• 한국전산유체공학회지
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• 제10권4호통권31호
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• pp.39-50
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• 2005

An application of the KFLOW3D code which has been developed at KAIST is presented. This paper briefly describes the underlying methodology and summarizes the results for the DLR-F6 transport configuration recently presented in the second AIAA CFD Drag Prediction Workshop held in Orlando, FL, June 2003. KFLOW3D is a parallelized Reynolds averaged Navier-Stokes solver for multi-block structured grids. For the present computations, 2-equation k-$\omega$ WD+ nonlinear eddy viscosity model is used. The emphasis of the paper is placed on the implementation of the k-$\omega$ WD+ model in the multigrid framework and practicality of KFLOW3D for accurately predicting not only the integrated aerodynamic property such as the drag coefficient but pressure distributions.

• Journal of Ship and Ocean Technology
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• 제4권1호
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• pp.11-20
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• 2000

Reynolds-averaged Navier-Stokes equations are numerically solved using a secondorder finite difference method for the analysis of turbulent flows around single and tandem hydrofoils advancing under the free surface. The location of the free surface, not known a priori, is computed from the kinematic free surface condition and the computational grid is conformed at each iteration to the free surface deformation. The eddy viscosity model of Baldwin-Lomax is employed for the turbulence closure. The method is validated through the comparision of the numerical results with the experimental data for a single hydrofoil of a Joukowski foil section. A computational study is also carried out to investigate the effect of the submergence depth and the Froude number on the lift and the drag of the hydrofoil. For tandem hydrofoils, computations are performed for several separation distances between the forward and aft foils to see the interference effect. The result shows clearly how the lift and drag change with the separation distance.

• Tribology and Lubricants
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• 제10권2호
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• pp.30-38
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• 1994

The thermohydrodynamic(THD) performance of a large tilting pad journal bearing is investigated both theoretically and experimentally. The theory takes into account the three dimensional variation of lubricant viscosity and eddy viscosity, and the inlet pressure. Owing to the inlet pressure effect, the film pressure and load capacity are increased but the mixing temperature and bearing surface temperature are decreased. The continuous distribution of the film pressure and film thickness and the bearing surface temperature are measured along with the shaft speed and the bearing load, and they are compared with the theoretical results. The results obtained by the experiment are in good agreement with those by the theory including the inlet pressure effect. It is suggested that the three dimensional turbulent THD analysis including the inlet pressure effect is very useful to predict the performance of the large tilting pad journal bearing more accurately.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권1호
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• pp.1-13
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• 2020

높은 레이놀즈수를 갖는 공학적인 흐름을 예측하는 가장 일반적인 방법은 여전히 벽함수를 이용하는 난류모형에 근거한 RANS 수치모의이다. 최근 벽근처의 점성영역 관계식과 벽에서 떨어진 대수영역 관계식을 혼합하여 개발된 일반화된 벽함수들은 두 영역사이의 난류량과 유속이 부드럽게 천이하도록 한다. 이 연구는 난류운동에너지(TKE), 에너지 소산율, 비소산율, 와점성에 대해서 적용 가능한 벽함수들을 조합하여 일련을 수치 모의를 수행하여 널리 이용되고 있는 난류모형들의 성능과 수렴 특성을 분석하였다. 이 연구 결과는 RNG k-𝜖 모형의 경우 첫번째 계산격자가 완충층에 놓이게 될 때는 반복 계산시 작은 허용오차를 이용하여 주의 깊게 적용을 하여야 안정된 해를 구할 수 있음을 보여준다. 표준 k-𝜖과 RNG k-𝜖 모형은 TKE와 와점성에 대해서 적용 가능한 벽함수들 중 어느 것을 선택하여 적용하더라도 수치모의 결과가 민감하게 반응하지 않는 것으로 나타났다. 한편, k-ω SST 모형의 경우 TKE에 대해서는 kL-벽함수 그리고 와점성에 대해서는 nutUB-벽함수를 이용하여야 정확하고 안정된 경계 조건 설정을 보장할 수 있다. 레이놀즈수 155,000조건에서 적용한 후방계산흐름 수치모의 결과 격자 해상도에 상관없이 약 13% 정도 재부착 거리를 과소평가하는 모형을 제외하고 나머지 적용한 난류모형들 모두 적절히 세밀한 해상도의 격자에서 양호하게 재부착거리를 잘 예측하는 것으로 나타났다.

• Wind and Structures
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• 제4권3호
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• pp.177-196
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• 2001

At present the most popular turbulence models used for engineering solutions to flow problems are the $k-{\varepsilon}$ and Reynolds stress models. The shortcoming of these models based on the isotropic eddy viscosity concept and Reynolds averaging in flow fields of the type found in the field of Wind Engineering are well documented. In view of these shortcomings this paper presents the implementation of a non-linear model and its evaluation for flow around a building. Tests were undertaken using the classical bluff body shape, a surface mounted cube, with orientations both normal and skewed at $45^{\circ}$ to the incident wind. Full-scale investigations have been undertaken at the Silsoe Research Institute with a 6 m surface mounted cube and a fetch of roughness height equal to 0.01 m. All tests were originally undertaken for a number of turbulence models including the standard, RNG and MMK $k-{\varepsilon}$ models and the differential stress model. The sensitivity of the CFD results to a number of solver parameters was tested. The accuracy of the turbulence model used was deduced by comparison to the full-scale predicted roof and wake recirculation zone lengths. Mean values of the predicted pressure coefficients were used to further validate the turbulence models. Preliminary comparisons have also been made with available published experimental and large eddy simulation data. Initial investigations suggested that a suitable turbulence model should be able to model the anisotropy of turbulent flow such as the Reynolds stress model whilst maintaining the ease of use and computational stability of the two equations models. Therefore development work concentrated on non-linear quadratic and cubic expansions of the Boussinesq eddy viscosity assumption. Comparisons of these with models based on an isotropic assumption are presented along with comparisons with measured data.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권6호
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• pp.823-832
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• 2002

