• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 2008.03b
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• pp.618-621
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• 2008

In this paper a new smoothing method of unstructured viscous grid which can be useful when the ALM(Advacning Layer Method) method is used to generate volume grids of prism cells starting with unstructured triangular surface grids. According to the new method two layers of prism cells in the advancing direction which are found by the vector smoothing method are first generated, and then the position of nodes along the middle layer are adjusted by using spring analogy. It is found that the proposed method improves grid quality of the unstructured viscous volume grids for body shape with convex and concave corners.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.33 no.2
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• pp.11-21
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• 2005

A three-dimensional parallel Euler flow solver has been developed for the simulation of unsteady rotor-fuselage interaction aerodynamics on unstructured meshes. In order to handle the relative motion between the rotor and the fuselage, the flow field was divided into two zones, a moving zone rotating with the blades and a stationary zone containing the fuselage. A sliding mesh algorithm was developed for the convection of the flow variables across the cutting boundary between the two zones. A quasi-unsteady mesh adaptation technique was adopted to enhance the spatial accuracy of the solution and to better resolve the wake. A low Mach number pre-conditioning method was implemented to relieve the numerical difficulty associated with the low-speed forward flight. Validations were made by simulating the flows around the Georgia Tech configuration and the ROBIN fuselage. It was shown that the present method is efficient and robust for the prediction of complicated unsteady rotor-fuselage aerodynamic interaction phenomena.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 2007.10a
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• pp.120-125
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• 2007

In this paper a new cell sizing method is proposed. The new method calculates cell size at a point using given size control elements directly without the aid of background grid as other cell sizing algorithms do. The calculation method and related definitions are described in detail, and typical cell sizing results are given.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.231.1-231.1
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• 2014

열 플라즈마(thermal plasma) 는 저온 플라즈마(cold plasma)와 달리 이온과 전자와 중성입자들이 충분한 에너지 교환으로 인해 열평형 상태를 가진다. 열 플라즈마를 생성 시킬 때 전극 사이에서 아크방전을 시켜 제트 형태로 플라즈마를 발생시키는 것을 플라즈마 토치(plasma torch)라고 한다. 이러한 플라즈마 토치는 화학 원소 분해, 강판 절단, 유해 기체 분해 등으로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 플라즈마 토치를 수치적으로 해석하여 플라즈마의 특성을 알아보았다. 수치해석적 접근방법으로 열 플라즈마는 LTE (local thermodynamic equilibrium)을 가정하였으며 one-fluid 이론을 적용하였다. 이때 사용된 코드는 DCPTUN으로서 $C^{+}^{+}$로 작성된 열플라즈마 유동의 특성해석 코드인 동시에 SIMPLE 알고리즘을 이용한 유체 코드이다. 시뮬레이션은 2차원 축대칭이며 정렬격자계 및 비정렬격자계 모두에서 사용이 가능하도록 되어있다. 또한 맥스웰 방정식을 통해 electromagnetic field를 풀도록 하여 RF 시뮬레이션이 가능하도록 하였다. 이와 같은 열 플라즈마 시뮬레이션을 통해서 플라즈마 토치의 특성을 알아보았다.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.12 no.4
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• pp.68-73
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• 2007

Computational Fluid Dynamics (CFD) approach is now playing an important role in the engineering process in these days. Generating proper grid system in time for the region of interest is prerequisite for the efficient numerical calculation of flow physics using CFD approach. Grid generation is, however, usually considered as a major obstacle for a routine and successful application of numerical approaches in the engineering process. CFD approach based on the unstructured grid system is gaining popularity due to its simplicity and efficiency for generating grid system compared to the structured grid approaches, especially for complex geometries. In this paper an automated triangular surface grid generation using CAD(Computer Aided Design) surface data is proposed. According to the present method, the CAD surface data imported in the STL(Stereo-lithography) format is processed to identify feature edges defining the topology and geometry of the surface shape first. When the feature edges are identified, node points along the edges are distributed. The initial fronts which connect those feature edge nodes are constructed and then they are advanced along the CAD surface data inward until the surface is fully covered by triangular surface grid cells using Advancing Front Method. It is found that this approach can be implemented in an automated way successfully saving man-hours and reducing human-errors in generating triangular surface grid system.

