• 대한토목학회논문집
• /
• 제31권4B호
• /
• pp.333-341
• /
• 2011

본 연구에서는 RANS를 지배방정식으로 하는 3치원 수치모의를 이용하여 댐 붕괴로 인한 3차원적인 흐름 특징이 지배하는 댐 직하류에서 댐 붕괴파의 전파 현상, 특히 홍수파의 비정상성과 불연속성, 홍수파와 그 빈사파의 영향, 상류 및 사류 흐름의 혼재, 마른 하도에서의 전파, 이동상 수로에서의 전파와 같은 복잡한 현상을 포함하는 홍수파의 전파를 해석하였다. 부분 댐 붕괴로 인한 홍수파의 전파 해석과 90${\circ}$ 만곡을 가지는 실험수로에서의 홍수파 전파 해석에서는, 2차원 천수방정식을 지배방정식으로 사용하는 수치모의의 한계점으로 지적되었던 댐 붕괴 지점에서의 급격한 수위 변화와 저수지에서의 수위 진동 현상을 제대로 모의할 수 있었다. 또한 댐을 경계로 상류와 하류의 지형이 평행하거나 상류가 높은 또는 하류가 높은 계단형의 이동상 수로에서의 홍수파의 전파 및 하상변동을 성공적으로 모의할 수 있었다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제6권3호
• /
• pp.245-259
• /
• 1994

연직 확산계수의 산정에 k-I 난류방정식을 도입하여 예측성을 향상시킨 치안 해수유동 및 온배수 확산에 관한 3차원 수치모형을 개발하였다. 모형은 1차원 수로에서 취송류의 연직분포, 정지수역으로의 온배수 젯트에 대하여 수리실험자료와의 비교검증을 실시하고 고리해역에서 조류 및 온배수 확산을 해석하여 현장 적용성을 검토하였다. 계산결과는 검증에 사용된 자료와 대체로 일치하는 양호한 결과를 보였으며, 취송류, 밀도류, 조류에 대하여 동일한 모형상수를 사용하여 연직 확산계수를 계산할 수 있어 난류모형의 상수가 보편성이 있음을 확인하였다. 따라서, 본 연구에서 $textsc{k}$-ι 난류방정식을 도입하여 개발된 수치모형은 연안 해수유동을 대표하는 취송류, 밀도류, 조류에 대하여 난류상수의 보편성과 모형의 예측성을 갖고 있어 연안 해수유동 및 확산을 연구하는 데 효율적으로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
• /
• pp.245-251
• /
• 2009

Numerical algorithms for solving the incompressible Navier-Stokes equations using P2P1 finite element are compared regarding the eigenvalues of matrices. P2P1 element allocates pressure at vertex nodes and velocity at both vertex and mid nodes. Therefore, compared to the P1P1 element, the number of pressure variables in the P2P1 element decreases to 1/4 in the case of two-dimensional problems and to 1/8 in the three-dimensional problems. Fully-implicit-integrated, semi-implicit- integrated and semi-segregated finite element formulations using P2P1 element are compared in terms of elapsed time, accuracy and eigenvlue distribution (condition number). For the comparison,they have been applied to the well-known benchmark problems. That is, the two-dimensional unsteady flows around a fixed circular cylinder and decaying vortex flow are adopted to check spatial accuracy.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.36-40
• /
• 2006

초음속 공중발사 로켓의 모선분리에 대한 유동해석을 수행하였다. 모선(F-4E Phantom)에서 분리되는 로켓주변 유동장의 정상/비정상 유동해석을 위해 압축성 Wavier-Stokes방정식이 사용되었으며, 해석결과는 모선과 로켓간의 충격파-팽창파 간섭효과를 잘 보여주고 있다. 무게중심의 변화에 따른 로켓의 거동을 예측하기 위하여 세 가지 경우에 대한 전산해석을 수행하였으며, 결과적으로 초음속 공중발사 로켓의 안전한 모선분리를 위한 설계 가이드라인을 제시 하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제36권3호
• /
• pp.211-219
• /
• 2008

본 연구에서는 삼차원 비정렬 비점성 유동 해석 코드를 이용하여 전투기 형상의 외부 장착물이 꼬리 날개에 미치는 공력 간섭효과에 대한 연구를 수행하였다. 수치적 기법으로는 격자점 중심(vertex-centered)에 기초한 유한체적법과 시간 적분을 위한 내재적인 point Gauss-Seidel 반복 계산법을 사용하였다. 해석 코드의 검증을 위해 전투기 형상에 대한 정상 유동 계산을 수행하였으며 결과를 실험 데이터와 비교하였다. 외부 장착물의 후류(wake)를 정확히 포착하기 위해 예상되는 후류 영역에 대해 국부적인 격자 조밀화를 수행하였으며 천음속 영역에서의 비정상 유동 해석을 통해 외부 장착물에서 발생하는 후류가 수평꼬리날개에 미치는 간섭효과를 확인하였다. 공력 간섭효과를 감소시키기 위한 대안으로는 뒷전 플랩 꺽임각(trailing edge flap deflection)을 고려하였으며 이에 대한 정량적인 감소효과를 제시하였다.

