• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.825-830
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• 2004

A numerical analysis based on two-dimensional and three-dimensional incompressible Navier-Stokes equations has been carried out for double-circular-arc (DCA) compressor cascades. Two types of double-circular-arc cascades were used in this analysis. The appropriate turbulence model for compressor analysis was selected among the conventional turbulence models such as Baldwin-Lomax, k-$\varepsilon$ and k-$\varepsilon$ models. The results of current study were compared with available experimental data at various incidence angles. The 2-D and 3-D computational codes based on SIMPLE/PWIM algorithm for collocated grid and hybrid scheme for the convective terms were the main features of numerical tools. As commonly known, turbulence modeling is very important for the prediction of cascade flows, which are extremely complex with separation and reattachment by adverse pressure gradient. For selection of turbulence model, 2-D analysis was performed. And then, k-$\varepsilon$ turbulence model with wall function chosen as the reasonable turbulence model for 3-D calculation was used to increase the efficiency of computation times. A reasonable result of 3-D flow pattern passing through the double-circular-arc cascade was obtained.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2002년도 학술발표회 논문집(I)
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• pp.547-552
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• 2002

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권10호
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• pp.697-706
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• 2019

다상흐름 모델링 기법과 하이브리드 난류 모델링 기법을 결합한 수치모형을 이용하여 사각형 수로에서의 중력류를 수치모의 하였다. 이 연구에서 적용한 다상흐름 해석기법은 밀도가 큰 중력류 유체, 상대적으로 밀도가 작은 주변류 유체 그리고 자유수면 위에서 흐르는 공기를 3개의 상으로 처리하며, 각 상에 대해서 분리된 흐름 지배방정식을 적용한다. 난류흐름은 벽경계 근처에서는 RANS 모드로 모의하고 벽에서 떨어진 영역에서는 LES 모드로 해석하는 하이브리드 RANS/LES 방법의 일종인 IDDES 기법을 이용하여 해석한다. 이 연구에서 적용한 모델링 기법은 중력류의 머리의 전파속도를 실험값과 일치하게 잘 예측하는 것으로 나타났다. 수치해석 결과는 아울러 낮은 레이놀즈수 난류모형을 이용한 RANS 수치모의에서 이용되는 정도의 격자해상도에서도 큰 규모의 Kelvin-Helmholtz 형식의 경계면 와의 발달과 이들 와가 지속적으로 3차원 형식의 붕괴를 거쳐 작은 난류구조로 분해되면서 난류에너지가 소산되는 현상을 성공적으로 예측함을 보여준다. 적용한 수치모의 기법은 공학적으로 접근 가능한 격자해상도에서 돌출-쪼개짐 흐름 불안정을 동반한 중력류 머리부분의 3차원 거동 특성을 잘 재현하며, 이 결과는 보다 높은 격자해상도에서 구해진 LES 결과에 상응하는 것으로 나타났다. 이 연구결과는 하이브리드 난류모델링 기법과 다상흐름 해석기법을 병합한 수치모형이 자연상태에서 복잡한 중력류의 물리적 거동을 예측하는데 공학적으로 유망한 방법임을 보여준다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권12호
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• pp.1655-1666
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• 2003

It is experimentally well-known that high anisotropies of the turbulent flow field are dominant inside the tip leakage vortex, which is attributable to a substantial proportion of the total loss and constitutes one of the dominant mechanisms of the noise generation. This anisotropic nature of turbulence invalidates the use of the conventional isotropic eddy viscosity turbulence models based on the Boussinesq assumption. In this study, to check whether an anisotropic turbulence model is superior to the isotropic ones or not, the results obtained from the steady-state Reynolds averaged Navier-Stokes simulations based on the RNG k-$\varepsilon$ model and the Reynolds stress model (RSM) are compared with experimental data for two test cases: a linear compressor cascade and a forward-swept axial-flow fan. Through this comparative study of turbulence models, it is clearly shown that the RSM, which can express the production term and body-force term induced by system rotation without introducing any modeling, should be used to predict quantitatively the complex tip leakage flow, especially in the rotating environment.

