• 제목/요약/키워드: k-$\varepsilon$ 난류 모델

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원형 실린더 주위의 유동해석을 통한 URANS 난류 모델 성능 비교 (Evaluation of URANS Turbulence Models through the Prediction of the Flow around a Circular Cylinder)

  • 김민재;신지환;권래언;이건철
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.861-867
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    • 2014
  • In the present study, the flow around a circular cylinder at $Re=3.6{\time}10^6$ is numerically simulated using URANS approach. The objective of this study is to evaluate the turbulence models(Realizable k-${\varepsilon}$, RNG k-${\varepsilon}$) through the prediction of the unsteady flow characteristics around the cylinder. The time-averaged drag coefficients and vortex shedding phenomenon in the wake region are compared to available experimental data and other numerical results. The simulation with Realizable k-${\varepsilon}$ model is found to be more dissipative due to large eddy viscosity predicted in the wake region while the simulation with RNG k-${\varepsilon}$ model predicts a complex vortex shedding phenomenon with more coherent structures realistically.

용존공기부상법 유동해석을 위한 난류모델 비교연구 (A Comparative Study of Turbulence Models for Dissolved Air Flotation Flow Analysis)

  • 박민아;이균호;정재동;서승호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권7호
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    • pp.617-624
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    • 2015
  • 용존공기부상법이란 오염물에 미세기포를 부착하여 수표면으로 부상시킴으로써 이를 제거하는 수처리 방법이다. 본 연구에서는 난류모델에 따른 용존공기부상조 내부 유동해석의 변화를 고찰하기 위해 물과 기포의 혼합물에 대한 2상 유동을 모사하였다. 이때, 주어진 용존공기부상조 형상 및 조건에 대하여 다양한 난류모델에 따른 용존공기부상법 내부의 미세기포 분포량, 계산시간 및 수렴성 등을 비교하였으며, 그 결과 기존에 주로 사용되었던 표준 ${\kappa}-{\varepsilon}$ 모델이 타 난류모델과는 다른 거동을 예측하는 것으로 확인되었다.

아트리움 공간에서 화재발생시 복사열전달의 영향 분석 (Effects of Radiation Heat Transfer on the Fire in an Atrium)

  • 윤경범;장희철;김태국
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.18-24
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    • 2007
  • 본 연구는 아트리움 방호공간에서 화재발생시 복사열전달의 유무에 따른 유동장 및 온도분포의 예측을 목적으로 수치해석을 수행하였다. 화재모델로 Field 모델을 사용하였으며 난류 모델로 SIMPLE 알고리즘이 적용된 표준 $k-{\varepsilon}$ 모델을 사용하였다. 복사열전달 해석에 필요한 복사물성치의 계산은 속도를 단축하며 정확성을 유지하는 WSGGM-RG를 사용하였다. 난류유동장과 복사열전달의 계산은 자체 개발된 CCRHT-3D 프로그램을 사용하였다. 해석결과에 의하면 화재지점을 제외하고 아트리움의 천장부가 높은 온도분포로 나타났다. 유동과 온도의 분포가 출입문 방향으로 편향되고 화재의 위치에서 아트리움의 천장과 벽에 가까워질수록 온도가 낮아지는 경향을 보였다. 이러한 결과는 천장 스프링클러헤드의 작동 시점을 예측하는데 복사열의 영향이 크다는 것을 의미하게 된다.

가로흐름 수성으로 방출되는 2차원 온배수 난류모형 (A Two-dimensional Turbulence Model for the Thermal Discharge into Crossflow Field)

  • 최흥식;정경태;소재귀;이길성
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.91-98
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    • 1993
  • 본고는 정상류 가로흐름이 존재하는 천해역으로 방출되는 온수의 거동 예측을 위한 2차원 난류모형 개발을 기술한다. 모델 기본방정식은 수심적분된 연적 및 운동방정식, 에너지보존 방정식이 사용되며, SIMPLE로 알려진 교치기법으로 적분된다. 난류운동량 및 열확산항은 2차원 $ extsc{k}$-$\varepsilon$ 방정식으로부터 결정된다. 기존 실험결과와의 비교에서 천수역 Near-field 해역내 난류현상 재현에 유망한 기법임이 확인되었다.

