• 한국해양공학회지
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• 제30권3호
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• pp.169-176
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• 2016

Considering the artificial reef (AR) canyon intervals facilitated by flatly distributed placement models, the wake volumes of 25 AR sets were characterized through the following works. First, twenty-five different canyon intervals were established to investigate how the intervals affect the wake volumes of the AR placement models, each with nine cube-type ARs. Second, the element-based finite-volume method was used to facilitate flow analyses. Third, the so-called wake volume concept was adopted, and finally a reasonable placement interval was found based on the size of the wake volumes and the associated unit propagation indices. From the analysis results, it was found that a maximum wake volume of 25.18 m³ was generated when the longitudinal and transverse intervals were fixed at 6 m and 0 m, respectively. Thus, to magnify the wake volume, it is recommended that artificial reefs be placed at intervals of 6 m (3 times the reef length) in the flow direction, with no intervals in the normal direction, implicitly indicating that an intensively stacked placement model is a better option to efficiently secure a larger wake volume for the cube-type ARs.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권6호
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• pp.771-787
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• 1998

A Navier-Stokes code with a modified low Reynolds number k-.epsilon. turbulence model was used to study the unsteady transitional boundary layer flow due to rotor-stator interaction. The modification, proposed by Launder, to improve prediction of stagnation flows was incorporated to the low Reynolds number k-.epsilon. turbulence model by Fan-Lakshminarayana-Barnett. Numerical solution is shown to capture well the calmed laminar flow as well as the wake induced transitional strip due to rotor-stator interaction and shows improvement, in terms of onset of transition and its length, over previous Euler/boundary layer solution. The turbulent kinetic energy shows local maximum along the upstream rotor wake in the wake induced transitional strip and this characteristics is observed untill the end of transition. The wake induced strip also shown apparent even in the laminar sublayer as the upstream rotor wake penetrates inside the boundary layer.

• Wind and Structures
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• 제15권1호
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• pp.43-64
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• 2012

Many potential small wind turbine locations are near obstacles such as buildings and shelterbelts, which can have a significant, detrimental effect on the local wind climate. A neural network-based model has been developed which predicts mean wind speed and turbulence intensity at points in an obstacle's region of influence, relative to unsheltered conditions. The neural network was trained using measurements collected in the wakes of 18 scale building models exposed to a simulated rural atmospheric boundary layer in a wind tunnel. The model obstacles covered a range of heights, widths, depths, and roof pitches typical of rural buildings. A field experiment was conducted using three unique full scale obstacles to validate model predictions and wind tunnel measurements. The accuracy of the neural network model varies with the quantity predicted and position in the obstacle wake. In general, predictions of mean velocity deficit in the far wake region are most accurate. The overall estimated mean uncertainties associated with model predictions of normalized mean wind speed and turbulence intensity are 4.9% and 12.8%, respectively.

• 한국음향학회지
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• 제21권2호
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• pp.134-141
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• 2002

본 연구에서 곡선 와동 요소와 CVC (Constant Vorticity Contour) 후류 모델이 수평축 풍력 터빈의 공력 성능 및 소음을 예측하기 위해 사용되었다. 또한 2차 회귀에 근거하여 회전수의 예측을 하였다. 광대역 소음을 예측은 경험식에 근거한 방법을 사용하였다. 직선 와동요소 대신에 BCVE (Basic Curved Vortex Element)와 SIVE(Self Induction Vortex Element)를 사용하는 곡선 와동 요소를 사용하였으며 CVC 후류 모델에서 와동의 강도는 블레이드의 스팬방향 및 와동을 따라서 일정하다고 가정하였다. 이렇게 만들어진 자유 후류는 와동 격자를 대치한다. 본 방법은 여타의 방법에 비해 휠씬 적은 계산 시간을 요구하며 후류의 정확한 구조를 모사할 수 있었다. 검증을 위해서는 김준모의 실험과 Zond사의 Z-40FS의 모델을 성능 예측 결과와 WTS-4와 USWP를 소음 예측 결과와 비교하였다. 계산 결과는 실제의 실험치와 잘 일치하는 것으로 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권3호
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• pp.224-231
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• 2009

본 논문에서는 회전익기 통합해석프로그램개발의 일환으로 공력해석코드를 개발 및 검증하였다. 기본적인 공력하중은 익형 공력테이블을 이용한 깃요소이론을 기반으로 계산하였고, 로터의 유도 유입류를 계산하기 위해 선형유입류 모델, 동적유입류 모델, 지정후류모델, 자유후류 모델 등 여러 유입류 예측기법을 사용하였다. 각 모델의 특성을 파악하기 위해 Elliott 등의 유도 유입류 실험결과와 AH-1G 실험결과의 국소 수직력계수를 비교 및 검증하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제35권3호
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• pp.17-25
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• 2015

