• 한국전산유체공학회지
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• 제17권3호
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• pp.53-58
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• 2012

Steady flow simulations through a high pressure turbine guide vanes were carried out. The main objective of the present work is to study the performance of turbulence models on the steady flow prediction from aerodynamic and aerothermal points of view. Three turbulence models were compared, namely SST, k-${\omega}$ and ${\omega}$-Reynolds stress models. The laminar results were also compared. The comparison was done with emphasis on the isentropic Mach number and heat transfer coefficient along the blade, and total pressure loss in the wake region. The calculated isentropic Mach number showed reasonable agreement with experimental data along the blade surface for all three turbulent models. For the total pressure loss in the wake region, ${\omega}$-Reynolds stress model showed the best agreement with the experimental data. However, unless using an appropriate transition model, the heat transfer coefficients of all three turbulent models showed poor agreement with experimental data.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제4회(2015년)
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• pp.585-589
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• 2015

본 연구에서는 이중압축램프의 초음속 유동에서 발생하는 충격파 경계층 상호작용을 EDISON_CFD로 해석하기로 한다. 이중압축램프에선 역압력 구배로 인하여 경계층이 박리가 일어나게 되고 박리된 경계층이 다시 이중압축램프에 부착되어 생겨난 박리영역을 관찰할 수 있다. 박리영역의 앞뒤로 유동의 방향이 바뀌게 되면서 압축 팬(compression fan)과 재부착 팬(reattachment fan)이 충격파를 발생시키고 이중압축램프전방의 충격파와 만나서 복잡한 유동 구조를 가지게 됨을 확인하였다. 이와 같은 층류에서 난류, 박리와 재부착의 영역에서의 해석하기 위해선 해석자의 난류모델이 중요하다. $15^{\circ}-30^{\circ}$, $15^{\circ}-45^{\circ}$의 두 종류의 이중압축램프를 $k-{\omega}$ SST 난류 모델과 ${\gamma}-Re_{\theta}$ 천이 모델로 계산을 EDISON_CFD로 수행하였다. 난류 모델의 차이를 표면마찰계수, 압력계수, 마하수로 비교하여 차이점을 분석하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권4호
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• pp.419-428
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• 2020

본 논문에서는 건물, 교량 및 해양구조물에 많이 적용되는 기본적인 형상인 벽면에 부착되어 있는 사각실린더 주변의 유동에 대해, 3개의 난류모델(v²-f 모델, k-ω 모델, k-ε 모델)을 적용하여 URANS 수치해석을 각각 수행하고, 그 결과를 비교하였다. 이 유동은 물체의 모서리에서 발생하는 칼만 와(karman vortex) 때문에 본질적으로 강한 비정상성을 가지고 있으며, 물체의 후류 영역에서도 매우 복잡한 유동구조를 가지고 있다고 알려져 있다. 3개의 난류모델이 적용된 수치해석으로부터 예측되는 평균 유동장과 지배적인 유동의 주파수를 Wang et al.(2004; 2006)의 실험결과와 비교하였다. 비교 결과, v²-f 모델이 적용된 URANS 결과가 실험결과와 가장 유사한 결과를 보여주었고, k-ω 모델도 우수한 결과를 보인 반면, k-ε 모델은 본 대상 유동에 적용하기에 부족함을 확인하였다. 따라서 강한 박리가 존재하는 유동의 해석 시에는 v²-f 모델은 좋은 선택이다. 그리고 유동의 박리 제어를 위한 연구에 활용될 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권6호
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• pp.772-778
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• 2002

A numerical analysis of turbulent gas-particle two-phase flow is performed in conjunction with the experiments of Fackrell ＆ Robins and Raupach & Legg that considered ground-level source and/or elevated source flat plate flow. K-$\omega$ turbulence model is used in order to analyze fully turbulent flow field and the concentration equation with settling velocity is adopted for the concentration field. The model of Einstein and Chien is applied that couples the velocity field and the concentration field. Turbulent eddy viscosity is re-evaluated in this model. The present numerical results have good agreement between the simulation and the experimental data for the mean flow velocities and particle concentrations. While the previous study shows about 27% error in the vicinity of the source of particle concentration, the .present study allows about 14% error. A new turbulent gas-particle flow model developed by this study is able to cut down error by 13% at a near source.

