• 한국연안방재학회지
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• 제4권1호
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• pp.1-6
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• 2017

Most of the short period waves are blocked by the breakwaters when the short period irregular waves propagate into the ports. However, nonlinear irregular wave numerical experiments show that the long waves generated by the nonlinear interaction is predominant in the port. Seiches phenomenon in Geumjin Fishing Port is very similar to 60 and 300 second harbor oscillations. By arranging the inner breakwater of the proper length in the inside of the port, it is possible to effectively reduce seiches, as well as the short-period wave, and significantly improve the harbor tranquility. In the case of rectangular basin type such as the Geumjin Fishing Port, the multi-directional irregular wave numerical model should be used for the investigation and countermeasures for the harbor tranquility.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.434-445
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• 2020

본 연구는 장주기 파의 항내 수면진동 대책과 수질 문제를 동시에 고려하기 위하여 투과방파제를 활용하는 수면진동 저감 방법을 실제 해역에 적용하고 Boussinesq 파랑모델을 이용하여 저감 효과를 수치적으로 검토한 것이다. 본 연구에서는 중력외파에 의한 항내 수면진동 문제가 빈번히 발생하는 동해안의 묵호항을 연구대상으로 하였으며, 5년간의 장기 파랑관측 자료를 분석하여 파악한 묵호 수역의 중력외파는 주기는 40 s~70 s 사이에 집중 분포하였고 파고는 0.1 m 이하가 분석대상 자료의 94%이었다. 저감 목표 주기는 항내 수면진동 해석을 실시하여 첨두 주기 68.0 s로 결정하였으며, 가장 효과적인 수면진동 저감 방법은 항 외측에 투과율 0.3의 투과방파제를 도제로 설치하고 항내 안벽의 일부 구역을 파랑에너지흡수 구조형식으로 교체하여 중력외파에 의한 반사율을 0.9 이하로 하는 방법이었다. 이 방법의 진폭 감소율은 27.4%이었다. 그리고 투과방파제의 투과율 차이가 중력외파에 의한 항내 수면진동의 진폭 감소율에 미치는 영향은 크지 않았다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권8호
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• pp.739-747
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• 2010

고온의 내부 원형 실린더가 존재하는 저온의 사각 밀폐계 사이의 온도차이에 의해 발생하는 자연대류에 관해 수치해석을 수행하였다. 본 연구는 내부의 원형 실린더를 표현하기 위해 유한 체적법에 기초한 가상 경계법을 사용하여 Ra = $10^7$ 에서 2 차원 비정상상태의 자연대류 현상에 대한 해를 얻었다. 더욱이 밀폐계의 수직 중심선에 따른 내부 원형 실린더의 위치 변화에 의한 열전달과 유동에 관한 영향을 연구하였다. 내부원형 실린더의 위치 변화에 따라 자연대류 현상은 비정상상태에서 정상상태로 변화 되었다. 연구 결과 두가지의 임계 위치를 얻을 수 있었다. 하부 경계는 0.05 인 지점이고 상부경계는 0.18 인 지점이다. 하부 경계와 상부 경계의 사이의 위치에서는 열 및 유동장이 정상상태임을 알 수 있었다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제11권1호
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• pp.83-97
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• 2021

The submerged U-shape breakwater interaction with the solitary wave is simulated by the Boussinesq equations using the finite-difference scheme. The wave reflection, transmission, and dissipation (RTD) coefficients are used to investigate the U-shape breakwater's performance for different crest width, Lc1, and indent breakwater height, du. The results show that the submerged breakwater performance for a set of U-shape breakwater with the same cross-section area is related to the length of submerged breakwater crest, Lc1, and the distance between the crests, Lc2 (or the height of du). The breakwater has the maximum performance when the crest length is larger, and at the same time, the distance between them increases. Changing the Lc1 and du of the U-shape breakwaters result in a significant change in the RTD coefficients. Comparison of the U-shape breakwater, having the best performance, with the averaged RTD values shows that the transmission coefficients, Kt, has a better performance of up to 4% in comparison to other breakwaters. Also, the reflection coefficients KR and the diffusion coefficients, Kd shows a better performance of about 30% and 55% on average, respectively. However, the model governing equations are non-dissipative. The non-energy conserving of the transmission and reflection coefficients due to wave and breakwater interaction results in dissipation type contribution. The U-shape breakwater with the best performance is compared with the rectangular breakwater with the same cross-section area to investigate the economic advantages of the U-shape breakwater. The transmission coefficients, Kt, of the U-shape breakwater shows a better performance of 5% higher than the rectangular one. The reflection coefficient, KR, is 60% lower for U-shape in comparison to rectangular one; however, the diffusion coefficients, Kd, of U-shape breakwater is 35% higher than the rectangular breakwater. Therefore, we could say that the U-shape breakwater has a better performance than the rectangular one.

