• 제목/요약/키워드: k-e 난류모델

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$K-{\varepsilon}-{\tau}$ 난류모델을 이용한 축대칭 엔진 실린더내 유동장의 수치해석 (The Numerical Analysis on In-cylinder Flow Fields of an Axisymmetric Engine Using $K-{\varepsilon}-{\tau}$ Turbulence Model)

  • 최재성
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제23권5호
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    • pp.711-718
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    • 1999
  • Current turbulence models including modified $K-{\varepsilon}-{\tau}$ turbulence model do not predict compression effect on turbulence accurately in an internal combustion engine. The $K-{\varepsilon}-{\tau}$ turbulence model was suggested to improve the predictability of compression effect by We et al. In this paper a numeri-cal study was performed to clarify the applicability of the $K-{\varepsilon}-{\tau}$ turbulenc model to the calculation of the in-cylinder flow of an axisymmetric engine. THe results using $K-{\varepsilon}-{\tau}$ turbulence model are compared to those from the modified $K-{\varepsilon}-{\tau}$ turbulence model and experimental data. The mean veloc-ity and rms velocity profiles using $K-{\varepsilon}-{\tau}$ turbulence model showed a better agreement with an experimental data than those of modifid $K-{\varepsilon}-e$ turbulence model.

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리브 간격 변화에 따른 열.유동 수치해석 및 압력 저하 특성 (Numerical Analysis of Thermal and Flow affected by the variation of rib interval and Pressure drop Characteristics)

  • 정한식;이경환;신용한;최순호;정효민
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제35권5호
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    • pp.616-624
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    • 2011
  • 본 연구에서는 사각채널내에 주유속 방향에 가로지르게 배치된 반원 리브의 난류 유동에 대한 유동 특성과 열전달 증대에 관해 수치해석적으로 살펴보았다. 사각채널의 종횡비는 5이고, 수력직경 대비 리브 높이비는 0.07, 사각채널 높이 대비 리브 높이비는 0.117로서 리브 높이 대비 리브 피치비가 8~14인 리브를 주기적으로 배열하여 연구를 수행하였다. 난류 모델의 선정은 실제 현상과 근접한 벽 근처 유동 특성과 열전달을 위해 SST k-${\omega}$ 난류 모델과 v2-f 난류 모델을 이용하였다. 수치해석의 결과는 실험에 의 해 관찰된 난류 유동 특성, 열전달 및 마찰계수의 결과를 잘 예측함을 보여준다. 본 결과에서 난류 운동 에너지가 재순환류 영역의 확산과 밀접한 관련이 있음을 알 수 있고 v2-f 난류 모델이 SST k-${\omega}$ 난류 모델에 비해 실험결과를 더 잘 예측하였다.

난류선회제트 계산에 관한 난류모델 비교 연구 (Comparison of Various Turbulence Models for the Calculation of Turbulent Swirling Jets)

  • 최동규;최도형;김문언
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.440-452
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    • 1990
  • Comprehensive numberical computations have been made for four turbulent swirling jets with and without recirculation to critically evaluate the accuracy and universality of several exising turbulence models as well as of the modified k-.epsilon. model proposed in the present study. A numerical scheme based on the full Navier-Stoke equations ha been developed and used for this purpose. Inlet conditions are given by experiments, whenever possible, to minimize the error due to incorrect initial conditions. The standard k-.epsilon. model performs well for the strongly swirling jets with recirculation while it underpredicts the influence of swirl for weakly swirling jets. Rodi's swirl correction and algebraic stress model do not exhibit universality for the swirling jets. The present modified k-.epsilon. model derived from algebraic stress model accounts for anisotropy and streamline curvature effect on turbulence. This model performs consistently better than others for all cases. It may be because these flows have a strong dependence of stresses on the local strain of the mean flow. The predictions of truculence intensities indicate that this model successfully reflect the curvature effect in swirling jets, i.e. the stabilizing and destabilizing effects of swirl on turbulence transport.

공동형 보염기를 갖는 모델 스크램제트 엔진의 흡입구 측면효과를 고려한 3차원 통합 유동해석 (A Unified 3D Numerical Analysis of a Model Scramjet Engine with a Cavity Flame-Holder and Two Intake Side Walls)

  • 염효원;김성진;성홍계;강상훈;양수석
    • 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.

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다양한 $k-{\varepsilon}$ 난류모델과 Skew-Upwind 기법에 의한 단이 진 벽면분류에 대한 수치해석 (Numerical Analyses on Wall-Attaching Offset Jet with Various Turbulent $k-{\varepsilon}$ Models and Skew-Upwind Scheme)

  • 서호택;부정숙
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제24권2호
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    • pp.224-232
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    • 2000
  • Four turbulent $k-{\varepsilon}$ models (i.e., standard model, modified models with streamline curvature modification and/or preferential dissipation modification) are applied in order to analyze the turbulent flow of wall-attaching offset jet. For numerical convergence, this paper develops a method of slowly increasing the convective effect induced by skew-velocity in skew-upwind scheme (hereafter called Partial Skewupwind Scheme). Even though the method was simple, it was efficient in view of convergent speed, computer memory storage, programming, etc. The numerical results of all models show good prediction in first order calculations (i.e., reattachment length, mean velocity, pressure), while they show some deviations in ·second order (i.e., kinetic energy and its dissipation rate). Like the previous results obtained by upwind scheme, the streamline curvature modification results in better prediction, while the preferential dissipation modification does not.

