• 한국추진공학회지
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• 제12권4호
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• pp.56-62
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• 2008

가스터빈에 적용되는 천음속 원심압축기에 대한 공력설계 및 수치해석을 수행하였다. 평균유선법과 준삼차원 해석을 기반으로 공력설계를 수행하고, 레이놀즈 평균 나비어-스톡스 해석을 통해 압축기 내부 유동장을 해석하였다. 천음속 압축기에서 정압계수, 스월 파라미터 및 블레이드 공력하중 등 주요 공력파라미터들에 대한 분석과 임펠러와 디퓨저 내부 유동장에 대한 고찰이 이루어졌다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.570-574
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• 2009

벽 근처에서의 흐름(near wall flow)을 해석하기 위한 낮은 레이놀즈수 수정(low-Reynolds number modification)을 포함하는 통계학적 난류모형을 이용한 3차원 비정상 레이놀즈-평균 나비어-스톡스 (URANS) 계산을 실시하여 사각형 수로에서의 중력류를 모의하였다. 3차원 계산 결과를 2차원 URANS 모의에 의한 계산 결과 그리고 실험결과와 비교하였다. 이 연구 결과는 적정 시 공간적 수치해상도를 가지고 벽 근처에서의 흐름을 주의 깊게 직접 해석하는 3차원 URANS 수치모의는 2차원 계산으로는 해석할 수 없는 대규모 Kelvin-Helmholtz 와구조 (vortical structure)의 붕괴(breakdown) 그리고 중력류 선단부에서 발달하는 Lobe-and-Cleft 흐름 불안정 등을 포함하는 중력류의 동적 특성을 높은 정확도로 재현할 수 있음을 보여준다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권1호
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• pp.9-19
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• 2017

본 연구에서는 단단 천음속 축류압축기 정익부 슈라우드에 공기분사기를 설치하는 방안을 제시하고 이 것이 공력성능에 미치는 영향을 분석하기 위해 매개변수 연구를 수행하였다. 분사기의 곡률, 폭, 정익 앞전으로부터의 거리, 원주방향 각도 및 공기분사 비율을 변수로 선정하였고, 각 변수의 변화에 따른 공력성능 영향을 분석하기 위해 삼차원 레이놀즈평균 나비어-스톡스 방정식을 사용한 공력해석을 수행하였다. 매개변수 연구 결과, 정익 분사가 적용된 단단 축류압축기의 공력성능이 향상되었고, 공력성능이 공기분사 비율에 민감한 영향을 받는 것이 확인되었다. 원주방향 각도의 비율이 10%일 때 전압력비와 단열 효율이 가장 크게 향상되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제32권4호
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• pp.317-326
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• 2008

The main purpose of the present study is to perform shape optimizations of transonic compressor blade in order to enhance its performance. In this study, the Latin hypercube sampling of design of experiments and the weighted average surrogate model with the help of a gradient based optimization algorithm are used within design space by the lower and upper limits of each design variable and for finding optimum designs, respectively. 3-D Reynolds-averaged Navier-Stokes solver is used to evaluate the objective functions of adiabatic efficiency and pressure ratio. Six variables from lean and airfoil thickness profile are selected as design variables. The results show that the adiabatic efficiency is enhanced by 1.43% by efficiency optimization while the pressure ratio is increased very small, and pressure ratio is increased by 0.24% by pressure ratio optimization.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제32권2호
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• pp.284-291
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• 2008

This study presents an aerodynamic design and numerical analysis of a centrifugal compressor in gas turbines for SOFC-gas turbine hybrid system application. Total-to-total pressure ratio of the compressor is 3.6:1 that could be used widely for small and large SOFC-gas turbine systems. The compressor consists of a centrifugal impeller and a wedge diffuser. Conceptual design and aerodynamic design with mean line analysis and quasi-3D analysis are performed, and aerodynamic parameters as well as design variables are discussed from the design results. A numerical analysis based on the Reynolds-averaged Navier-Stokes equation was performed for the flow analysis of the compressor. The results show that the centrifugal compressor designed meets the design target, and the aerodynamic parameters and results of the compressor can be used for the aerodynamic design of centrifugal compressors and the feasibility study of SOFC-gas turbine system design.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권1호
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• pp.17-25
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• 2020

