• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.507-514
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• 2009

본 연구에서는 재순환 유동 현상을 포함하는 후향 계단에서 난류 유동장에 대한 LES의 예측성능을 검토하였다. LES의 난류모델로서 Localized Dynamic ksgs-equation 모델이 적용되었으며, 계산시간의 절감을 위하여 16개의 프로세서를 이용한 병렬계산이 수행되었다 후향 계단의 층류 유동에 대한 직접수치모사(DNS)의 수행 결과, 본 계산 결과는 기존의 실험 및 수치결과를 매우 잘 예측하였다. 또한 중간 및 높은 Re 수에 해당되는 난류 영역의 LES 결과는 평균 재순환 유동특성을 비교적 잘 예측하였다. 위 결과를 통해 본 연구에서 개발된 LES 프로그램은 향후 실용 연소기에서 연소 불안정성 및 연소 소음 등의 해석에 유용할 것으로 기대된다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 1998년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.168-173
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• 1998

A numerical analysis of axisymetric backward facing step main nozzle flow in air jet loom has been accomplished. To obtain basic design data for an optimum main nozzle for an air-jet loom and to predict the transonic/supersonic flow, a characteristic based upwind flux difference splitting compressible Navier-Stokes method has been used. The wall static pressure of the main nozzle and the flow velocity changes in the nozzle tube were analyzed by changing air tank pressures and acceleration tube lengths. The flow inside the nozzle experiences double choking one at the needle tip and the other at the acceleration tube exit at tank pressures over $4kg_f/cm^2$. The tank pressure $P_t$ leading to the critical condition depends on the acceleration tube length; i.e, $P_t$ is higher for longer acceleration tubes. The $P_t$ value required to bring the acceleration tube exit to the critical condition is nearly constant regardless of acceleration tube length. The round needle tip shape might lead to less total pressure loss when compared with step shape.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 12th Asian Congress of Fluid Mechanics
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• pp.60.5-60.5
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• 2008

• 대한기계학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.2083-2099
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• 1991

본 연구에서는 다른 실험 조건은 일정하게 유지하면서 아래 벽면의 표면조도 를 체계적으로 변화시켜 표면조도가 후향계단 뒤의 재부착 흐름 및 재발달경계층에 미 치는 영향을 조사하고자 하며 구체적인 내응은 다음과 같다. (1) 표면조도가 재부착 길이와 재발달경계층에 미치는 영향의 조사. (2) 표면조도가 평균속도와 난류량 분포 에 미치는 영향의 조사. (3) 여러 종류 표면조도 변화에 따른 재부착길이와 재발달 경 계층 회복에 미치는 영향과 결과의 상호 비교.

• 한국전산유체공학회지
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• 제17권4호
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• pp.24-31
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• 2012

Effects of the subgrid length-scale in the Delayed-Detached Eddy Simulation(DDES) are investigated based on the Spalart-Allmaras(S-A) and the k-$\omega$ Shear Stress Transport(SST) turbulence models. Driver & Seegmiller's experimental results are used to validate numerical results. Grid convergence with grid resolution and subgrid length-scale is investigated. The simulation results show that the volume method for the subgrid length-scale is more resistant to unfavorable effects of the grid size in the periodic direction than the maximum method. Using a sufficient grid resolution and an appropriate subgrid length-scale, both S-A based DDES and SST based DDES methods can provide a good correlation with the experimental data.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.1253-1261
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• 1993

본 연구에서는 수직 평판에 위치한 후향계단면 위를 흐르는 유체유동의 특성, 즉 재부착점, 박리 및 재순환 영역에 미치는 부력의 영향을 수치해석 및 실험으로 조사한다. 유동의 가시화를 통해 재부착점의 위치를 측정하며 레이저도플러 유속계 (5W,Ar-Ion,DANTEC)에 의한 속도분포 및 CTA(constant temperature anemoneter,55M01 과 55M20, DANTEC)를 사용한 온도분포를 동시에 측정 함으로써 유동 특성 및 열전달에 미치는 부력의 영향을 검토한다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제15권2호
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• pp.55-61
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• 2010

A dependence of weighting parameter in preconditioning method for solving low Mach number flow with incompressible flow nature is investigated. The present preconditioning method employs a finite-difference method applied Roe‘s flux difference splitting approximation with the MUSCL-TVD scheme and 4th-order Runge-Kutta method in curvilinear coordinates. From the computational results of benchmark flows through a 2-D backward-facing step duct it is confirmed that there exists a suitable value of the weighting parameter for accurate and stable computation. A useful method to determine the weighting parameter is introduced. With this method, high accuracy and stable computational results were obtained for the flow with low Mach number in the range of Mach number less than 0.3.

