• 대한기계학회논문집B
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• 제27권6호
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• pp.753-765
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• 2003

A finite element code for the numerical solution of the Navier-Stokes equation is parallelized by vertex-oriented domain decomposition. To accelerate the convergence of iterative solvers like conjugate gradient method, parallel block ILU, iterative block ILU, and distributed ILU methods are tested as parallel preconditioners. The effectiveness of the algorithms has been investigated when P1P1 finite element discretization is used for the parallel solution of the Navier-Stokes equation. Two-dimensional and three-dimensional Laplace equations are calculated to estimate the speedup of the preconditioners. Calculation domain is partitioned by one- and multi-dimensional partitioning methods in structured grid and by METIS library in unstructured grid. For the domain-decomposed parallel computation of the Navier-Stokes equation, we have solved three-dimensional lid-driven cavity and natural convection problems in a cube as benchmark problems using a parallelized fractional 4-step finite element method. The speedup for each parallel preconditioning method is to be compared using upto 64 processors.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권4호
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• pp.71-78
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• 2005

초임계 상태의 질소 유동 환경에서 헵탄 액적의 기화 특성을 수치적으로 연구하였다. 더불어 실기체 효과와 액적 내부 순환, 다양한 열역학적 물성치 및 고압 효과를 고려하였다. 또한 헵탄 액적 바로 근처에서의 저속 유동 문제를 풀기 위하여 예조건화 스킴을 적용한 시간 전진법을 수치 코드에 적용하였다. 주위 유동 속도와 주위 압력을 변화 시켜가면서 액적의 거동을 살펴보았다. 유동 속도 증가로 인한 레이놀즈수의 증가에 따라 액적의 변형이 활발히 이루어졌고, 동일한 레이놀즈수에 대해서는 압력이 높아질수록 액적의 변형이 약화되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권2호
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• pp.69-78
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• 2009

Cavitating flow simulation is of practical importance for many hydraulic engineering systems, such as pump, turbine, nozzle, injector, etc. In the present work, a solver for cavitating flow has been developed and applied to simulate the flows past axisymmetric cylinders. Governing equations are the two-phase Navier-Stokes equations, comprised of continuity equation of liquid and vapor phase. The momentum equation is in the mixture phase. The solver employed an implicit, dual time, preconditioned algorithm in curvilinear coordinates. Computations were carried out for three axisymmetric cylinders: hemispherical, ogive, and caliber-0 forebody shape. Then, the present calculations were compared with experiments and other numerical results to validate the present solver. Also, the code has shown its capability to accurately simulate the re-entrant jet phenomena and ventilated cavitation. Hence, it has been found that the present numerical code has successfully accounted for cavitating flows past axisymmetric cylinders.

• 한국추진공학회지
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• 제4권4호
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• pp.59-69
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• 2000

2차인 압축성/비압축성 Navier-Stokes 방정식은 이용하여 DCA 압푹기 익렬의 수치 해석을 수행하고 실험치와 비교 검토하였다. SIMPLE 알고리즘을 적용한 비압축성 코드는 대류항의 이산화에 하이브리드 도식을 진동해를 방지하기 위해 집중격자 기법을 사용하였다. 압축성 코드는 예조건화 기법 을 적용하였으며 공간 이산화출 위해 풍상 차분법을, 시간 적분을 위해서는 LU-SGS 기법을 사용하였다. 또한 난류 점성 유동장을 해석하기 위해 Baldwin-Lomax, standard $\kappa$ -$\varepsilon$, $\kappa$ -$\varepsilon$ Lam. Bremhorst, standard $\kappa$-$\omega$, $\kappa$ -$\omega$ SST 모델 등의 난류 모델을 적용하여 각 모델들의 특성을 살펴보았다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제25권7호
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• pp.47-54
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• 2009

도로하부에 대한 현장에서의 역학적인 거동에 대한 이해는 교통기반시스템의 장기공용성을 예측하는데 매우 중요하다. 이러한 현장거동에서 지반재료에 대한 회복변형 거동 정량화는 교통하중과 환경조건을 고려한 역학적인 해석이 필수적이다. 따라서 본 논문에서는 한국도로공사 시험도로에서 현장자료의 계측과 분석을 통하여 선택된 도로하부 입상재료에 대한 구성방정식을 활용한 비선형 재료거동과 응력을 예측 분석하고 이를 현장자료와 비교하고 검증하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제16권5호
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• pp.58-66
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• 2012

기술 수준에 의해 그 우위가 결정되는 현대 전장에서 항공기 플룸과 복사저부가열은 항공기의 생존성에 관련된 중요한 요인이다. 항공기의 생존성을 향상시키기 위해서는 저부가열, 그리고 항공기 플룸으로부터 방사되는 IR 신호가 감소되어야 한다. 본 연구에서는 IR 신호와 복사저부가열 특성을 고도 5km에서 마하수 0.9와 1.6의 조건으로 설정하여 플룸 내 유동 및 열복사 특성을 고찰하였다. 이를 통해 플룸에서의 IR 신호는 $H_2O$와 $CO_2$의 영향으로 인한 높은 방사특성을 확인하였다. 그리고 마하수가 높고 거리가 가까울수록 저부면에서의 복사열유속이 증가됨을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권4호
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• pp.16-25
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• 2003

