• 한국해안해양공학회지
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• 제5권2호
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• pp.51-57
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• 1993

포텐셜 이론으로 구해지는 해저면 유속은 일반적으로 난류경계층에서의 파유속과 같다고 가정한다. 해저면 가까이에서 파운동에 의한 유속분포를 해석하기 위한 최근의 이론과 수치모형에서 발견되는 실험결과와의 오차는 주로 이 가정의 문제점으로부터 연유하는 것으로 사료된다. 경계층 최상점에서의 유속에 대한 이론치와 실유속치와의 관계식을 본고에서 제의하였다. 이 관계식을 이용하여 Jonsson(1967)과 Fredsoe(1984)가 각각 개발한 기존 이론식을 수정하였으며, 수정된 이론을 이용하여 파마찰계수를 산정한 결과, 발표된 실험치들과 비교하여 상당한 향상을 얻을 수 있었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제2권3호
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• pp.1-12
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• 1994

A model engine having a flat cylinder head and a piston face and an off-center intake valve is investigated in this analysis. Calculation domain is confined to the half of the cylinder with swirl free inlet velocity condition. Due to the absence of measured inlet conditions, the inlet flowrates during induction period are calculated from overall mass and energy conservation requirements. Finite difference equation for velocity and pressure were solved by modified SIMPLER algorithm, standard k-$\varepsilon$turbulence model and hybrid scheme. From the result of prediction, dimensionless velocity distribution and turbulence intensities are investigated at each crank angle.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.13-29
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• 1996

이 논문은 자유표면을 포함하는 시리즈 60($C_B=0.6$)선형 주위 유동장에 대한 계산결과를 보여준다. 지배 방정식으로는 3차원 Navier-Stokes 방정식을 사용하고, 높은 레이놀즈수에서의 난류 유동장을 계산하기 위하여 Baldwin-Lomax난류모형을 채용하였으며 계산시간을 줄이기 위해 물체 표면에서는 벽법칙을 채용하였다. 지배 방정식은 유한 차분법에 의해 차분화 되었으며, 음해법[1]에 의해, 압력 Poisson방정식은 완화법(successive-over-relaxation method)에 의해 프로그램을 구성하였다. 자유표면 유동을 정확히 계산하기 위해서는, 동역학적 자유표면 경계조건식의 수치해법이 매우 중요하다. 이 논문에서는 세 가지의 수치해법을 채용하여 그 결과를 실험결과와 비교하였다. 결론적으로, 계산된 저항계수($C_F,\;C_P$와 파형은 실험 값과 잘 일치하고 있다.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.9-18
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• 1997

복합추진장치가 포함된 경우와 포함되지 않은 경우의 축대칭 물체 주위 유동특성을 조사하기 위한 실험적 수치적 연구가 수행되었다. 축대칭 물체주위 유동특성 파악을 위해 선박해양공학연구센터의 캐비테이션 터널에서 표면압력분포와 LDV 장치를 이용한 주위유속분포 계측 시험이 우선적으로 이루어졌으며, 비압축성 RANS 방정식을 유한체적법으로 해석하는 수치적 방법이 표준 k-${\varepsilon}$ 난류모형을 이용하여 수행되었다. 선체와 프로펠러 상호작용은 양력면이론에 의하여 계산된 유기속도를 프로펠러 면에 분포하여 경계조건으로 처리하는 방법을 택하였다. 추진장치의 여러 가지 배열변화에 따른 실험적 결과를 기반으로 타당한 수치적 방법이 개발될 수 있다고 생각된다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2007년도 동계학술발표대회 논문집
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• pp.558-563
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• 2007

Detached Eddy Simulation(DES) is performed for turbulent flow of the $270^{\circ}$ bend at a Reynolds number of 56,690. A Fine grid generation is used near a wall in order to satisfy the wall boundary condition of y+<1. Turbulence models adopted for DES and Reynolds Average Navier Stokes(RANS) simulation are SST(Shear Stress Transfort) model. Solutions for both streamwise and circumferential velocity components are compared with the experimental data by Lee for $270^{\circ}$ bend and by Chang for $180^{\circ}$ bend.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권1호
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• pp.96-107
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• 2001

An unsteady numerical simulation was performed to analyze flow structures behind a local suction/blowing in a flat-plate turbulent boundary layer. The local forcing was given to the boundary layer flow by means of sinusoidally oscillating jet. A version of the unsteady $\kappa$-$\xi$-f(sub)u model (Rhee and Sung 2000) was employed. The Reynolds number based on the momentum thickness was about Re(sub)$\theta$=1700. The forcing frequency was varied in the range 0.011$\leq$f(sup)+$\leq$0.044 with a fixed forcing amplitude A(sub)o=0.4. The predicted results were compared and validated with the experimental data. It was shown that the unsteady locally-forced boundary layer flow is predicted well by the $\kappa$-$\xi$-f(sub)u model. The effect of the pitch angle of local forcing on the reduction of skin friction was also examined.