본 연구에서는 1 MW급 수평축 조류발전기의 출력 및 유동특성을 분석하기 위해 3차원 레이놀즈 평균 나비어-스톡스 해석을 수행하였다. 난류해석을 위해 SST(shear stress transport) 난류모델을 사용하였고, 유동해석을 위한 계산영역은 육면체격자로 구성하였으며, 최적의 격자 크기를 결정하기 위하여 격자 의존성 시험을 수행하였다. 터빈의 노즈 형상 및 유입각도, 그리고 타워 구조물의 영향을 분석하였다. 노즈 형상의 경우 노즈의 직경 대비 축방향 길이의 비가 증가할수록 터빈 출력이 향상되는 결과를 확인할 수 있었고, 유입각도가 약 15° 이상에서는 터빈의 성능이 약 10% 이상 감소하는 것을 확인하였다. 또한 타워 구조물에 의하여 하류식 터빈의 경우 상류식 터빈에 비하여 성능이 1% 감소함을 알 수 있었다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제16권2호
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• pp.11-16
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• 2011

Numerical analyses have been carried out to analyze the three-dimensional turbulent heat transfer by impingement jet on a concave surface with variation of geometric configurations. Three-dimensional Reynolds averaged Navier-stokes equations have been calculated using the shear stress transport turbulent model. The numerical results for heat transfer rate were validated in comparison with the experimental data. The distance between jet nozzles and angle of inclined jet nozzle were selected as the geometric variables. Area-averaged Nusselt numbers on concave surface are evaluated to find the characteristics of heat transfer with the two geometric variables. The heat transfer increases as the distance between jet nozzles increases, and the inclined impinging jets show much better heat transfer performance than the vertical impinging jet.

• 한국전산유체공학회지
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• 제21권1호
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• pp.72-77
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• 2016

In this study, effects of thurster axis tilting angle on the thruster-hull interaction and propulsion performance in a dynamic positioning system of offshore plant are numerically investigated. Straight and 7-degree tilted downward thruster models as a form of ducted propeller are considered. For numerical simulations, Reynolds averaged Navier-Stokes equations with SST turbulence model are solved by using STAR-CCM+. Results show that thruster-hull interaction is reduced in 7-degree tilted thruster model with lower vortex strength between thruster and hull bottom, although the propulsion performance does not have noticeable difference in a bollard condition.

• 한국전산유체공학회지
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• 제17권1호
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• pp.1-7
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• 2012

This paper deals with a parametric study on inclined elliptical dimples to enhance heat transfer in a channel. Three-dimensional Reynolds-averaged Naiver-Stokes equations are solved to estimate flow and heat transfer in dimpled channel. As turbulence closure, the low-Re shear stress transport model is employed. Two non-dimensional geometric variables, dimple ellipse diameter ratio and angle of main diameter to flow direction are selected for the parametric study. The inclined elliptical dimples show higher heat-transfer performance but with higher pressure drop compared to the circular dimples. And there is an optimum inclination angle that gives the maximum heat transfer.

• 한국전산유체공학회지
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• 제15권4호
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• pp.60-66
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• 2010

Unsteady Reynolds Averaged Navier-Stokes(URANS) and Large Eddy Simulation(LES) simulation of an axial flow fan are calculated upon same conditions and computational grids in order to study aeroacoustic noise of an axial flow fan numerically. Results of computed performance and predicted noise are compared with those of measurement. Both performances show accurate results with a significant difference of less than 5%. However, noise of LES result is more close to measured noise qualitatively than URANS. Levels of tonal noises of both LES and URANS are quite similar with those of measured at BPF(Blade Passing Frequency) in sound spectrum. However, as leading edge separation and tip vortex shedding phenomena of LES are showed more clearly than those of URANS, sound level of broadband noise of LES corresponds better than that of URANS, especially.