• 대한기계학회논문집B
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• 제35권10호
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• pp.1053-1060
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• 2011

본 연구는 이상적인 원형 환(Ideal Circular Ring) 스텐트와 Intertwined 스텐트의 삽입에 의해 야기 되는 혈류유동 형태와 스텐트 표면에서 방출되는 약물의 농도분포를 조사하는 것이다. 본 연구를 통해 Intertwined 스텐트의 스텐트 사이 영역에서 약물농도는 원형 환 스텐트에 비해 더 많이 분포해 있는 것을 알 수 있었다. 주어진 스텐트의 형상에 대하여 스텐트 사이 영역에서의 국소적인 약물 농도분포는 레이놀즈 수가 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타났다. 주어진 레이놀즈 수에 대하여는 약물 농도분포는 스텐트의 형상과는 비교적 무관함을 알 수 있다. 원형 환 스텐트보다 Intertwined스텐트가 스텐트사이 영역과 스텐트 하류영역에서혈관 벽면을 따른 약물 농도분포는 크게 나타나는 것을 볼 수 있다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제10권4호
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• pp.303-315
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• 2023

The primary goal of this research is to investigate flow separation phenomena using various turbulence models. Also investigated are the effects of free-stream turbulence intensity on the flow over a NACA 0018 airfoil. The flow field around a NACA 0018 airfoil has been numerically simulated using RANS at Reynolds numbers ranging from 100,000 to 200,000 and angles of attack (AoA) ranging from 0° to 18° with various inflow conditions. A parametric study is conducted over a range of chord Reynolds numbers for free-stream turbulence intensities from 0.1 % to 0.5 % to understand the effects of each parameter on the suction side laminar separation bubble. The results showed that increasing the free-stream turbulence intensity reduces the length of the separation bubble formed over the suction side of the airfoil, as well as the flow prediction accuracy of each model. These models were used to compare the modeling accuracy and processing time improvements. The K- SST performs well in this simulation for estimating lift coefficients, with only small deviations at larger angles of attack. However, a stall was not predicted by the transition k-kl-omega. When predicting the location of flow reattachment over the airfoil, the transition k-kl-omega model also made some over-predictions. The Cp plots showed that the model generated results more in line with the experimental findings.

• Wind and Structures
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• 제5권2_3_4호
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• pp.177-192
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• 2002

Computation solutions for the flow around a cube, which were generated as part of the Computational Wind Engineering 2000 Conference Competition, are compared with full-scale measurements. The three solutions shown all use the RANS approach to predict mean flow fields. The major differences appear to be related to the use of the standard $k-{\varepsilon}$, the MMK $k-{\varepsilon}$ and the RNG $k-{\varepsilon}$ turbulence models. The inlet conditions chosen by the three modellers illustrate one of the dilemmas faced in computational wind engineering. While all modeller matched the inlet velocity profile to the full-scale profile, only one of the modellers chose to match the full-scale turbulence data. This approach led to a boundary layer that was not in equilibrium. The approach taken by the other modeller was to specify lower inlet turbulent kinetic energy level, which are more consistent with the turbulence models chosen and lead to a homogeneous boundary layer. For the $0^{\circ}$ case, wind normal to one face of the cube, it is shown that the RNG solution is closest to the full-scale data. This result appears to be associated with the RNG solution showing the correct flow separation and reattachment on the roof. The other solutions show either excessive separation (MMK) or no separation at all (K-E). For the $45^{\circ}$ case the three solutions are fairly similar. None of them correctly predicting the high suctions along the windward edges of the roof. In general the velocity components are more accurately predicted than the pressures. However in all cases the turbulence levels are poorly matched, with all of the solutions failing to match the high turbulence levels measured around the edges of separated flows. Although all of the computational solutions have deficiencies, the variability of results is shown to be similar to that which has been obtained with a similar comparative wind tunnel study. This suggests that the computational solutions are only slightly less reliable than the wind tunnel.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권4호
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• pp.578-586
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• 2002