• 한국전산유체공학회지
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• 제20권1호
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• pp.47-56
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• 2015

In this paper, we study the effect of various turbulence models by comparing the aerodynamic characteristics and the flow patterns computed for aircraft models. An in-house CFD solver, MSAPv, that solves the three dimensional RANS equations with the turbulence model equations is used. The turbulence models used in this study are the Spalart-Allmaras model, Menter's $k-{\omega}$ SST model, Coakley's $q-{\omega}$ model, and Huang and Coakley's $k-{\varepsilon}$ model. DLR-F6 WB and WBNP configurations are selected for the study. We concentrate on the separated flow pattern variations with the turbulence models at the wing-body junction and the wing-pylon junction as well as drag polar curves.

• 한국전산유체공학회지
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• 제17권3호
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• pp.11-17
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• 2012

In this study, aerodynamic analyses have been conducted for 4-Bladed Vertical-Axis Wind Turbine (VAWT) configuration and the results are compared with experimental data. Reynolds-averaged Navier-Stokes equation with LES turbulence model is solved for unsteady flow problems. In addition, the computation results by standard k-${\omega}$ and SST k-${\omega}$ turbulence models are also presented and compared. An experiment model of 4-Bladed VAWT model has been designed and constructed herein. Experimental tests for aerodynamic performance of the present VAWT model are practically conducted using the vehicle mounted testing system. Comparison results between the experiment and the computational fluid dynamics (CFD) analyses are presented in order to show the accuracy of CFD analyses using the different turbulent models.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2004년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.139-145
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• 2004

A numerical study of underexpanded jet and impingement on a wall mounted at various distances from the nozzle exit is presented. The 3-dimensional Navier-Stokes equations and $\kappa-\omega$ turbulence equations are solved. The grids are constructed as overlapped grid systems to examine the distance effect. The DADI method is applied to obtain steady-state solutions. To avoid numerical instability such as the carbuncle that sometimes accompany approximate Riemann solver, the HLLE+ scheme is employed for the inviscid flux at the cell interfaces. A goal of this work is to apply a number of two-equation turbulence models based on the $\omega$ equation to the impinging jet problem.

• 한국추진공학회지
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• 제16권2호
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• pp.10-16
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• 2012

지상연소시험용 추력기 노즐의 성능해석을 위하여 노즐유동 특성 및 플룸 구조를 해석한다. 2차원 축소확대 노즐유동을 해석하고, 이를 실험값과 비교하여 해석기법 검증 및 난류모델 선정을 수행한다. k-${\omega}$ SST 난류모델을 사용한 Reynolds-averaged Navier-Stokes 방정식으로 2차원 축대칭 지상연소시험용 노즐을 해석한 결과, 초기 설계된 노즐내부에서 충격파 및 유동박리에 의한 성능저하가 관찰되었다. 이에 노즐 확대부분의 형상을 수정하여 성능 향상을 확인하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제9권2호
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• pp.30-35
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• 2004

A numerical study of underexpanded jet and impingement on a wall mounted at various distances from the nozzle exit is presented. The 3-dimensional Wavier-Stokes equations and κ-ω turbulence equations are solved. The grids are constructed as overlapped grid systems to examine the distance effect. The DADI method is applied to obtain steady-state solutions. To avoid numerical instability such as the carbuncle phenomena that sometimes accompany approximate Riemann solver, the HLLE+ scheme is employed for the inviscid flux at the cell interfaces. A goal of this work is to apply a number of two-equation turbulence models based on the w equation to the impinging jet problem.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.590-593
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• 2009

모델 스크램제트 엔진의 3차원 유동특성 이해를 위하여 다단의 충격파를 발생 시키는 흡입구부터(외부 유동영역) 공동형 보염기, 연소기, 노즐이 포함되는 엔빈 내부 전영역을 통합한 수치해석을 수행하였다. $k-{\omega}$ SST 난류모델과 Sarkar모델이 적용된 저 레이놀즈 수 k-e 난류모델의 해석결과를 실험 결과와 비교하였으며, 흡입구의 측면효과(intake side wall effects)를 살펴보기 위하여 측면의 유무에 따른 유동특성을 관찰하였다. 본 연구에 소요되는 계산시간의 효율성을 위하여 계산영역을 다중블럭으로 구성하였으며, MPI(Massage Passing Interface) 병렬 계산 기법을 적용하였다.