Windows 운영체제 기반의 병렬처리 환경을 구축하였으며, 리눅스 운영체제 기반의 시스템과 비교하여 병렬처리 성능을 살펴보았다. Windows 클러스터는 Fast-Ethernet으로 연결된 서버와 클라이언트로 구성되어 있으며, 두 개의 클러스터가 동시에 또는 개별적으로 운용될 수 있도록 구성하였다. 계산 도구로서 Compaq Visual Fortran 컴파일러와 두 개의 MPI 라이브러리, MPICH.NT.1.2.2 와 MP-MPICHNT.1.2 를 설치하였다. 병렬 처리 성능 시험은 이차원 예조건화 Navier-Stokes 코드를 이용하여 수행하였으며, 리눅스 클러스터의 결과와 비교하여, 프로세서의 수, 문제의 크기 그리고 MPI 라이브러리에 따른 의존성을 살펴보았다. 이 결과는 사용자에게 친숙한 Windows 운영체제 기반의 클러스터가 병렬 계산 환경에서도 유용하며, 이전의 리눅스 클러스터에 버금가는 우수한 성능을 보여주었다.

• 한국추진공학회지
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• 제3권3호
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• pp.31-39
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• 1999

OFO, FOF 삼중 충돌형 및 FOOF 이중 분리 충돌형 분무연소장의 3차원 수치해석을 통한 연소성능 예측 및 성능설계 방법에 대하여 고찰하였다. 예조건화 압축성 유동 지배방정식과 저 레이놀즈수 $\kappa$-$\varepsilon$ 2 방정식 난류모델을 바탕으로 LU-SGS 기법을 사용하여 시간적분 하였으며 분무과정은 DSF 방법을 사용하여 모사하였다. n-heptane 액적과 공기를 연료와 산화제로 하는 액체 추진기관 내에서의 분무 연소장을 계산하였으며 연소에서의 난류의 영향은 eddy 소산모델을 사용하여 모사하였다. 분무연소장의 특성과 연소성능이 비교되었으며, 계산 결과 FOF 삼중 충돌형 분사기의 성능이 가장 우수한 반면, OFO 삼중 충돌형 분사기의 성능이 가장 저조한 것으로 나타났다. 연소효율에 중대한 영향을 미치는 파라미터로는 운동량비에 따른 초기 분무 액적의 평균직경과 혼합효율임을 확인하였다. 연소효율은 초기 분무 액적의 평균직경과 반비례, 혼합효율에 비례하여 증가되며, 산화제/연료 혼합비도 비례하여 상승하나, 일정 운동량비 이상에서는 감소되는 것으로 나타났다. 각 분사기 형태에서 운동량비에 따른 연소효율의 변화는 혼합효율의 변화와 동일한 경향을 보이며 그 크기는 분무 액적의 평균직경에 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권2호
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• pp.11-21
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• 2005

3차원 비정렬 격자를 이용한 로터-동체 공력 상호작용에 대한 수치적 해석을 수행하였다. 로터와 동체간의 상대적인 운동을 모사하기 위하여 해석 유동장을 회전하는 부분과 정지된 부분으로 나누어 계산하였다. 블레이드 끝단에서 생성되는 끝단 와류를 포착하기 위하여 준 비정상 적응 격자 기법을 도입하였다. 또한 낮은 속도로 전진 비행하는 헬리콥터 해석을 위해서 저 마하수 예조건화 기법을 적용하였다. 로터-동체 공력 간섭현상에 대한 검증을 위해 Georgia Tech 형상과 NASA에서 실험한 ROBIN 형상에 대한 실험 결과와 비교하여 본 연구 해석 기법이 타당함을 보였다.

• 한국추진공학회지
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• 제17권6호
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• pp.48-58
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• 2013

4개 화학종의 케로신 대체 모델과 다양한 상태 방정식을 이용하여 초임계 압력 조건의 스월 인젝터에서의 열역학 상태량 및 유동 특성을 연구하였다. 상태방정식에 따른 열역학 물성치의 정량적인 비교와 함께 large eddy simulation 및 예조건화 기법을 적용하여 스월 인젝터에서의 유동 특성 해석이 수행되었다. 초임계 스월 인젝터 내에서 열역학 물성치를 비교 조사하였고 상태량 예측 정확도가 인젝터에서의 유동 특성에 상당한 영향을 미치는 것이 관찰되었다. Redlich-Kwong-Peng-Robinson 상태 방정식이 넒은 온도 영역에서 가장 적절한 결과를 제시하였다.