• 설비공학논문집
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• 제11권1호
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• pp.73-80
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• 1999

This paper describes a numerical study of three-dimensional buoyant turbulent flow in a stairwell model with three convective differencing schemes, which include the upwind differencing scheme, the hybrid scheme and QUICK scheme. The Reynolds-averaged Navier-Stokes and energy equations are solved with a two-equation turbulence model. The Boussinesq approximation is used to model buoyancy terms in the governing equations. Three-dimensional predictions of the velocity and temperature fields are presented and are compared with experimental data. Three-dimensional simulations with each scheme have predicted the overall features of the flow fairly satisfactorily. A better agreement with experimental is achieved with QUICK scheme.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제7권4호
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• pp.35-48
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• 1991

본 논문에서는 원심모형실험 결과를 바탕으로 대상의 상재하중하의 보강토옹벽의 파괴 메카니즘에 관하여 연구를 실시하였다. 모형실험은 보강재의 재질, 길이, 배열을 변화시키면서 실시하였으며 보강재에 유발되는 인장력 을 측정하기 위하여 strain gauge를 부착하였다. 실험 결과를 분석하여 현재 사용되고 있는 설계 및 해석방법들과 비교함으로서 그들의 타당성 에 대한 검증을 실시하였다. 결론적으로 원심모형실험은 보강토옹벽의 거동을 연구하기 위한 매우 효과적인 방법이었다. 상 재하중하의 보강토옹벽의 극한 지지력을 산정하기 위한 2:1응력 분포법은 실험결과와 일치하였다. 뒷채움재의 자중과 상재하중에 의하여 보강재에 유발되는 인장력을 산정하기 위한 중첩법이 유효하다는 결론을 얻었다. 탄성이론을 사용하여 상재하중에 의해 보강재에 유발되는 최대 인장력을 산정한 결과 Boussinesq와 Westergaar해는 실험결과 보다 작게 산정된 반면에 Frohlich해는 실험결과와 일치하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권10호
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• pp.925-931
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• 2010

본 논문은 공동 주위 난류유동특성을 LES 기법으로 수치해석을 수행하여 알아보았다. 본 연구에 적용된 레이놀즈수는 공동 깊이만큼의 높이 h 에서의 유속을 기준으로 $1.0{\times}10^5$ 이며 3 차원 공동에서의 유동특성을 알아보았다. 적절한 비압축성 Filtered Navier-Stokes 방정식을 적용하기 위해, 계산격자를 공동 표면 근처에는 조밀하게 멀어질수록 성기게 생성하였으며, 이는 계산시간을 단축시키며 빠른 수렴을 도와준다. 또한, Boussinesq 가설을 subgrid-scale 난류모델에 적용하였고, Subgrid-scale 난류점성을 얻기 위해 smagorinsky-Lilly SGS 모델을 적용하였으며, 그 때의 CFL 수는 1.0 이다. 또한, 본 논문은 서로 다른 4 가지 형상의 공동의 및 입구조건의 변화에 따른 유동 특성도 함께 연구되었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권1호
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• pp.28-39
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• 2019

해빈 안정화를 위한 구조물 설계 시 주 표사이송 모드와 모드별 년 표사 이송량에 관한 정보는 상당한 공학적 가치를 지닌다. 이러한 시각에서 본고에서는 현재 상당한 침식이 진행되고 있는 맹방해변의 년 표사 이송량을 산출하였다. 횡단표사의 경우 Bagnold(1963)의 에너지 모형을 확장한 Bailard(1981)의 모형을 활용하였으며, 연안 표사량은 각 해안에서 가용한 파랑에너지 유입률에 의해 결과 되는 것으로 해석하였다. Bailard(1981)의 횡단표사모형 적용에 필요한 유속 적률은 먼저 맹방해변에서 관측된 파랑자료로부터 출현 가능한 총 71개의 파랑주기 복합사상을 선정하고, 선정된 복합사상을 대상으로 수행된 맹방해변에서의 비선형 천수과정 수치모의 결과로부터 산출하였다. 이 과정에서 파랑모형으로는 주파수 영역 Boussinesq Eq.(Frelich and Guza, 1984)을 활용하였으며, 모의결과 Bailard(1981)의 연구와는 달리 유속 적률과 Irribaren NO. 간에 존재하는 뚜렷한 상관관계를 확인할 수 있었다. 산출 결과 맹방해변 평균 방위 ${\beta}=41.6^{\circ}$의 경우 북서진하는 연안표사가 우월하며 그 양은 년 $125,000m^3/m$에 달하였다. 북서진하는 연안표사와 남동진하는 연안표사가 균형을 이루는 null point는 ${\beta}=47^{\circ}$에 위치하며, 횡단표사의 경우 4월부터 10월 중순까지는 연안방향으로의 퇴적이 점진적으로 진행되나 10월 말과 삼월에 단발적으로 발생하는 고파랑에 의해 침식되는 것으로 판단된다. 또한 맹방해변의 연안표사 장미도(littoral drift rose)를 산출하였으며, 그 결과 맹방해변의 방위가 일시적으로 null point의 방위보다 큰 경우 남동진하는 연안표사가 우월하며, 방위가 일시적으로 null point의 방위보다 작은 경우 북서진하는 연안표사가 우월한 경향을 확인하였으며, 이는 맹방해변은 일시적으로 침식되더라도 스스로 복원할 수 있는 능력을 지닌 안정적인 해변임을 의미한다.