• 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.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.1-8
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• 1999

복합 추진장치가 포함된 경우와 포함되지 않은 경우에 축대칭 물체 주위 유동특성을 조사하기 위한 수치적 연구가 수행되었다. 비압축성 RANS 방정식을 유한체적법으로 해석하는 수치적 방법이 표준 $k-\varepsilon$ 난류모형을 이용하여 수행된다. 선체와 추진기의 상호작용은 패널법에 의하여 계산된 유기속도를 프로펠러 면에 분포하여 경계조건으로 처리하는 방법을 사용하였다. 수치적 결과로부터 얻어진 표면압력분포와 유속분포는 시험 결과와 비교된다. 본 연구에서 얻어진 수치계산 프로그램은 복합추진장치의 설계에 이용될 수 있다고 생각된다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제7권1호
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• pp.12-23
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• 1995

불규칙파에 의한 연안류를 수치모형으로 해석하였으며, 수치모형에 사용되는 제 경험식들을 개선하였다. 불규칙파의 쇄파조건으로 Kitaigorodskii의 평형조건식을 수정하여 사용하였으며, 실제 해저면에서의 마찰력을 계산하기 위하여 연흔의 생성과 형상에 따른 조고의 증가와 토사가 이동할 때 발생하는 에너지 손실을 고려한 조고의 증가를 동시에 고려하였다. 연흔 형상 산정식으로 Nielsen 식과 Madsen-Rogengaus 식을 사용하였는데, 연흔형상에 대한 두 식의 산정결과는 비슷하나 등가조고 산정에 도입되는 비례상수의 수치가 달라 추정된 등가조고에는 상당한 차이를 보이고 있다. 난류에너지식과 확산길이식에 사용되는 경험상수를 최적화 기법으로 결정하였으며, 이를 이용하여 불규칙파에 의한 연안류를 예측하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.251-251
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• 2018

도로설계기준(2012)에 따르면 노면 배수시설은 측구, 집수정, 배수관, 배수구(빗물받이, 맨홀) 등으로 구성되며 중앙분리대 배수에서 구조가 방호벽일 경우 원칙적으로 집수정과 종배수관, 횡배수관을 설치하여 노면수를 배수한다. 최근 기후변화에 따른 국지성 집중호우로 교량 배수시설의 배수능력 부족으로 교량의 노후화, 노면의 체수와 수막현상을 야기한다. 교량 설계 시, 교량의 외관은 점배수에 의한 배수불량으로 막힘부에서의 식물생육, 부식, 배수구의 오염 등으로 심미성에 악영향을 미치고 있다. 따라서 국토교통부 도로 배수시설 설계 및 관리지침에서는 기존의 집수정으로 유도하여 배수하는 점배수 형태에서 우수의 지체시간을 저감하기 위해 배수구로 즉시 배수되어 배수 효율을 증가시켜주는 선배수시설을 권장하고 있다. 그러나 선배수 구조의 일반적인 내용만을 기술하고 있으므로 보다 상세한 설계기준이 필요하다. 또한 국내에서는 교면 배수를 위한 횡배수구의 배수능력에 관한 설계 개념은 미국의 빗물받이 설계 개념을 그대로 적용하고 있어서 교량 배수시설의 배수능력 증대를 위한 수치 및 수리실험에 관한 기술적인 자료가 부족한 실정이다. 따라서 도로의 흐름해석 및 선배수를 위한 측구 횡배수관의 흐름개선에 관한 구체적인 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 배수로 전반의 유향 분석 및 횡유입관 유입부에서의 상세한 흐름해석과 통수능력을 분석하기 위해서는 수리실험을 통한 연구가 필요한 실정이다. 그러나 최적 횡배수관의 형상 및 간격 설정에 대한 수리실험의 물리적 및 시간적 한계를 극복하기 위해 Fluent 모형(Ansys Workbench 13.0)을 활용한 수치모의를 수행하여 모형의 적용성을 검토하였다. 다상유동 해석을 위해 VOF(Volume of Fluid)방법을 적용하였고, 수치해석 방법으로는 비정상류, 난류 모형으로는 standard ${\kappa}-{\varepsilon}$모형을 적용했다. 도로 형상에 따른 우수유출량을 비교 분석하기 위하여 횡경사는 2%로 고정하고 종경사를 2%로 선정하여 수치모의를 통한 배수능력을 분석하고 설계에 직접적인 적용성을 검토하였다. 횡배수관의 간격변화 및 배수공의 위치 변화 등에 따른 차집량을 분석하였으며, 개략적인 수리실험 결과와 수치모의의 차집율을 비교 및 분석하여 Fluent 모형의 적용성을 확인하였다. 또한, 횡배수관의 유입부에서의 유속 변화 및 유출부에서의 유속이 모의가 가능하므로 배수시설에서 보다 정확한 흐름 해석이 가능하여 보다 적정한 배수능력 분석이 가능할 것으로 판단된다.