• Wind and Structures
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• 제5권2_3_4호
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• pp.337-346
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• 2002

Wind tunnel pressure measurements and numerical simulations based on the Reynolds Stress Model (RSM) are compared with full and model scale data in the flow area of impingement, separation and wake for $60^{\circ}$ and $90^{\circ}$ wind azimuth angles. The phase averaged fluctuating pressures simulated by the RSM model are combined with modelling of the small scale, random pressure field to produce the total, instantaneous pressures. Time averaged, rsm and peak pressure coefficients are consequently calculated. This numerical approach predicts slightly better the pressure field on the roof of the TTU (Texas Tech University) building when compared to the wind tunnel experimental results. However, it shows a deviation from both experimental data sets in the impingement and wake regions. The limitations of the RSM model in resolving the intermittent flow field associated with the corner vortex formation are discussed. Also, correlations between the largest roof suctions and the corner vortex "switching phenomena" are observed. It is inferred that the intermittency and short duration of this vortex switching might be related to both the wind tunnel and numerical simulation under-prediction of the peak roof suctions for oblique wind directions.

• Wind and Structures
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• 제15권4호
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• pp.313-329
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• 2012

There have existed for a number of years good practice guidelines for the use of Computational Fluid Dynamics (CFD) in the field of wind engineering. As part of those guidelines, details are given for the size of flow domain that should be used around a building of height, H. For low-rise buildings, the domain sizes produced by following the guidelines are reasonable and produce results that are largely free from blockage effects. However, when high-rise or tall buildings are considered, the domain size based solely on the building height produces very large domains. A large domain, in most cases, leads to a large cell count, with many of the cells in the grid being used up in regions far from the building/wake region. This paper challenges this domain size guidance by looking at the effects of changing the domain size around a tall building. The RNG ${\kappa}-{\varepsilon}$ turbulence model is used in a series of steady-state solutions where the only parameter varied is the domain size, with the mesh resolution in the building/wake region left unchanged. Comparisons between the velocity fields in the near-field of the building and pressure coefficients on the building are used to inform the assessment. The findings of the work for this case suggest that a domain of approximately 10% the volume of that suggested by the existing guidelines could be used with a loss in accuracy of less than 10%.

• Wind and Structures
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• 제9권2호
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• pp.95-108
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• 2006

Wind turbines are highly complex structures for numerical flow simulation. They normally comprise of a turbine mounted on a tower thus the movement of the turbine blades and the blade/tower interaction must be captured. In addition the ground effect should also be included. There are many more important features of wind turbines and it is difficult to include all of them. A simplified set of features is chosen here for both the turbine and the tower to show how the method can begin to identify the main points connected with wind turbine wake generation and tip vortex tower interaction. An approach to modelling the rotating blades of a turbine is proposed here. The model uses point forces based on blade element theory to model the blades and takes into account their time dependent motion. This means that local instantaneous velocities can be used as a basis for the blade element theory. The model is incorporated into a large eddy simulation code and, although many important features are left out of the model, the velocity/power performance relation is generally of the correct order of magnitude. Suggested improvements to the method are discussed.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권2호
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• pp.43-55
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• 1995

평판 위에 놓여진 스트럿(strut) 주위의 난류유동을 MAC 방법에 의하여 수치계산하였다. 난류 모델은 Baldwin-Lomax 모델이며 평판과 스트럿의 접합부 부근에서의 처리를 위하여 Buleev의 m2ixing length를 도입하였다. 계산결과의 검증을 위하여 DTRC의 풍동 실험 결과와 비교하였다. 실험에서 나타난 horseshoe vortex가 계산에서도 재현되는 등 전반적으로 계산결과와 실험결과 간에 좋은 일치를 볼 수 있었다. 그러나 접합부에서 극히 가까운 부근과 스트럿의 후류에서는 불일치를 보여 이 곳에서의 난류모델의 개선이 필요한 것으로 보여졌다. 결론적으로 평판과 스트럿의 접합부 부근의 유동을 계산함에 있어서 Baldwin-Lomax 모델은 도입된 많은 단순화를 위한 가정에도 불구하고 실용적으로 유용한 결과를 주는 것으로 보여진다.

• 한국진공학회지
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• 제17권3호
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• pp.189-194
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• 2008

플라즈마 진단법 중 손쉽고 구동이 용이한 장점으로 인해 범용 플라즈마 진단 장치로 사용되는 랑뮤어 (Langmuir) 탐침법은 탐침이 직접 플라즈마 내에 삽입됨으로써 플라즈마를 간섭하기 때문에 플라즈마 고유의 특성을 변형시키는 약점이 있다. 본 연구에서는 대기압 아르곤 자유 연소 아크 (free-burning arc)에 삽입된 랑뮤어 탐침에 의한 교란 영향을 고찰하기 위하여 탐침 유무에 따른 열플라즈마 상태를 수치계산 하였고, 온도장과 속도장이 왜곡된 정도를 비교 분석하였다. 열플라즈마를 모델링하기 위하여 열유동장과 전자기장에 관한 두 종류의 지배방정식을 상용 CFD 프로그램과 자체 제작한 서브루틴을 이용하여 연계 계산하였다. 삽입된 탐침에 의해 열플라즈마 온도장은 탐침의 앞뒤에서 모두 플라즈마 축의 수직 방향으로 큰 변화를 나타내는 열적 교란이 발생되었다. 속도장에서는 탐침 선단의 정체 영역과 후단 후류 영역에서 유동 교란이 발생되었으며, 삽입 된 탐침의 영향이 국부적인 것이 아닌 플라즈마 유동장 대부분 영역에 영향을 미침을 확인할 수 있었다. 따라서 탐침법의 신뢰성을 높이기 위해서는 탐침 삽입에 의한 플라즈마의 열유체역학적 교란을 고려해야 한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권5호
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• pp.74-81
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• 2016

본 연구의 목적은 원자력발전소 주제어실 화재시 운전원의 거주성을 평가하는 것이다. 운전원의 거주성 분석을 위해 FDS v.6.0을 사용하였으며 이를 통해 주제어실 화재 시 배연성능과 운전원의 거주성에 있어 도출되는 문제점을 확인하였다. 본 연구에서는 공조환기설비의 운전조건을 핵심변수로 지정하고 그에 따라 3가지 시나리오로 분류하였다. 수치해석결과, Case 1(공조설비 작동시)의 경우가 연기온도, 복사열, 광학밀도 및 연기층높이에 의한 영향이 가장 심각한 것으로 나타났다. 이에 반해, Case 2(공조설비 미작동시)와 Case 3(공조설비 미작동시 풍량 1.5배 증가 시)는 Case 1보다 더 안전한 것으로 나타났다. 약 820초경 연기온도를 확인한 결과, Case 1이 Case 2와 Case 3보다 약 63% 정도 더 높게 나타났다. 복사열에 의한 영향도 Case 1에서 가장 높게 나타나, Case 2 및 Case 3와는 최대 약 68% 이상의 차이를 보였다. 분석결과를 통해, 주제어실의 공조환기설비는 배연성능에 큰 영향을 미쳐 운전원 거주안전을 지키기 위한 주요 인자인 것을 확인하였다. 다만, 급기구와 배연구가 천정부에 동시에 설치되어 있어 Case 2와 Case 3의 경우 연기층높이에 있어 불연속적 패턴을 나타냈다.