A modified $textsc{k}$-$\varepsilon$model is proposed for calculation of transitional boundary-layer flows with changing pressure gradient. In order to develop the model for this problem, the flow is divided into three regions; pre-transition region, transition region and fully turbulent region. The effect of pressure gradient is taken into account in stream-wise intermittency factor, which bridges the eddy-viscosity models in the pre-transition region and the fully turbulent region. From intermittency data in various flows, Narashima＇s intermittency function, F(${\gamma}$), has been found to be proportional to $\chi$$^{n}$ according to the extent of pressure gradient. Three empirical correlations of intermittency factor being analyzed, the best one was chosen to calculate three benchmark cases of bypass transition flows with different free-stream turbulence intensity under arbitrary pressure gradient. It was found that the variations of skin friction and shape factor as well as the profiles of mean velocity in the transition region were very satisfactorily predicted.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제20권1호
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• pp.35-46
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• 1988

원자로의 설계나 안전성 분석을 위해서는 핵연료 집합체 내의 유동 구조와 열전달에 대한 지식이 매우 중요하다. 따라서 핵연료 집합체 내의 유체 온도 분포를 정확히 계산하기 위해서는 냉각재 유로 내에서의 속도분포를 정확히 알아야 하는데 이것은 복잡한 난류 현상 때문에 예측하기가 매우 어렵다. 본 연구는 비등방성을 고려한 2-방정식 모형을 사용하여 속도분포를 구하고 핵연료 표면에서의 균일열속을 가정하므로써 유로내에서의 속도 분포를 예측하였다. 수치해는 Galerkin유한 요소법에 의해 핵연료봉 표면까지 구하여졌다. 수치 결과는 알려진 실험치 및 계산치와 비교되어 잘 일치하고 있고, 또한 난류 비등방성이 유로 내의 평균속도와 온도분포에 영향을 미치고 있음을 보았다. 그리고 조밀한 삼각 배열 핵연료 집합체(P/D=1.05-1.3) 내에서 나트륨 냉각재를 사용한 경우의 Nu-P/D관계식을 수립하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제23권3호
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• pp.275-284
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• 1991

핵연료봉의 정방형 또는 삼각형 배열내의 2차 난류 유동의 해석은 연료봉내의 온도분포와 열전달 과정의 해석에 있어서 중요한 문제이다. 비등방성 난류모델과 등방성 난류모델을 사용하여 속 도장을 구하였고 열수력학적 성질이 일정하다는 가정하에 지배방정식을 유한 요소법을 사용하여 수치해석적인 방법으로 해를 구하였다. 또한 연료봉 표면 근처에서는 유체의 유동이 난류가 아니기 때문에 축 방향 속도는 벽의 법칙에 의해서 계산하였다. 이러한 방법에 의해서 구해진 해는 실험 결과와 비교되었고 비교적 잘 일치하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제27권2호
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• pp.189-202
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• 1995

계면 전단응력이 있을 때와 없을 때 가열 또는 응축되면서 하강하는 난류액막의 열전달 계수를 예측하기 위한 개선된 방법을 제시하였다. 특히 큰 계면 전단응력이 있을 때 하강하는 난류액막에 적용할 수 있도록 Mudawwar와 El-Masri의 준 실험적 난류모델을 수정하여 Yih와 Liu가 제안한 통합적 접근방법에 사용한 와류점성모델대신에 사용하였다. 광범위한 크기의 계면전단응력에 대해 액막 레이놀즈 수 대액체막 두께 및 접근적 열전달 계수를 개선된 방법과 다른 여러 기존 방법으로 예측하여 실험값들과 비교하였다. 그 결과 일반적으로 수정한 모델과 예측한 값이 다른 기존 모델로 예측한 값보다 실험 치와 더밀접하게 일치하는 것을 보여주었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권10호
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• pp.1940-1954
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• 1992

본 연구에서는 가공기 자체의 파라메터와 성능에 관한 연구로서 출력 에너지 가 서로 다른 가공기를 사용하여 SUS 304 스테인리스 시험편을 관통, 절단하면서 출력 에너지와 최대 출력을 비교하여 보고, 시험편 관통시 주파수와 출력 에너지와의 관계, 시험편 관통시 응융 금속 제거량에 의한 절단 속도의 예측, 서로 다른 출력의 가공에 있어서 슬릿 절단 폭, 커프 폭, 드로스 길이, 절단면의 표면 거칠기 등을 비교하여 출 력차에 따른 가공 특성을 고찰하였다.