• 한국항만학회지
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• 제15권1호
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• pp.47-56
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• 2001

A numerical model for practical use based on the 1-line theory is presented to simulate shoreline changes due to construction of offshore structures. The shoreline change model calculates the longshore sediment transport rate using breaking waves. Before the shoreline change model execution, a wave model, adopting the modified Boussinesq equation including the breaking parameters and bottom friction term, was used to provide the longshore distribution of the breaking waves. The contents of present model are outlined first. Then to examine the characteristics of this model, the effects of the parameters contained in this model are clarified through the calculations of shoreline changes for simple cases. Finally, as the guides for practical application of this model, several comments are made on the parameters used in the model, such as transport parameter, average beach slope, breaking height variation alongshore, depth of closure, etc. with the presentation of typical examples of 3-dimensional movable bed experimental results for application of this model. Here, beach change behind the offshore structures is represented by the movement of the shoreline position. Analysis gives that the transport parameters should be taken as site specific parameters in terms of time scale for the shoreline change and adjusted to achieve the best agreement between the calculated and the observed near the structures.

• International Journal of Aerospace System Engineering
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• 제2권2호
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• pp.67-72
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• 2015

The main concern of this study is to integrate the EARSM into an industrial RANS solver in conjunction with the $k-{\omega}$ model, as proposed by Hellsten (EARSMKO2005). In order to improve the robustness, particular limiters are introduced to turbulent conservative variables, and a suitable full-approximation storage (FAS) multi-grid (MG) strategy is designed to incorporate turbulence model equations. The present limiters and MG strategy improve both robustness and efficiency significantly but without degenerating accuracy. Two discretization approachs for velocity gradient on cell interfaces are implemented and compared with each other. Numerical results of a three-dimensional supersonic square duct flow show that the proper discretization of velocity gradient improves the accuracy essentially. To assess the capability of the resulting EARSM $k-{\omega}$ model to predict complex engineering flow, the case of Common Research Model (CRM, Wing-Body) is performed. All the numerical results demonstrate that the resulting model performs well and is comparable to the standard two-equation models such as SST $k-{\omega}$ model in terms of computational effort, thus it is suitable for industrial applications.

• 설비공학논문집
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• 제6권4호
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• pp.337-343
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• 1994

Numerical analysis was applied to a simplified two-dimensional Ondol heating model which consists of heating space on the top of it along with radiant and convective heating floor panel, flue channel in the midway and rectangular underground soil region at the bottom. These three components constitute a system thermally coupled at the top and bottom interfaces of the flue channel. Investigated in the present paper are effects with variations of the Reynolds numbers of 100, 200, and 300, Grashof numbers of $0.1{\times}10^6$ and $0.3{\times}10^6$ and aspect ratios of 15 and 20 on the heat transfer and fluid flow characteristics of two-dimensional Ondol heating model by computer simulation.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권2호
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• pp.271-278
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• 2020

The investigation into a full-scale 27 m high, by 6 m wide, thermosyphon loop. The simulation model is based on a one-dimensional axially-symmetrical control volume approach, where the loop is divided into a series of discreet control volumes. The three conservation equations, namely, mass, momentum and energy, were applied to these control volumes and solved with an explicit numerical method. The flow is assumed to be quasi-static, implying that the mass-flow rate changes over time. However, at any instant in time the mass-flow rate is constant around the loop. The boussinesq approximation was invoked, and a reasonable correlation between the experimental and theoretical results was obtained. Experimental results are presented and the flow regimes of the working fluid inside the loop identified. The results indicate that a series of such thermosyphon loops can be used as a cavity cooling system and that the one-dimensional theoretical model can predict the internal temperature and mass-flow rate of the thermosyphon loop.

• 한국수자원학회논문집
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• 제44권6호
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• pp.471-476
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• 2011

In this study, a modified dispersion-correction scheme describing tsunami propagation on variable water depths is proposed by introducing additional terms to the previous numerical scheme. The governing equations used in previous tsunami propagation models are slightly modified to consider the effects of a bottom slope. The numerical dispersion of the proposed model replaces the physical dispersion of the governing equations. Then, the modified scheme is employed to simulate tsunami propagation on variable water depths and numerical results are compared with those of the previous tsunami propagation model.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.546-550
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• 2010

흐름과 장파에 의하여 발생되는 난류의 subgrid scale mixing effects를 고려할 수 있는 수심적분형 모형(depth-integrated model)을 제시하였다. 완전비선형의 수심적분형 모형은 약분산(weakly dispersive) 환경에서 흐름의 회전성(rotational)을 고려하도록 perturbation approach를 이용하여 유도되었다. 동일한 방법을 이용하여 수심적분형 이송확산방정식(depth-integrated scalar transport equation)을 유도하였다. 방정식은 4차정확도의 유한체적기법을 이용하여 해석하였으며, 다양한 혼합양상을 보이는 흐름에 대한 수치모의를 수행하였다.