• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권5호
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• pp.48-54
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• 2019

본 연구에서는 Eddy Dissipation Concept (EDC) 1-step 연소모델을 이용하여 백드래프트에 대한 대와동모사를 성공적으로 수행하였다. 기존 연구와는 달리 EDC 1-step의 유한화학반응에서 활성화에너지를 적절히 조절함으로써 백드래프트에 대한 예측이 가능하였다. EDC 1-step 연소모델을 이용한 예측결과는 Mixing-Controlled Fast Chemistry(MCFC) 연소모델의 예측결과와 비교 검토되었다. 얻어진 결과에서는 백드래프트 발생 시점을 제외하면 EDC 1-step과 MCFC 결과들은 매우 유사한 것을 확인하였고, 실험에서 얻어진 최고 압력값에 대해서도 합리적인 수준에서 예측하는 것은 알 수 있었다. 그러나 EDC 1-step 연소모델도 MCFC와 마찬가지로 백드래프트 전개과정의 첫 번째 압력 피크에 대해서는 예측하지 못하는 한계를 확인할 수 있었다.

• Wind and Structures
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• 제5권2_3_4호
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• pp.369-378
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• 2002

The application of Large Eddy Simulation (LES) in a curvilinear coordinate system to the flow around a square cylinder is presented. In order to obtain sufficient resolution near the side of the cylinder, we use an O-type grid. Even with a curvilinear coordinate system, it is difficult to avoid the numerical oscillation arising in high-Reynolds-number flows past a bluff body, without using an extremely fine grid used. An upwind scheme has the effect of removing the numerical oscillations, but, it is accompanied by numerical dissipation that is a kind of an additional sub-grid scale effect. Firstly, we investigate the effect of numerical dissipation on the computational results in a case where turbulent dissipation is removed in order to clarify the differences between the effect of numerical dissipation. Next, the applicability and the limitations of the present method, which combine the dynamic SGS model with acceptable numerical dissipation, are discussed.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.450-454
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• 2005

축대칭 동축형 램제트 연소기에 대한 반응 유동장 해석을 수행하였다. 2차원 축대칭 Wavier-Stokes 방정식과 낮은 레이놀즈 수 $k-\varepsilon$ 난류 모델을 이용하였고, 유한반응률 화학반응 모델을 적용하였다. 난류 연소 모델인 EDM (Eddy-Dissipation Model)과 층류 반응 모델을 적용한 경우를 서로 비교하였다. 급확대 연소기와 wedge형 보염기를 장착한 동축형 램제트 연소기에 대한 반응 유동장 수치해석을 통해 두 가지 결과를 화염안정 측면에서 서로 비교하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권7호
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• pp.995-1006
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• 2003

The suitability of high-order accurate, centered and upwind-biased compact difference schemes for large eddy simulation is evaluated by a dynamic analysis. Large eddy simulation of isotropic turbulence is performed with various dissipative and non-dissipative schemes to investigate the effect of numerical dissipation on the resolved solutions. It is shown by the present dynamic analysis that upwind schemes reduce the aliasing error and increase the finite differencing error. The existence of optimal upwind scheme that minimizes total numerical error is verified. It is also shown that the finite differencing error from numerical dissipation is the leading source of numerical errors by upwind schemes. Simulations of a turbulent channel flow are conducted to show the existence of the optimal upwind scheme.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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• pp.67-70
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• 2008

스월 연소기의 비반응 난류 유동특성을 파악하기 위하여 3차원 Large Eddy Simulation(LES)을 수행하였다. 연소기는 GEAE LM6000 연소기를 이용하였으며, 실제 실험 결과에 따른 인젝터 유입 형상을 적용하였다. 주 흐름 부분에서 강한 vortex breakdown, 중심 재순환영역, 모서리 재순환영역, 축방향으로 전진하는 스월링 형상, 주기적으로 나타나는 난류 구조를 관찰하였다. 계산된 결과는 실제 실험결과와 선행연구자들의 LES 계산결과와 비교하여 잘 맞음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권5호
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• pp.685-697
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• 1998