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표면온배수 난류모형 (Turbulence Models for the Surface Discharge of Heated Water)

  • 최흥식;이길성
    • 물과 미래
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    • 제23권4호
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    • pp.445-457
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    • 1990
  • 난류 및 부력효과가 강한 온배수 확산을 예측하기 위하여 난류모델을 이용한 수치모델의 개발이 두드러지고 있다. 본 연구는 정지수역으로 유입하는 온배수 수치모델을 개발하였다. Reynolds 응력항 및 난류 열 프럭스항의 처리를 위하여 k-$\varepsilon$난류모델에 온도자승유동항과 이의 감쇄율 전달방정식을 추가한 4-방정식 난류모델을 이용하였다. 지배방정식을 부분적인 포물형태의 전환을 통한 수치해석이 이용되었다. 계산결과는 Pande 등의 실험결과와 비교적 잘 일치하였고, McGuirk 등의 2-방정식 난류모델에 의한 해석결과와 비교분석하였다. 아울러 고리 원자력 1호기에의 적용을 통하여 본 모델의 실용성 및 타당성 입증하였다.

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Cavitation 현상에 관한 수치적 연구 (The Numerical Study on the Cavitation)

  • 장선용;이창진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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    • pp.126-131
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    • 2004
  • Pressure-based 알고리듬을 기반으로 한 cavitation 현상의 수치해석 코드를 개발하였다. Wall function을 사용한 k-\varepsilon$ 난류모델을 사용하였으며, cavitation 모델에는 volume transport equation을 사용하였다. 유동장은 저속이기 때문에 압축성 효과는 고려하지 않았다.

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냉장고의 냉동실내 냉기 덕트 내부의 유동해석 (Numerical Analysis of Fluid Flow in Freezer Duct of Refrigerator)

  • 엄윤섭;부정숙
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제24권4호
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    • pp.509-514
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    • 2000
  • A numerical study has been performed to design duct parameters in the freezer of a domestic refrigerator. The visualization results of FDM analysis using the standard k-$\varepsilon$ model with inlet boundary conditions modelled in this paper show good agreements with the experimental ones in prediction overall flow characteristics. Dominant vortex flows are found in the left upper and right lower corners, while there exists large turbulent kinetic energy around the fan and right upper side of the fan. It, in turn, has effects on the performance and noise. It is recommended to locate the outlet far away from the fan in order to reduce the noise level.

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변압기를 모델링한 두 개의 동심 원형 실린더 내에서 난류 자연대류의 수치해석 (Numerical analysis of turbulent natural convection in a cylindrical transformer enclosure)

  • 오건제;하수석
    • 설비공학논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.157-166
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    • 1999
  • Numerical calculations of turbulent natural convection in an enclosure of the 20 kYA oil-immersed transformer model are presented. The transformer is modelled as two concentric cylinders with different heights and diameters. The thermal boundary layers are well represented in the temperature distributions along the wall of the transformer model. The flow stratification between the hot and cold walls can not be seen in the transformer model. The turbulence eddy viscosity has its maximum at the center of the core and its maximum values at the top of the core are larger than those at the bottom of the core.

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유동장 및 분무특성에 미치는 난류모델의 영향 (The Effect of Turbulence Model on the Flow Field and the Spray Characteristics)

  • 양희천;유홍선
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.87-100
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    • 1997
  • The ability of turbulence model to accurately describe the complex characteristics of the flow field and the fuel spray is of great importance in the optimum design of diesel engine. The numerical simulations of the flow field and the spray characteristics within the combustion chamber of direct injection model entgine are performed to examine the applicability of turbulence model. The turbulence models used are the RNG $\varepsilon$ model and the modified $\varepsilon$ model which included the compressibility effect due to the compression/expansion of the charges. In this study, the predicted results in the quiescent condition of direct injection model engine show reasonable trends comparing with the experimental data of spray characteristics, i. e., spray tip penetration, spray tip velocity. The results of eddy viscosity obtained using the $\varepsilon$ model in the spray region is significantly larger than that obtained using the RNG $\varepsilon$ model. The application of the RNG model seems to have some potential for the simulations of the spray characteristics, e. g., spray tip penetration, spray tip velocity, droplets distribution over the $\varepsilon$ model.

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디퓨저에서 벽면으로의 방출유로에서의 압력손실 (Pressure Loss in the Discharge Flow Path from a Diffuser to a wall)

  • 이준;김영인;김성훈;이두정
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.517-522
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    • 2001
  • The exit edges of a diffuser are smoothly rounded, and a wall is located perpendicularly to a diffuser exit. The fluid is discharged towards the radial direction of a diffuser after impinging against a wall from a diffuser. In this flow path, pressure loss coefficients have been calculated by the variables of Reynolds number at a diffuser inlet, distance between a diffuser exit and a wall, and turbulence models. As a result, it was calculated that $h/D_0$ ratio between $0.35\sim0.4$ has the minimum pressure loss coefficient regardless of Reynolds number and turbulence models. It was also found that in case of the flow with relatively high Reynolds number at a diffuser inlet, the pressure loss coefficients by RNG $k-\varepsilon$ model have a tendency to be near to those by standard $k-\varepsilon$ model at small ratio of $h/D_0$, but to those by RSM at large ratio.

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