격자볼츠만 아격자 모델을 이용한 난류 경계층 내에서의 오염물질 확산에 대한 수치적 연구 (Numerical Investigation of Pollutant Dispersion in a Turbulent Boundary Layer by Using Lattice Boltzmann-Subgrid Model)

  • 신명섭;변성준;김준형;윤준용
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권2호
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    • pp.169-178
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    • 2011
  • 격자볼츠만 방법(LBM)을 이용하여 난류 경계층에서의 오염물질 확산에 대하여 수치계산을 수행 하였다. 난류 경계층 내의 유동을 모사하기 위하여 격자볼츠만 방법에 Smagorinsky 아격자 모델을 적용한 LB-SGS 모델을 사용하였으며, 오염물질의 확산을 모사하기 위하여 Passive-scalar 방법을 적용하였다. LB-SGS 모델의 신뢰성 검증을 위하여 Fackrell & Robins(1982)과 Raupach & Legg(1983)의 실험 조건과 동일한 조건하에서 수치계산을 수행하였고, 수치계산으로 얻어진 농도 분포를 실험값과 비교하였다. 이 결과로부터 LB-SGS 모델이 난류 경계층 내에서의 오염물질의 농도분포를 예측하는데 적합한 모델임을 알 수 있었다.

Ahmed Body 주위의 3차원 난류유동 해석 - 난류모델의 평가 (Simulation of Three-Dimensional Turbulent Flows around an Ahmed Body-Evaluation of Turbulence Models-)

  • 명현국;진은주;박희경
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제21권7호
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    • pp.873-881
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    • 1997
  • A numerical simulation has been carried out for three-dimensional turbulent flows around an Ahmed body. The Reynolds-averaged Navier-Stokes equation is solved with the SIMPLE method in general curvilinear coordinates system. Several k-.epsilon. turbulence models with two convective difference schemes are evaluated for the performance such as drag coefficient, velocity and pressure fields. The drag coefficient, the velocity and pressure fields are found to be changed considerably with the adopted k-.epsilon. turbulence models as well as the finite difference schemes. The results of simulation prove that the RNG k-.epsilon. model with the QUICK scheme predicts fairly well the tendency of velocity and pressure fields and gives more reliable drag coefficient. It is also demonstrated that the large difference between simulations and experiment in the drag coefficient is due to relatively high predicted values of pressure drag from vertical rear end base.

형상변화 에 의한 열교환기 의 열전달 성능 향상 (II) (The Improvement of the Heat Exchanger Performance by Shape Modifieation(II))

  • 노승탁;이택식;강신형;이은현;송명호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.202-212
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    • 1985
  • 본 논문에서는 이러한 연구의 첫단계로 Gosman과 Ideriah가 다룬 TEACH-2E전 산프로그램을 모체로 하여 본 논문의 문제에 적합하도록 수정하여 사용하였다. 그러 나 기본적인 k-.epsilon.난류모델은 수정하지 않았다. 한편, 본 논문에서는 열선풍속계를 이용하여 평균 속도분포 및 난류특성을 계측하고 계산결과와 비교하였다. 이를 통하 여 표준형 k-.epsilon.모델을 이용한 TEACH-2E코드의 특성을 파악하고 이를 위한 실험 데이터 를 확보하는데 중점을 두었다.

천음속 영역에서 항공기 유동해석에 미치는 난류모델의 영향 비교 (COMPARISON OF TURBULENCE MODELS ON ANALYSIS OF AIRCRAFT CONFIGURATIONS AT TRANSONIC SPEED)

  • 허진범;이남훈;이승수;곽인근
    • 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.

3차원 난류 벽면제트 유동의 수치해석 (Numerical analysis of a three-dimensional turbulent wall-jet flow)

  • 유승엽;최도형;김성진
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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    • pp.479-484
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    • 2000
  • A Navier-stokes based finite volume method has been developed to analyze an incompressible, steady state, turbulent wall-jet flow. The standard k-e model, the RNG ${\kappa}-{\varepsilon}$ model and their nonlinear counterparts are adopted as a closure relationship. Comparison with the experimental data shows that a linear ${\kappa}-{\varepsilon}$ model performs satisfatorily for two-dimensional wall-jet flows. However, as the flow becomes three dimensional, the linear model fails to predict the spanwise jet growth accurately and the nonlinear model needs to be adopted to capture three-dimensional flow characteristics.

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