The main objective of this study is to predict the wind power generation at the wind farm using various wake models. Modeling of wind farm is a prerequisite for prediction of annual energy production at the wind farm. In this study, we modeled 20 MW class Seongsan wind farm which has 10 wind turbines located at the eastern part of Jeju Island. WindSim based on the computational fluid dynamics was adopted for the estimation of power generation. The power curve and thrust coefficient with meteorology file were prepared for wind farm modelling. The meteorology file was produced based on the measured data of the Korea Wind Atlas provided by Korea Institute of Energy Research. Three types of wake models such as Jensen, Larsen, and Ishihara et al. wake models were applied to investigate the wake effects. From the result, Jensen and Ishihara wake models show nearly the same value of power generation whereas the Larsen wake model shows the largest value. New positions of wind turbines are proposed to reduce the wake loss, and to increase the annual energy production of the wind farm.

• 한국해안해양공학회지
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• 제12권3호
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• pp.109-115
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• 2000

면내 조류흐름에 의해 발생하는 와류방출 가진으로 인한 라이저의 동적거동해석을 위한 수치해석 모델을 개발한다. 수치해석 모델개발을 위해 Galerkin의 유한요소 근사화법을 적용하였으며 와류방출 가진은 Blevins에 의해 제안된 연계 후류진동 모델을 사용하였다. 와류방출로 인한 라이저의 일반적인 거동특성을 수치해석 결과와 비교분석함으로써 모델의 유용성을 검증하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2007년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.116-119
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• 2007

In this study the unsteady aerodynamic analysis of a hovering helicopter rotor is performed. For the accurate flow field analysis Euler equations and the free wake method are coupled. The Euler equations are solved to find the pressure distribution around the rotor, and free wake method is used to give the boundary condition for the solution of Euler equations. Also, vortex strength and wake motion after the rotor are simulated by the free wake method. The accuracy of the present method is compared with the source sink model. The present method is applied to the hovering Caradonna-Tung rotor and compared with experimental results.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.154-159
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• 2007

프로펠러 회전면에서의 반류분포는 주로 모형시험에 의해서 규명되어 왔다. 이렇게 축적된 데이터베이스를 통해 선박의 기하학적 형상정보와 반류분포 사이의 입출력관계를 모델링할 수 있다면 선박 초기설계시 유사선종의 설계에 도움이 된다. 뉴로퍼지시스템은 예측, 분류, 진단 등의 매우 복잡한 문제를 해결하는 기법으로 다양한 공학분야에서 응용되고 있다. 본 연구에서는 이들 입출력 사이의 관계를 뉴로퍼지시스템으로 모델링하고 학습한 후 새로운 입력에 대한 출력값의 검토를 통해 그 유용성을 확인한다. 3차원 선미형상을 입력으로 하고 선체 모형시험으로 얻어진 프로펠러 회전면에서의 반류분포 값을 출력으로 사용하여 학습 및 추론을 해 보았다. 이를 통해 뉴로퍼지시스템을 초기 선박설계 단계에서 특히 선미형상을 결정할 때 유용한 것을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.265-278
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• 2022

육·해상 풍력 프로젝트 성공여부는 사업의 경제성 확보에 중점을 두고 있으며, 이는 양질의 풍력자원 확보와 풍력단지 최적배치에 의해 좌우된다. 풍력단지를 배치하는 과정에서 주풍향을 고려한 풍력터빈들의 최적배치 방법이 중요하며, 이는 풍상측에 위치한 구조물을 통과하는 유체가 발생시키는 후류영향을 최소화시키는 것과 연관이 있다. 후류효과 예측성의 정확도는 이를 적절히 모의할 수 있는 후류모델과 모델링 기법에 의해 결정되어지며, 특히 산악 및 다도해지역과 같은 복잡지형에서는 고해상도 기반의 정확한 후류예측이 필수적으로 요구된다. 이에 본 논문에서는 상용 CFD 모델인 WindSim을 활용하여 국내 산악 복잡지형에 위치한 육상풍력단지 예정지의 후류모델별 민감도 분석을 통해 후류확산 형태를 분석하고 향후 복잡지형 풍력발전 프로젝트의 기초연구 자료로 활용하고자 한다.