• 한국수자원학회논문집
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• 제48권4호
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• pp.281-290
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• 2015

표준 k-${\varepsilon}$, RNG k-${\omega}$ 그리고 k-${\omega}$ SST 난류 모형과 VOF (volume of fluid)기법을 이용하여 사각형 광정위어를 통과하는 난류 흐름의 수면 변화와 유속분포를 수치모의 하였다. 지배방정식은 2차 정확도의 유한체적기법을 이용하여 해석하였으며, 두 개의 서로 다른 격자해상도에서 계산을 수행하여 수치해석 결과의 격자 민감도를 분석하였다. 계산 결과를 Kirkgoz et al. (2008)의 실험 결과 그리고 Moss (1972) 및 Zachoval et al. (2012) 무차원화된 실험값과 비교 분석하여 적용한 수치모형의 정확도를 평가하였다. 수치모의 결과는 사각형 개수로에 설치된 광정위어 흐름의 실험결과들을 합리적으로 예측하고 있으면 적용한 난류모형에 따라서 두 개의 주요 흐름분리 영역에서 계산 결과에 차이가 있는 것으로 나타났다. 표준 k-${\varepsilon}$ 모형은 이들 두 개의 흐름분리영역의 크기를 과소산정하고 있으며, k-${\omega}$ SST 모형은 위어 전면부에서 발생하는 흐름분리 영역을 다소 과대 산정하는 것으로 나타났다. RNG k-${\varepsilon}$ 모형은 전반적으로 양호하게 두 흐름분리 영역을 예측하는 한편, k-${\omega}$ SST 모형은 위어 상류부 모서리에서 발생하는 박리거품의 발생 형태를 가장 잘 예측하는 것으로 나타났다.

• Wind and Structures
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• 제19권5호
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• pp.523-540
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• 2014

This paper presents a comprehensive study of pressure developed on different faces of a 'Y' plan shape tall building using both numerical and experimental means. The experiment has been conducted in boundary layer wind tunnel located at Indian Institute of Technology Roorkee, India for flow condition corresponding to terrain category II of IS:875 (Part 3) - 1987, at a mean wind velocity of 10 m/s. Numerical study has been carried out under similar condition using computational fluid dynamics (CFD) package of ANSYS, namely ANSYS CFX. Two turbulence models, viz., $k-{\varepsilon}$ and Shear Stress Transport (SST) have been used. Good conformity among the numerical and experimental results have been observed with SST model yielding results of higher magnitude. Peculiar pressure distribution on certain faces has been observed due to interference effect. Furthermore, flow pattern around the model has also been studied to explain the phenomenon occurring around the model.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제14권12호
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• pp.1365-1375
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• 2000

Two phase flows have been numerically calculated to analyze plume characteristics and liquid circulation in gas injection through a porous plug. The Eulerian approach has been for formulation of both the continuous and dispersed phases. The turbulence in the liquid phase has been modeled using the standard $textsc{k}$-$\varepsilon$ turbulence model. The interphase friction coefficient has been calculated using correlations available in the literature. The turbulent dispersion of the phase has been modeled by the "dispersion Prand시 number". The predicted mean flows is compared well with the experimental data. The plume region area and the axial velocities are increased with the gas flow rate and with the decrease in the inlet area. The turbulent intensity also shows the same trend. Also, the space-averaged turbulent kinetic energy for various gas flow rates and inlet areas has been obtained. The results are of interest in the design and operation of a wide variety of materials and chemical processing operations.

• Wind and Structures
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• 제18권5호
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• pp.549-566
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• 2014

In spite of progress in the numerical simulation of typhoon wind field in atmospheric boundary layer (ABL), using typhoon wind field model in conjunction with Monte Carlo simulation method can only accurately evaluate typhoon wind field over a general terrain. This method is not enough for a reliable evaluation of typhoon wind field over the actual complex terrain with surface roughness and topography variations. To predict typhoon wind field over the actual complex terrain in ABL, a hybrid numerical simulation method combined typhoon simulation used the typhoon wind field model proposed by Meng et al. (1995) and CFD simulation in which the Reynolds averaged Navier-Stokes (RANS) equations and k-${\varepsilon}$ turbulence model are used. Typhoon wind filed during typhoon Dujuan and Imbudo are simulated using the hybrid numerical simulation method, and compared with the results predicted by the typhoon wind field model and the wind field measurement data collected by Fugro Geotechnical Services (FGS) in Hong Kong at the bridge site from the field monitoring system of wind turbulence parameters (FMS-WTP) to validate the feasibility and accuracy of the hybrid numerical simulation method. The comparison demonstrates that the hybrid numerical simulation method gives more accurate prediction to typhoon wind speed and direction, because the effect of topography is taken into account in the hybrid numerical simulation method.

