Strouhal number of vortex shedding, on the distance between the cylinder and the channel wall.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권3호
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• pp.207-215
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• 2020

소형 초음속 연소시험 장치 구축의 일부로서 형상 천이 노즐 설계 연구를 수행하였다. 원형의 연소식 공기가열기에 정사각형 단면의 초음속 연소기를 연결하기 위하여 MOC 설계기법을 이용하여 초음속 형상 천이 노즐의 면적변화를 산출하였다. 천이율을 조절하기 위하여 형상 천이 함수를 도입하였다. 3차원 전산유체 해석을 통한 경계층 보정과 함께 몇 가지 형상 천이 함수의 영향을 살펴보았다. 본 연구의 형상 천이 노즐에서는 일반적인 사각단면 노즐에서 모서리에 발생하는 압력구배에 의한 재순환영역과 이에 의한 노즐 벽 중심부의 경계층 발달이 비교적 작게 나타남을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제11권4호
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• pp.362-367
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• 2001

지반에서 겨울에 발생할 수 있는 단단한 상부층은 방진벽의 진동차단성능을 변화시킬 수 있다. 본 논문은 상부에 단단한 층이 존재하는 층진 지반(layered soil)에서 표면파의 진동전파와 강성 방진벽의 진동차단 성능에 관한 것이다. 연구는 이차원문제로, 경계요소법을 이용한 수치해석적 방법에 의해 수행되었으며, 진동원은 수직방향으로 조화가 진을 받는 줄기초이다. 검토된 지반은 세 가지로, 균질의 반무한 지반과, 단단한 상부층의 두께를 달리하는 두 개의 지반이다. 단단한 상부층을 갖는 지반에서는 굴절의 지반과 비교하여 아주 커다란 진폭의 감소가 나타났으며, 진동전파 속도의 경우, 물성치에 의해 계산으로 구해지는 진동전파 속도만큼의 크기가 나타나지 않았다. 더욱이 동결지반에서의 진폭은 비동결지반에서 보다 거리에 따라 아주 작은 값이 구해졌다.

• Steel and Composite Structures
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• 제43권1호
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• pp.91-106
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• 2022

This paper has focused on presenting a three dimensional theory of elasticity for free vibration of 3D-graphene foam reinforced polymer matrix composites (GrF-PMC) cylindrical panels resting on two-parameter elastic foundations. The elastic foundation is considered as a Pasternak model with adding a Shear layer to the Winkler model. The porous graphene foams possessing 3D scaffold structures have been introduced into polymers for enhancing the overall stiffness of the composite structure. Also, 3D graphene foams can distribute uniformly or non-uniformly in the shell thickness direction. The effective Young's modulus, mass density and Poisson's ratio are predicted by the rule of mixture. Three complicated equations of motion for the panel under consideration are semi-analytically solved by using 2-D differential quadrature method. The fast rate of convergence and accuracy of the method are investigated through the different solved examples. Because of using two-dimensional generalized differential quadrature method, the present approach makes possible vibration analysis of cylindrical panels with two opposite axial edges simply supported and arbitrary boundary at the curved edges. It is explicated that 3D-GrF skeleton type and weight fraction can significantly affect the vibrational characteristics of GrF-PMC panel resting on two-parameter elastic foundations.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권4호
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• pp.349-360
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• 2012

본 연구에서는 3차원 점성 흐름에 적용될 수 있는 비정수압 자유수면 모형을 수평방향 직교 곡선좌표계에서 개발하였다. 개발된 수치모형은 엇갈린 격자를 사용함으로써 발생되는 자유수면에서의 경계조건 종결 문제를 수면층 방정식을 도입하여 해결하였으며, 난류의 유동 해석을 위한 폐합식으로 등방성의 k-${\varepsilon}$ 난류모형을 이용하였다. 본 연구에서 운동량방정식은 이송-확산항만으로 중간단계의 유속을 예측하고, 압력 및 중력을 포함하는 생성항과 연속방정식을 결합하여 다음 시간단계의 유동장을 결정하는 계산 단계 분리법을 이용하였다. 수치모형의 적용성 평가를 위하여 폐쇄된 2차원 수조에서의 취송류, 급경사를 가지는 2차원 수로에서의 흐름, 원심력에 의한 이차류 흐름특성 분석을 위한 3차원 급변 만곡류에 대한 모의를 실시하였다. 수치모의 예측치는 수리모형 실험값과 수위, 유속, 난류특성 등에서 일치하는 양상을 보이는 것이 확인되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권3호
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• pp.439-447
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• 2002

The microchannel flow in miniature TCDs (thermal conductivity detectors) is investigated numerically. The solutions based on the boundary layer approximation are not very accurate in the region of the duct inlet for low Reynolds numbers. In this study, two-dimensional Navier-Stokes equations are considered to analyze the gas flow in a miniature TCD. Effects of channel size, inlet and boundary conditions on the heat transfer rate are examined. When the gas stream is not preheated, the distances for a miniature TCD to reach the conduction-dominant region for duct flow are found to be approximately two and three times the thermal entry length for duct flow with constant properties, respectively, leer constant wall temperature and constant wall heat flux boundary conditions. If the gas temperature at the channel inlet is close to the mean gas temperature in the conduction-dominant region, the entrance region is much shorter compared to other cases considered in this study.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권3호
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• pp.15-21
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• 1999

KRISO 300K VLCC 이중모형선 주위의 유동특성을 풍동실험을 통해 연구하였다. 선체 선미 주위유동과 후류유동의 평균속도 성분, 난류강도, 레이놀즈 전단응력 및 난류 운동에너지 분포를 열선풍속계를 이용하여 측정하였다. 실험은 선미와 후류의 횡단면에서 수행하였으며, 선체 표면에서의 유동 패턴을 정성적으로 조사하기 위하여 유막법을 이용한 유동가시화도 수행하였다. 선미와 근접 후류영역은 매우 복잡한 3차원의 유동특성을 가지고 있으며, 특히 종방향 와류영역에서 고리 모양의 후류 구조를 볼 수 있었다. 그리고 중앙평행부에서의 얇은 경계층은 선미 영역을 지나며 점차 두꺼워지고 복잡한 3차원 난류후류로 발전하였다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제13권3호
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• pp.29-34
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• 2015

The interaction between a normal shock wave and a boundary layer along a wall surface in internal compressible flows causes a very complicated flow. This interaction region containing shock train and mixing region is called as pseudo-shock waves. Pseudo-shock waves in the divergent part of a rectangular nozzle have been investigated by using large-eddy simulation (LES). LES studies have been done for the complex flow phenomena of three-dimensional pseudo-shock waves. The LES results have been validated against experimental wall-pressure measurements. The LES results are in good agreement with experimental results. Pseudo-shock length and corner separation have been studied in three-dimensional LES model. Comparison of centerline pressure measurement and 3D visualization measurement has been discussed for the corner separation position. It has been concluded that the pseudo-shock length should be measured by using 3D visualization measurement.