• 한국유체기계학회 논문집
• /
• 제7권3호
• /
• pp.14-22
• /
• 2004

Bileaflet mechanical valves have the complications such as hemolysis and thromboembolism, leaflet damage, and leaflet break. These complications are related with the fluid velocity and shear stress characteristics of mechanical heart valves. The first aim of the current study is to introduce fluid-structure interaction method for calculation of unsteady and three-dimensional blood flow through bileaflet valve and leaflet behavior interacted with its flow, and to overcome the shortness of the previous studies, where the leaflet motion has been ignored or simplified, by using FSI method. A finite volume computational fluid dynamics code and a finite element structure dynamics code have been used concurrently to solve the flow and structure equations, respectively, to investigate the interaction between the blood flow and leaflet. As a result, it is observed that the leaflet is closing very slowly at the first stage of processing but it goes too fast at the last stage. And the results noted that the low pressure is formed behind leaflet to make the cavitation because of closing velocity three times faster than opening velocity. Also it is observed some fluttering phenomenon when the leaflet is completely opened. And the rebounce phenomenon due to the sudden pressure change of before and after the leaflet just before closing completely. The some of time-delay is presented between the inversion point of ventricle and aorta pressure and closing point of leaflet. The shear stress is bigger and the time of exposure is longer when the flow rate is maximum. So it is concluded that the distribution of shear stress at complete opening stage has big effect on the blood damage, and that the low-pressure region appeared behind leaflet at complete closing stage has also effect on the blood damage.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제40권5호
• /
• pp.36-42
• /
• 2003

A CFD simulation technique has been developed to handle the unsteady body motion with large amplitude by use of overlapping multi-block grid system. The three-dimensional, viscous and incompressible flow around body is investigated by solving the Navier-Stokes equations, and the motion of body is represented by moving effect of the grid system. Composite grid system is employed in order to deal with both the body motion with large amplitude and the condition of numerical wave maker in convenience at the same time. The governing equations, Navier-Stokes (N-S) and continuity equations, are discretized by a finite volume method, in the framework of an O-H type boundary-fitted grid system (inner grid system including test model) and a rectangular grid system (outer grid system including simulation equipments for generation of wave environments). If this study, several flow configurations, such as an oscillating cylinder with large KC number, are studied in order to predict and evaluate the hydrodynamic forces. Furthermore, the motion simulation of a Series 60 model advancing in a uniform flow under the condition of enforced roll motion of angle 20$^{\circ}$ is performed in the developed numerical wave tank.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.27-34
• /
• 2004

CO₂소화장치의 CO₂노즐과 방호공간 내 벽 사이의 거리변화에 따른 유동 및 CO₂질량전달효과를 분석하기 위하여 CO₂노즐과 후측 벽 사이의 거리를 변화시키면서 전산모이실험을 3차원 비정상상태로 수행하였다. 유동장과 CO₂소화제 농도장을 계산하였다. CO₂노즐과 후측 벽 사이의 거리 증가에 따라 다른 재 순환 유동형태와 벽면제트기류가 형성되었다. CO₂ 소화제 질량전달은 모든 경우에서 각 벽으로부터 방호공간의 중앙으로 일어나지만 CO₂소화제 노즐의 전 후 영역의 CO₂질량분율은 CO₂노즐과 벽 사이의 거리 증가에 따라 높거나 낮게 나타났다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제8권6호
• /
• pp.87-100
• /
• 2000

HC and CO emissions during the cold start contribute the majority of the total emissions in the legislated driving cycles. Therefore, in order to minimize the cold-start emissions, the fast light-off techniques have been developed and presented in the literature. One of the most encouraging strategies for reducing start-up emissions is to place the light-off catalyst, in addition to the main under-body catalyst, near the engine exhaust manifold. This study numerically consider three-dimensional, unsteady compressible reacting flow in the light-off and under body catalyst to examine the impact of a light-off catalyst on thermal response of the under body catalyst and tail pipe emission. The effect of flow distribution on the temperature distribution and emission performance have also been examined. The present results show that flow distribution has a great influence on the temperature distribution in the monolith at the early stage of warm-up process and the ultimate conversion efficiency of light-off catalyst is severly deteriorated when the space velocity is above $100,000hr^{-1}$.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
• /
• 제1권1호
• /
• pp.21-28
• /
• 2000

The flowfield of hypersonic shock-shock interaction has been simulated using a two-dimensional Navier-Stokes code based on AUSMPW+ scheme. AUSMPW+ scheme is a new hybrid flux splitting scheme, which is improved by introducing pressure-based weight functions to eliminate the typical drawbacks of AUSM-type schemes, such as non-monotone pressure solutions. To study the real gas effects, three different gas models are taken into account in the present paper: perfect gas, equilibrium flow and non equilibrium flow. It has been investigated how each gas model influences on the peak surface loading, such as wall pressure and wall heat transfer, and unsteady structure of flowfield in the region of shock-shock interaction. With the results, the value of peak pressure is not sensitive to the real gas effects nor to the wall catalyticity. However, the value of peak heat transfer rates is affected by the real gas effects and the wall catalyticity. Also, the structure of the flowfield changes drastically in the presence of real gas effects.