Flow structures around a rectangular prism have been investigated by using a PIV(Particle Image Velocimetry) technique. A thick turbulent boundary layer was generated by using spires arid roughness elements. The boundary layer thickness, displacement thickness and momentum thickness were 650mm, 117.4mm and 78mm, respectively. The ratio between the model height(40mm) and the boundary layer thickness H/$\delta$, was 0.06. The Reynolds number based on the free stream velocity and the height of the model was 7.9$\times$10$^3$. The PIV measurements were performed at three different wall normal planes. Three recirculation regions at forward facing step, top of the roof and backward facing step are clearly seen and show three dimensional features. Dramatic changes of flow patterns are observed in the wake regions in the different spanwise wall normal planes. Instead of reattachment and recirculation zone, rising streamlines are depicted at the normal planes near the side wall due to the interaction with a rising horse shoe vortex. The peak of turbulent kinetic energy occurs at the separation bubble on top of the roof and the magnitude is 2.5 times higher compared with that of the wake region.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권4호
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• pp.281-286
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• 2002

심혈관계에서 자주 발생하는 죽상경화증과 혈전의 발생 및 성장에 관한 복잡한 기전을 이해하기 위하여 뇌의 혈액공급을 담당하는 경동맥을 2차원 축대칭으로 모사하여 수치해석하였다. 박동유동 상태에서 경동맥 내에 25%. 50%, 75%의 협착이 형성된 경우에 대하여 혈관내의 속도분포 및 혈류역학적 벽 파라미터들이 고찰되었다. 혈액은 뉴턴유체 및 전단변형률에 따라 점성이 변화하는 비뉴턴유체로 간주되었으며 비뉴턴모델로는 혈액과 유사한 점성치를 나타내는 Carraeu-Yasuda 모델이 적용되었다. 해석 결과 혈관내벽에 작용하는 벽전단응력은 협착이 커질수록 크게 증가하였으며 비뉴턴유체보다 뉴턴유체의 경우에서 벽전단응력이 크게 평가되었다. 벽전단응력 진동지표(OSI)에 의해 시간평균 재부착점이 예측되었는데 비뉴턴유체보다 뉴턴유체의 경우에서 협착 영역으로부터 멀리 떨어진 곳에서 관찰되었다. 시간평균 벽전단응력구배(WSSG)도 협착이 큰 경우에 상당히 크게 나타났는데 비뉴턴유체보다 뉴턴 유체의 경우에 더 큰 값이 나타났다.

• 태양에너지
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• 제15권3호
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• pp.127-140
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• 1995

본 연구는 2차원 충돌공기분류계에서 공기의 흐름 방향과 수직이 되게 설치한 평판 전열면 앞에 전열증진을 목적으로 난류촉진체인 정4각 로드군을 설치할때의 유동특성과 전열특성을 실험을 통해서 구명하고, 본 실험범위내에서 로드의 최적 설치조건을 제시하기 위한 실험적 연구이다. 실험은 먼저 로드를 설치하지 않은 평판에서의 전열특성을 밝힌후, 로드를 설치할 경우 로드의 피치가 40mm일때 로드와 전열면사이의 간극 및 로드폭 변화시의 유동특성과 전열 특성을 구명하여 로드를 설치하지 않은 평판과의 전열성능을 비교하였다. 본 실험범위내에서 전열면에 간극을 두고 로드를 설치하면 로드 바로 밑에서의 가속 및 로드에 의한 난류생성과 재부착에 의해 전열성능은 향상되며 로드폭을 변화시킨 경우에는 로드폭이 클수록 로드 바로 밑에서의 가속효과와 로드 직전에 와류의 영향이 크게 작용하여 전열성능이 향상된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권5호
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• pp.367-375
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• 2017

본 연구에서는 초음속 영역에서의 해머헤드형 노즈 페어링을 포함하고 있는 발사체 선두부에 대한 RANS 전산해석을 수행하였다. 층류, 완전 난류, 천이 모델을 이용한 2차원 축대칭 해석을 수행하여 실험 결과와 비교하였다. 레이놀즈수의 변화에 따라서 다른 유동현상이 나타남을 확인하였다. 높은 레이놀즈수에서는 경계층이 난류가 되어 발사체 표면에서 박리가 되지 않는다. 낮은 레이놀즈수 조건에서는 해머헤드형 노즈 페어링의 팽창-압축 모서리에서 경계층의 박리와 재부착으로 층류 박리 거품이 만들어진다. 받음각이 있는 3차원 계산에서 층류 박리 거품으로 발생되는 와류 구조를 확인할 수 있었다. 레이놀즈수에 따른 박리 거품을 예측하기 위해서 난류 천이를 고려해야 함을 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.575-583
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• 2017

