• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2006년도 PARALLEL CFD 2006
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• pp.94-99
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• 2006

As part of a Department of Defense Grand Challenge Project, advanced high performance computing (HPC) time-accurate computational fluid dynamics (CFD) techniques have been developed and applied to a new area of aerodynamic research on microjets for control of small and medium caliber projectiles. This paper describes a computational study undertaken to determine the aerodynamic effect of flow control in the afterbody regions of spin-stabilyzed projectiles at subsonic and low transonic speeds using an advanced scalable unstructured flow solver in various parallel computers such as the IBM SP4 and Linux Cluster. High efficiency is achieved for both steady and time-accurate unsteady flow field simulations using advanced scalable Navier-Stokes computational techniques. Results relating to the code's portability and its performance on the Linux clusters are also addressed. Numerical simulations with the unsteady microjets show the jets to substantially alter the flow field both near the jet and the base region of the projectile that in turn affects the forces and moments even at zero degree angle of attack. The results have shown the potential of HPC CFD simulations on parallel machines to provide to provide insight into the jet interaction flow fields leading to improve designs.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 학술대회
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• pp.57-70
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• 2008

A high-order accurate Euler flow solver based on a discontinuous Galerkin finite-element method has been developed for the numerical simulations of blade-vortex interaction phenomena on unstructured meshes. A free vortex in freestream was investigated to assess the vortex-preserving property and the accuracy of the present flow solver. Blade-vortex interaction problems in subsonic and transonic freestreams were simulated by adopting a multi-level solution-adaptive dynamic mesh refinement/coarsening technique. The results were compared with those of other numerical and experimental methods. It was shown that the present discontinuous Galerkin flow solver can preserve the vortex structure for significantly longer vortex convection time and can accurately capture the complex unsteady blade-vortex interaction flows, including generation and propagation of acoustic waves.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년 추계학술대회논문집
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• pp.57-70
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• 2008

A high-order accurate Euler flow solver based on a discontinuous Galerkin finite-element method has been developed for the numerical simulations of blade-vortex interaction phenomena on unstructured meshes. A free vortex in freestream was investigated to assess the vortex-preserving property and the accuracy of the present flow solver. Blade-vortex interaction problems in subsonic and transonic freestreams were simulated by adopting a multi-level solution-adaptive dynamic mesh refinement/coarsening technique. The results were compared with those of other numerical and experimental methods. It was shown that the present discontinuous Galerkin flow solver can preserve the vortex structure for significantly longer vortex convection time and can accurately capture the complex unsteady blade-vortex interaction flows, including generation and propagation of acoustic waves.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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• pp.675-680
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• 2001

In this study, a fluid/structure coupled analysis system using computational fluid dynamics and computational structural dynamics has been developed. The unsteady flow fields are predicted using unstructured Euler code. Coupled time-integration method (CTIM) was applied to computer simulation of the flow-induced vibration phenomena. To investigate the interaction effect of shock motions, 2-DOF airfoil systems have been studied in the subsonic and transonic flow region. Also, aeroelastic analyses for the airfoil with an arbitrary object are performed to show the analysis capability and interference effects for the complex geometries. The present results show the flutter stabilities and characteristics of aeroelastic responses with moving shock effects.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.339-344
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• 2011

In the past much effort has been made to utilize advanced computational fluid dynamic (CFD) programs for aeroelastic simulations and analysis. However, it is limited in the field of unsteady aeroelasticity due to enormous size of computer memory and unreasonably long CPU time. Recently, AAEMS(Aerodynamics is Aeroelasticity minus Structure) was developed for linear time-invariant, coupled fluid-structure systems. In this paper, to demonstrate further the efficiency and accuracy of the new model reduction method, we successfully examine AGARD 445.6 wing modeled by FLUENT CFD, FSIPRO3D and NASTRAN FEM(Finite Element Method) programs. Using the ROM(Reduced Order Modeling) one can predict flutter boundary as a function of the dynamic pressure.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권10호
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• pp.10-16
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• 2005

본 연구에서는 3차원 시간 정확도를 가진 오일러 공탄성 해석 기법을 개발하였다. 유체-구조를 연계 시 발생할 수 있는 지연(lagging) 오차를 감소시키기 위해서 2차의 staggered 알고리즘을 적용하였다. 비정상 공력 해석과정에서 시간 정확도와 계산 시간을 줄이기 위해 사용된 병렬화된 다중격자기법(parallelized multi-grid method)과 DADI 기법을 기반으로 된 이중시간전진기법(dual-time stepping method)을 사용하였다. 오일러 공탄성 코드의 검증을 위해서 AGARD 445.6 날개 모델의 공탄성 해석을 수행하였다. 해석 결과는 실험값 및 다른 참고문헌의 해석 결과와 비교하였으며, 본 연구의 해석 결과가 다른 참고 문헌의 해석 결과들과 비교하여 상대적으로 실험값에 근접하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권6호
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• pp.496-502
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• 2007