• 한국전산유체공학회지
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• 제14권1호
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• pp.86-95
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• 2009

A kinetic theory analysis is used to study the ultra-thin gas flow field in gas bearings. The Boltzmann equation simplified by a collision model is solved by means of a finite difference approximation with the discrete ordinate method. Calculations are made for flows inside micro-channels of backward-facing step, forward-facing step, and slider bearings. The results are compared well with those from the DSMC method. The present method does not suffer from statistical noise which is common in particle based methods and requires less computational effort.

• 한국지구과학회지
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• 제22권6호
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• pp.512-527
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• 2001

복합지형을 지나는 박리흐름(separated flows)들이 와도 이론에 의해 모델링 되었다. 흐름은 비회전성 및 비점성으로 가정하였으며, 선형 시어흐름에 대한 유선함수를 결정하기 위해 새로운 기법이 기술되었다. 지형지물의 형태로는 snow cornice과 backward-facing step을 정의하였으며, 이러한 지형지물의 후미에는 유체의 박리현상과 역류현상(reattachment)이 생긴다. 유체의 박리현상이 지형지물의 가장자리에 발생되게 하기 위해 점 와도를 흐름에 발생시켰고, 지형지물의 가장자리에 있는 뾰족한 부분을 완화하고 최대곡률 부근에서의 섭동운동에 중요한 박리흐름 발생지점의 구속조건을 없애기 위해 conformal mapping을 수정하였다. 와도 발생지점에서 와도를 평형으로부터 이동시키거나, 또는 임의의 섭동을 초기흐름에 가하는 방식으로 섭동을 가하여 비정상흐름을 발생시켰다. 박리지점의 풍상측에서 연속적으로 방출되고, 또한 bubble의 이차순환에 의해 변형된 물질의 궤적들이 수치적으로 적분되었으며, 시간에 대한 농도누적이 역류지점의 풍하측 고정된 지점에서 계산되었다. 본 연구에 사용된 모델은 방출물질의 확산형태와 간헐성을 제대로 다룰 수 있음을 알 수 있으며, 이산적인 방법에 의한 다중-와도모델 및 수치모델의 결과들과도 일치한다. 본 연구에 의하면, 박리 및 역류현상이 있는 유체의 흐름 속에 순환하는 bubble들의 비정상상태(unsteadiness)는 풍하측에서 대규모의 고농도 누적을 일으키는 주요 원인이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권2호
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• pp.147-157
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• 2022

후향단차 수공구조물의 모서리에서는 흐름분리가 발생하며 이로 인해 형성되는 전단층과 재순환 흐름 영역에서의 흐름은 복잡한 난류가 지배적이다. 물리적으로 안정하면서 성능이 보장되는 구조물 설계를 위해서는 이러한 난류 흐름의 거동을 정확하게 예측하고 분석하는 것이 중요하다. 이 연구에서는 공학적으로 널리 이용되고 있는 대표적인 난류 모형인 k-ω SST 모형과 RNG k-ε 모형을 이용한 3차원 RANS 계산을 통해서 개수로에 설치된 후향단차를 통과하는 난류 흐름을 레이놀즈 수 23,400과 후르드 수 0.22의 조건에서 수치모의하고, 해석 결과를 기존 실험자료와 비교 분석하여 수치해석의 성능을 평가하고자 한다. 두 가지 난류 모형을 이용하여 구한 평균유속 분포를 보면 모두 경계층에서 관측된 실험값을 양호하게 잘 재현하는 것으로 나타났다. 재순환 영역 상부에서 계산된 평균유속을 보면 RNG k-ε 모형이 k-ω SST 모형보다 중앙부에서의 유속을 약 5% 정도 크게 계산하는 것으로 나타났다. 난류 통계량 관점에서 보면 두 난류 모형 모두 단차 모서리 직하류에서 흐름 분리로 인해 발생하는 레이놀즈 전단응력을 현저히 과소산정하는 한편, 재부착점 하류에서는 실험값을 상대적으로 양호하게 재현하는 것으로 나타났다. RNG k-ε 모형은 수로 바닥 부근 경계층에서의 전단응력 분포를 k-ω SST 모형보다는 우수한 정확도로 실험값을 계산하는 반면에 접근수로 경계층에서 그리고 단차 하류부에서는 경계층 상부에서 전단응력을 과대 산정하는 것으로 나타났다.