계단형 보와 여수로 같은 수공구조물의 상부에서는 스키밍 흐름 그리고 직하류부에서는 정상파를 포함하는 도수 현상인 파형흐름과 같이 다양한 형태의 흐름이 발생한다. 연구에서는 하이브리드 RANS-LES 난류 모델링 기법과 자유수면 변동을 해석하기 위한 VOF (volume of fluid)기법을 병합한 3차원 부정류 수치모형을 이용하여 계단형 보가 설치된 사각형 개수로에서 발생하는 파형흐름과 스키밍 흐름을 포함하는 난류흐름을 수치모의 하였다. 시간평균 수치모의 결과와 기존 수리모형 실험 결과를 비교분석한 결과, 수치모의는 보 하류부에서의 평균유속분포의 변화, 정체파와 수면와류를 포함하는 파형흐름의 전반적인 수면 변화, 파형흐름의 파고와 길이, 정체파 하부에서 발생하는 재순환 흐름 영역의 길이 등을 양호하게 잘 재현하는 것으로 나타났다. 수치모의를 통해서 자유수면과 순간 유속 벡터의 변동, 전단응력과 난류에너지의 분포 그리고 3차원 난류조직구조와 총압력분포의 형태와 변동 자료를 제시하여 스키밍 흐름과 파형흐름 영역에서의 독특한 흐름 거동 특성을 규명하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제10권3호
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• pp.138-152
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• 1996

Many studies of heat transfer on the swirling flow or unswirled flow in a abrupt pipe expansion are widely carried out. The mechanism is not fully found evidently due to the instabilities of flow in a sudden change of the shape and appearance of turbulent shear layers in a recirculation region and secondary vortex near the corner. The purpose of this study is to obtain data through an experimental study of the swirling flow and heat transfer downstream of an abrupt expansion in a circular pipe with uniform heat flux. Experiments were carried out for the turbulent flow nd heat transfer downstream of an abrupt circular pipe expansion. The uniform heat flux condition was imposed to the downstream of the abrupt expansion by using an electrically heated pipe. Experimental data are presented for local heat transfer rates and local axial velocities in the tube downstream of an abrupt 3:1 & 2:1 expansion. Air was used as the working fluid in the upstream tube, the Reynolds number was varied from 60, 00 to 120, 000 and the swirl number range (based on the swirl chamber geometry, i.e. L/d ratio) in which the experiments were conducted were L/d=0, 8 and 16. Axial velocity increased rapidly at r/R=0.35 in the abrupt concentric expansion turbulent flow through the test tube in unswirled flow. It showed that with increasing axial distance the highest axial velocities move toward the tube wall in the case of the swirling flow abrupt expansion. A uniform wall heat flux boundary condition was employed, which resulted in wall-to-bulk temperatures ranging from 24.deg. C to 71.deg. C. In swirling flow, the wall temperature showed a greater increase at L/d=16 than any other L/d. The bulk temperature showed a minimum value at the pipe inlet, it also exhibited a linear increase with axial distance along the pipe. As swirl intensity increased, the location of peak Nu numbers was observed to shift from 4 to 1 step heights downstream of the expansion. This upstream movement of the maximum Nusselt number was accompanied by an increase in its magnitude from 2.2 to 8.8 times larger than fully developed tube flow values.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권2호
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• pp.99-107
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• 2016

본 연구에서는 Infra-Red Thermography(IRT) 기법을 활용한 초음속 풍동시험 시 의도치 않게 발생하는 기술적 문제에 대한 연구를 수행하였으며 이를 방지할 수 있는 방법에 대해 분석하였다. 풍동시험은 마하 3 또는 4의 두 가지 유동조건에서 초고속 비행체 형상을 모사할 수 있는 이중 압축램프 모델로 수행하였다. 획득된 IR 결과를 shadowgraph 가시화 이미지, 수치해석 결과와 비교하였으며 본 IRT 기법을 활용하여 초음속 이중 압축램프에서 발생하는 유동천이, 박리 그리고 3차원 현상에 관한 정성적인 정보를 획득할 수 있음을 확인하였다.