본 논문에서는 비선형적 다물체 시스템의 유한요소 해석프로그램인 DYMORE의 새로운 버전을 이용하여 압전 재료(piezoelectric)를 삽입한 능동 비틀림 로터(Active Twist Rotor)의 개별 블레이드 제어(Individual Blade Control)에 의한 로터 블레이드의 진동 감소 효과를 해석하고 이를 풍동실험 및 이전 버전의 DYMORE 결과와 비교하였다. 본 연구에서는 로터 허브와 네 개의 블레이드만으로 구성된 단순한 로터시스템과 스워시 판, 피치링크 등을 모두 포함하는 개선된 로터시스템에 대한 해석이 각각 수행되었다. 사용된 실험 결과 자료들은 NASA Langley의 Transonic Dynamics Tunnel(TDT)에서 수행되었던 결과들을 사용하였다. 그 결과 새로운 버전의 DYMORE를 이용한 경우 실험값과는 여전히 차이가 있지만 이전 버전의 DYMORE를 통해 얻어진 수치해석 결과에 비해서 오차가 개선되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 개별 블레이드 제어 방식의 로터 시스템의 모델링을 수행하고 전진 비행 시의 진동 하중 감소 효과를 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권6호
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• pp.477-483
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• 2015

공동유동에 관한 연구는 공동시스템에서 발생하는 소음/진동 문제로 인하여 많은 연구가 이루어졌으며, 현제 항공우주 산업의 급속한 발전과 더불어 다양한 공학적 장치에 적용되고 있다. 하지만, 실제 공학적 응용에서 많이 적용되는 곡면 벽상에 설치한 공동유동에 관한 연구에 대해서는 거의 수행되지 않았다. 본 연구에서는 곡면벽상에 설치한 공동유동의 특성을 조사하기 위해 수치계산을 수행하였으며, 곡면의 곡률 반경의 비(L/R) 및 입구 유동의 마하수를 변화시켜, 천음속/초음속 공동유동에서 발생하는 압력진동을 조사하였다. 그 결과 곡면에 부착된 공동유동의 경우 와류의 상호작용으로 인한 압력 교란을 완화시켰으나, 압력 진동의 진폭을 증가시켰으며, 또한 마하수가 증가함에 따라 압력 진동의 진폭이 증가하였다. 주파수 분석 결과, 곡관의 무차원 진동수는 직관에 비해 낮은 값이 측정되었으며, 또한 Rossiter의 실험값에 비해 낮은 값을 가졌다.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1-6
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• 2002

How is the flow in a rotating impeller. About 35 years have passed since one experimentalist rotating with the impeller. of a huge centrifugal blower made the flow measurements using a hot-wire anemometer (Fowler 1968). Optical measurement methods have great advantages over the intrusive methods especially for the flow measurement in a rotating impeller. One is the optical flow visualization (FV) technique (Senoo, et al., 1968) and the other is the application of laser velocimetry (LV) (Hah and Krain, 1990). Particle image velocimetries (PIVs) combine major features of both FV and LV, and are very attractive due to the feasibility of simultaneous and multi-points measurements (Hayami and Aramaki, 1999). A high-pressure-ratio transonic centrifugal compressor with a low-solidity cascade diffuser was tested in a closed loop with HFC134a gas at 18,000rpm (Hayami, 2000). Two kinds of measurement techniques by image processing were applied to visualize a flow in the compressor. One is a velocity field measurement at the inducer of the impeller using a PIV and the other is a pressure field measurement on the side wall of the cascade diffuser using a pressure sensitive paint (PSP) measurement technique. The PIV was successfully applied for visualization of an unsteady behavior of a shock wave based on the instantaneous velocity field measurement (Hayami, et al., 2002b) as well as a phase-averaged velocity vector field with a shock wave over one blade pitch (Hayami, et al., 2002a. b). A violent change in pressure was successfully visualized using a PSP measurement during a surge condition even though there are still some problems to be overcome (Hayami, et al., 2002c). Both PIV and PSP results are discussed in comparison with those of laser-2-focus (L2F) velocimetry and those of semiconductor pressure sensors. Experimental fluid dynamics (EFDs) are still growing up more and more both in hardware and in software. On the other hand, computational fluid dynamics (CFDs) are very attractive to understand the details of flow. A secondary flow on the side wall of the cascade diffuser was visualized based either steady or unsteady CFD calculations (Bonaiuti, et al.,2002). EFD and CFD methods will be combined to a hybrid method being complementary to each other. Measurement techniques by image processing as well as CFD calculations give a huge amount of data. Then, data mining technique will become more important to understand the flow mechanism both for EFD and CFD.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권3호
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• pp.211-219
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• 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.