• 한국추진공학회지
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• 제1권1호
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• pp.73-81
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• 1997

질량가중평균의 완전 Wavier-Stokes 방정식, 압축성 난류유동에 대한 Morkovin의 가설, $\textsc{k}$-$\varepsilon$ 난류모델, 압력구배와 벽열전달과 압축성의 효과를 고려한 벽함수 모델, Karki의 수치해석기법 등을 사용하여 로켓노즐 내의 난류유동 및 열 전달을 수치해석하고 Back 등의 실험 결과와 비교하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제9권4호
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• pp.31-38
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• 2005

육상 수조식 양식장은 해수를 끌어들여 어류를 기르는 데 사용된다. 본 연구는 사각 수조 내의 다양한 기하학적 관계와 유동에 대한 유동 특성을 도출하였다. 수치해석은 유한 체적법과 SIMPLE 기수법은 수치해석법을 활용하였으며, 비압축성 유체와 3차원 표준 $k-{\varepsilon}$난류 모델을 적용하였다. 속도 분포, 온도 분포에 대한 정보를 확보하였다. 실험과 수치해석의 결과가 정성적으로 잘 일치함을 보였다. 양식장의 깊이가 증가함에 따라 바닥 쪽의 유동이 더욱 안정됨을 확인하였다. 이는 각종 배설물 등의 정체현상으로 연결될 수 있음을 확인하였다. 수조내의 온도는 유입구의 초기 온도가 중요하며, Re 수가 증가할수록 온도는 상승하고 유입구의 반대 벽면 근처의 온도가 유입구 보다 증가함을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제41권2호
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• pp.197-212
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• 2008

최근 하천의 흐름해석 분야에서는 수위 및 하상변동 양상과 오염된 지류유입으로 인한 본류에서의 유속분포 양상 및 혼합과정 등의 실제적인 문제를 해결할 수 있는 1, 2차원적 해석이 이루어지고 있으며, 이는 복잡한 하천을 균일화된 모양과 단순화된 방정식으로 일괄 적용함으로써 많은 한계점을 나타내고 있다. 본 연구에서는 서울시 관내 지방 2급 하천인 우이천 시험유역을 대상으로 하천의 물리적인 특성 변화에 따른 흐름해석을 수행하기 위하여 3차원 RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes Equation)를 지배방정식으로 하는 CFD (Computational Fluid Dynamics)모형인 FLOW-3D를 이용하였고, ${\kappa}-{\varepsilon}$, RNG (Renormalized Group) ${\kappa}-{\varepsilon}$, LES (Large Eddy Simulation) 등의 난류모형을 적용하여 각각의 수치모의 결과를 비교 분석 하였다. 또한, 수치 해석을 통한 교량 설치부와 하류 횡단월류형 구조물에서의 난류영향 및 유속분포, 수위 압력분포, 와류특성 등을 분석하였고, 구조물의 철거에 의한 영향을 비교하여 분석하였다. 이는 향후 도시하천의 기능을 상실한 횡단 구조물 철거에 의한 장기적인 하상변동과 토사의 퇴적, 세굴 및 수질악화 등의 영향을 파악해 볼 수 있는 기초자료로 활용될 수 있으리라 사료된다.

• 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.

• 동력기계공학회지
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• 제21권6호
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• pp.5-12
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• 2017

The steady-state, incompressible and three-dimensional numerical analysis was carried out to investigate the internal flow fields characteristics according to wind tunnel contraction type. The turbulence model used in this study is a realizable $k-{\varepsilon}$ modified from the standard $k-{\varepsilon}$ model. As a results, the distribution of the axial mean velocity components along the central axis of the flow model is very similar to the ASME and BE types, and the cubic and cosine types. When the flow passes through the interior space of the analytical models, the flow resistance at the inlet of the plenum chamber is the largest at BS type contraction, but the smallest at cubic type contraction. The boundary layer thickness is the smallest in the cosine type contraction as the axial distance increases. The maximum turbulent kinetic energy in the test section is the smallest in the order of the contraction of cubic type and cosine type. Comprehensively, cubic type contraction is the best choice for wind tunnel performance, and cosine type contraction can be the next best solution.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제27권4호
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• pp.491-502
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• 1995

핵연료집합체 부수로 유동장에 대한 상세한 정보에 기초해 교차류를 정확히 예측하는 것은 핵연료의 성능을 해석하는데 중요한 요소이다. 본 연구에서는 저-Reynolds 수 k-$\varepsilon$ 난류모형을 채택하여 인접한 두 부수로 사이에 발생하는 교차류를 해석하였다 또한, 2차유동을 정확히 모사하기 위해서 비등방성 대수응력모형을 사용하였다. 이상의 난류 모형은 유한요소법을 통해 해석되었으며 가용한 실험자료와 비교하여 검증하였다. 그리고, 부수로 유동장에 대한 수치해석 결과를 이용하여 횡방향 합력손실계수의 상관식을 구성하였다. 상관식은 교차류를 제공하는 부수로의 축방향 속도에 대한 교차류의 속도비, 제공받는 부수로의 Reynolds 수 그리고 Pitch-to-diameter의 함수로 구성되었다.