• 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.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.607-621
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• 1988

본 연구에서는 미세격자구역에서 속도에 관한 모든 운송방정식(transport equation)과 압력방정식을 푸는 완전미세격자법을 채택하였고 거친 격자구역에서는 K, $\varepsilon$ 방정식모델과 Boussinesq의 난류모델로 과점성계수를 구하는 방법 대신 레이놀 즈응력을 대수식으로 직접 구하는 대수응력모델(algebraic stress model, ASM)을 사용하여 해석하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제17권1호
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• pp.18-25
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• 2013

초음속 축소-확대 노즐 유동을 정확하게 해석하기 위하여, 실험치와 해석값 사이의 비교를 통해 난류모델 성능평가를 수행한다. Boussinesq 가정을 적용한 RANS 방정식으로 2차원 노즐 유동을 해석하되, Spalart-Allmaras, RNG k-${\varepsilon}$, 그리고 k-${\omega}$ SST 난류모델을 평가에 사용한다. 각 모델들로 계산된 노즐 벽면의 압력구배 및 충격파 구조는 실험 데이터와 유사한 결과를 보였는데, 그 중에서도 SST 난류모델이 실험값에 가장 근접한 해석결과를 나타내었다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.675-678
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• 2008

The effect of wave and current interactions on jet-like current flowing against waves was investigated based on numerical simulations. The numerical simulations are conducted by a combined model system of REF/DIF(a wave model) plus SHORECIRC(a current model) and a Boussinesq equation model, FUNWAVE. In the simulations, regular and irregular waves refracted due to the jet-like opposing current were focused along the core region of current, and the jet-like current was earlier spreaded when the waves had larger wave heights. The numerical results show that the rapid change of wave height distribution in transverse direction near current inlet plays a significant role to spread the jet-like current. In other words, the gradients of radiation stress forcing in transverse direction have a more significant effect on the jet-like current than its relatively small gradients forcing in flowing direction, which tend to accelerate the current, do. In conclusion, it is indispensible to take into account the interaction effect of wave transformation and current characteristics when waves meet the opposing jet-like current such as river mouth.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권6호
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• pp.545-555
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• 2012

컴퓨터 기술의 발달과 더불어 수치해석을 이용한 파랑변형에 대한 연구는 꾸준히 발전하고 있으며 점점 중요한 역할을 수행하고 있다. 하지만 수치모형을 이용한 연구에는 다양한 문제점이 발생할 우려가 있는데, 그 중 가장 빈번하게 발생하는 문제 중의 하나가 파랑의 조파지점에서 발생하는 수치수조내로의 재반사 문제이다. 재반사를 막기 위한 방법으로는 내부조파 기법을 이용하는 것이 일반적이다. Navier-Stokes 방정식 모형에서는 질량 원천항을 이용한 내부조파 기법을 주로 사용해 왔으나, 기존의 연구는 대부분 연직 2차원 수치모형을 이용한 연구에 국한되어 있었다. 그러나 3차원 수치모형을 이용한 연구가 점차 활발해지면서 3차원 Navier-Stokes 방정식 모형의 내부조파 기법에 대한 필요성이 증대되고 있다. 최근 RANS(Reynolds averaged Navier-Stokes) 방정식 모형에서 Boussinesq 방정식의 운동량 원천항을 활용하여 파랑을 내부조파하는 기법이 발표되어 3차원 공간에서 경사지게 입사하는 파랑을 성공적으로 재현하였다. 본 연구에서는 LES(large eddy simulation) 기반의 3차원 Navier-Stokes 방정식 수치모형에 운동량 원천항을 이용한 내부조파 기법을 적용하여 목표파랑을 조파하고 해석해와 비교하여 이를 검증하였다.

• 설비공학논문집
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• 제10권2호
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• pp.217-226
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• 1998

A numerical study has been carried out for two- and three-dimensional buoyant turbulent flow in a stairwell model. The Reynolds-averaged Navier-Stokes and energy equations are solved with the authors'own computer program. Two models by the Boussinesq approximation and the density-gradient form are used for buoyancy terms in the governing equations. Two- and three-dimensional predictions of the velocity and temperature fields are presented and the results are compared with experimental data. Comparisons have also been made in detail with two-dimensional predictions. Two-dimensional and three-dimensional simulations have predicted the overall features of the flow satisfactorily. A better agreement with experiment is achieved with three-dimensional simulations.