• 한국추진공학회지
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• 제15권4호
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• pp.57-64
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• 2011

펄스 데토네이션 엔진에서와 같이 탄화수소를 연료로 하는 데토네이션 파는 강한 불안정성을 가지며 난류 연소 효과를 고려한 연구를 수행하여야 함이 제시된 바 있다. 본 연구에서는 강한 불안정성을 가지는 데토네이션 파의 구조를 이해하기 위하여 비점성 해석, 점성 해석, 난류 모델 및 간단한 난류 연소 모델을 고려한 수치 해석 연구를 수행하였다. 모델링 수준에 따른 연구를 통하여 점성 및 난류는 저주파 특성에는 거의 영향이 없으나, 고주파 특성을 강화하는 경향이 있는 것으로 보인다. 한편, 데토네이션 연구를 위한 난류-연소 상호 작용 모델에는 활성화 에너지의 영향이 고려되어야 하는 것으로 여겨진다.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권5호
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• pp.1203-1217
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• 1994

In the present study, in order to analyze a turbulent flow in a square sectiond 180.deg. bend, Kim's low Reynolds number second moment turbulence closure is adopted. In this model, turbulence model constants in the wall region are modified as functions of turbulent Reynolds number by use of near wall turbulent universal properties based on Laufer's experimental results of Reynolds stress distriburions. Algebraic stress model and Reynolds stress equation model are used to verify the low Reynolds number second moment closure. The application of the present low Reynolds number algebraic stress model to the prediction of a square sectioned 180.deg. bend flow gives improved velocities and Reynolds stresses profiles compared with those obtained by using the van Driest mixing length model and present low Reynolds number Reynolds stress equation model.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2007년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.142-147
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• 2007

The realizability condition has been applied to modern turbulence models, Simulations are performed to compare ${\kappa}-{\omega}$ turbulence models imposing the realizability condition. An improvement to the ${\kappa}-{\varepsilon}$ turbulence model is also presented and shown to lead to better agreement with data for supersonic base flows. The improvement is achieved by imposing a grid-independent realizability constraint in the Launder-Sharma ${\kappa}-{\varepsilon}$ model. Numerical results for several test problems show a critical role of the realizability constraint in the prediction of separated flows.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권1호
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• pp.18-26
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• 2002

With the introduction of Fractal notation, various fields of engineering adopted fractal notation to express characteristics of geometry involved and one of the most frequently applied areas was turbulence. With research on turbulence regarding the surface as fractal geometry, attempts to analyze turbulent premised flame as fractal geometry also attracted attention as a tool for modeling, for the flame surface can be viewed as fractal geometry. Experiments focused on disclosure of flame characteristics by measuring fractal parameters were done by researchers. But robust principle or theory can't be extracted. Only reported modeling efforts using fractal dimension is flame speed model by Gouldin. This model gives good predictions of flame speed in unstrained case but not in highly strained flame condition. In this research, approaches regarding fractal dimension of flame as one representative value is pointed out as a reason for the absence of robust model. And as an extort to establish robust modeling, Presents methods treating fractal dimension as statistical variable. From this approach flame characteristics reported by experiments such as Da effect on flame structure can be seen quantitatively and shows possibility of flame modeling using fractal parameters with statistical method. From this result more quantitative model can be derived.

• 한국추진공학회지
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• 제6권2호
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• pp.75-84
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• 2002

고체 추진 로켓 내부 연소실의 비정상 유동을 수치적으로 해석하였다. 완전 보존식을 이용하여 2 차원 축-대칭 연소실 안의 연소 불안정을 해석하기 위한 수치 기법을 구성하였는데 비정상 유동을 해석하기 위한 수정된 $\kappa$-$\varepsilon$ 난류 모델이 사용되었다. 이산화한 지배 방정식은 연관된 경계 조건을 포함하여 dual time-stepping 방법으로 시적분 하였다. 정상 상태의 계산을 기반으로 연소실 내의 천이 압력파의 비정상 상태를 수치적으로 모사하기 위하여 압력 펄스 및 압력 변동을 연소실 상단에 부과하였다. 로켓 모터 연소실 내의 다양한 정상 상태 및 비정상 상태의 특성을 계산 및 해석하였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 제26회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.195-199
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• 2003

The stoichiometric methan/air premixed turbulent flames at the axisymmetric Bunsen burner situation are numerically investigated. To account for the chemistry-turbulence interaction in the turbulent premixed flames, the steady laminar flamelet library method has been adopted. The flame front is tracked by using the Level-Set Approach. Turbulence is represented by the ${\kappa}-{\varepsilon}$ modeling with a Pope's correction. The detailed comparison between prediction and measurement has made for the flame field in terms of velocity, turbulent kinetic energy, and normarlized temperature.