Series of recent k-.epsilon. model modification have been carried out with the aid of DNS data to include the effect of near wall. Though these methods opened new way of turbulence modelings, newly developed turbulence models of its kind had yet shortcomings in prediction for the turbulent flows with various Reynolds numbers and various geometric conditions. As a remedy for these shortcomings, a new k-.epsilon. model proposed here by improving the dissipation rate equation and the damping function for eddy viscosity model. The new dissipation rate equation was modeled based on the energy spectrum and magnitude analysis. The damping function for eddy viscosity was also formulated on the ground of distribution of dissipation rate length scales near a wall and the DNS data. The new k-.epsilon. model was applied to the fully developed turbulent flows in a channel and a pipe with a wide range of Reynolds numbers. Prediction results showed that the present model represents properly the turbulence properties in all turbulent regions over a wide range of Reynolds numbers.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제19권3호
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• pp.913-923
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• 2005

The dynamic mixed model (DMM) combined with a box filter of Zang et. al. (1993) has been generalized for passive scalar transport and applied to large eddy simulation of turbulent channel flows with Prandtl number up to 10. Results from a priori test showed that DMM is capable of predicting both subgrid-scale (SGS) scalar flux and dissipation rather accurately for the Prandtl numbers considered. This would suggest that the favorable feature of DMM, originally developed for the velocity field, works equally well for scalar transport problem. The validity of the DMM has also been tested a posteriori. The results of the large eddy simulation showed that DMM is superior to the dynamic Smagorinsky model in the prediction of scalar field and the model performance of DMM depends to a lesser degree on the ratio of test to grid filter widths, unlike in the a priori test.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권4호
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• pp.35-42
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• 2017

구획실 내부의 고온 메탄연료에서 발생하는 백드래프트 현상에 대해 FDS v6를 이용한 LES를 수행하였다. EDC 연소모델을 적용하였고 여기 필요한 화학반응기구에 대해서는 5가지를 검토하여 백드래프트에 대한 예측성능을 검토하였다. 구획실 내, 외부의 온도, 연료, 속도 및 압력분포에 대한 수치계산 결과고찰과 실험에서 얻어진 압력변화와의 비교를 수행하였다. FDS v6에서 기본적으로 제공하는 EDC 연소모델을 적용하면 LES 기법을 이용하여 백드래프트에 대한 수치계산이 가능함을 확인하였다. 그러나, 결합되는 화학반응기구에 따라서 백드래프트에 대한 예측성능이 큰 차이를 보였다. FDS에서 EDC 연소모델을 적용하여 백드래프트에 대한 LES를 수행할 경우에는 연료특성에 맞는 화학반응기구의 적합성을 우선 검토하는 것이 필요함을 확인하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제12권4호
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• pp.390-399
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• 2007

하계 동중국해 북부 대륙붕 해역에서 해수 혼합을 연구하기 위하여 2005년 8월과 2006년 8월에 한국해양연구원 연구선 이어도호를 이용하여 해수 물성 및 난류 관측을 수행하였다. 유속 변형으로부터 산출한 난류운동에너지 소산율은 표층에서 $10^{-7}{\sim}10^{-4}$, 저층에서 $10^{-7}{\sim}10^{-6}$와 수온약층에서 $10^{-7}$ W/kg의 높은 값이 나타났다. 관측 자료는 표층의 경우 바람에 의해 지속적으로 혼합이 이루어짐을 보여주었다. 수온약층 하부에서의 높은 소산율은 내부파의 영향으로 판단된다. 저층의 높은 소산율은 저층의 탁도 분포의 경향과 일치하여 조류에 의한 해저면층 교란의 결과임을 시사해주었다. 바닥에서의 연직확산계수는 낮은 안정도와 높은 난류상태의 복합적인 영향으로 $10^{-3}{\sim}10^{-2}m^2/s$로 높은 값이 나타났다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.3506-3511
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• 2007

The energy harvesting using smart materials has been extensively investigated to supply electric power to wireless sensor systems. In this paper, the energy harvesting using eddy current was studied with the integrated magnetic cantilever beam system. If a large conductive metal plate moves through a magnetic field which intersects perpendicularly to the sheet, the magnetic field will induce small rings of current which will actually create internal magnetic fields opposing the change. This eddy current that was induced in the coiled conductive sheet from the mechanical vibration was converted to chemical energy by charging batteries. The experimental results show that the eddy current generated the electric power up to max 31.2mW. Additionally the vibration reduction of the mechanical cantilever beam was observed by the energy dissipation in the electro-magnetic coupled system. The present result shows that the vibration level of the first natural frequency was reduced up to 7.7dB