• Journal of KIISE
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• v.43 no.3
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• pp.304-313
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• 2016

We present a novel memory-efficient parallel ray casting algorithm for unstructured grid volume rendering on multi-core CPUs. Our method is based on the Bunyk ray casting algorithm. To solve the high memory overhead problem of the Bunyk algorithm, we allocate a fixed size local buffer for each thread and the local buffers contain information of recently visited faces. The stored information is used by other rays or replaced by other face's information. To improve the utilization of local buffers, we propose an image-plane based ray grouping algorithm that makes ray groups have high coherency. The ray groups are then distributed to computing threads and each thread processes the given groups independently. We also propose a novel hash function that uses the index of faces as keys for calculating the buffer index each face will use to store the information. To see the benefits of our method, we applied it to three unstructured grid datasets with different sizes and measured the performance. We found that our method requires just 6% of the memory space compared with the Bunyk algorithm for storing face information. Also it shows compatible performance with the Bunyk algorithm even though it uses less memory. In addition, our method achieves up to 22% higher performance for a large-scale unstructured grid dataset with less memory than Bunyk algorithm. These results show the robustness and efficiency of our method and it demonstrates that our method is suitable to volume rendering for a large-scale unstructured grid dataset.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 2009.11a
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• pp.65-70
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• 2009

In this paper a hybrid grid generation program for general 2-D region is introduced. The program is developed by using JAVA programming language, and it can be used either as an application program on a local computer or as an applet in the network environment. The hybrid grid system for a 2-D problem means a combination of triangular cells and quadrilateral cells, and it can offer both of the high flexibility of triangular cells and the high accuracy and efficiency of structured-type quadrilateral cells. To accommodate a quadrilateral-cell region and a triangular-cell region into one computational domain, it is importance to take good care of the interface between two different regions so that overall good grid quality can be maintained. In this research advancing layer method(ALM) augmented by elliptic smoothing method is used for the quadrilateral-cell region and advancing front method(AFM) is used for the triangular-cell region. A special treatment technique for the interface between those two regions is also developed. The interface treatment technique is basically to prevent the propagation of small cell size due to ALM method into the triangular region and maintain the smooth transition of cell-size scale between two different regions. By applying current technique high-quality hybrid grids for general 2-D regions can be easily generated, and typical grid generation results and flow solutions are demonstrated.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2013.04a
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• pp.354-359
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• 2013

일반적으로 건축물의 설계시 풍동 실험을 통한 풍환경의 평가를 수행하고 있으며, 이는 환경 영향 평가법에서 정한 건축 사업 시행 시 수반되어야 할 자연환경, 생활환경 그리고 사회경제환경의 영향 평가의 일환으로 실시되고 있다. 그러나, 풍동 실험의 경우 여러 가지 현실적 제약조건으로 설계와 실험의 피드백 (Feedback)이 원활하지 못하며, 특히 대상 건축물이 공장과 같이 대기 오염원이 되는 경우 실험은 더욱 어려운 형편이다. 이에 대한 보완책으로 전산 유체 역학을 이용한 건축물의 풍압 해석에 의한 풍하중 추정이나 인접 지형-지물의 영향을 고려한 건축물 주위의 풍환경 평가가 있다. 전산 모사에 의해 풍동 실험의 미비점을 보완하고, 보다 상세한 정보를 확보함으로써 건축물의 구조적 안전성의 증대와 환경 피해 감소를 기할 수 있다. 그러나 복잡한 지형-지물이나 건축물 주위의 풍환경에 대한 전산 모사는 주로 두 가지의 기술적 어려움을 수반하게 되다. 그 중 하나는 고정 경계면을 이루는 형상의 복잡성으로 인해 기존에 많이 이용하고 있는 Body-fitted 격자계를 이용하는 경우, 격자 생성 과정이 매우 복잡하고 어려울 뿐 만 아니라 생성된 격자가 주로 비정렬 (unstructured) 특성을 갖게 되어 수치해석 과정의 효율을 저하시키는 요인이 되며, 격자의 형상도 수치해석의 수렴성을 저하시키는 예가 많다. 다른 어려움으로 풍환경은 전형적인 난류 유동장으로서 난류의 전산 해석은 아직도 해결하지 못한 부분이 많다는 점이다. 이에 본 논문에서는 복잡한 지형-지물이나 건축물의 풍하중과 풍환경의 전산 모사 기술 확보를 위하여 수행중인 연구의 일환으로 물체 형상의 기하학적 복잡성의 극복을 위한 가상경계법 (Immersed Boundary Method)과 난류 유동장의 물리적 엄밀성을 높이기 위한 다와동 모사 (Large Eddy Simulation)을 이용한 물체 형상과 무관한 유동장 해석 기술 개발에 대하여 다루고자 한다. 먼저 최근에 유동 해석에 이용되는 방법인 가상경계법(IBM)은 물체를 포함한 전체 전산 영역을 직교 좌표계에 의해 이산화하고, 유동장내 존재하는 물체의 표면에서의 점착 조건을 만족시키기 위하여 지배 방정식에 적절한 외력을 추가로 고려하는 방법이다. 본 연구에서는 가상경계법을 이용하여 경계층에 위치한 건물 형상의 각진 물체 주위 사이에 형성되는 공동 내부의 비정상 유속 및 압력에 대한 전산 해석을 수행하고, 풍상측 전면에 형성되는 경계층에 의한 영향을 분석하였다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2016.03a
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• pp.625-627
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• 2016

본 논문은 EDISON CFD의 전처리기, eMEGA를 이용하여 격자를 생성하고, 2차원 정렬 격자 기반 비압축성 해석자를 이용하여 유동해석을 진행한 뒤 후처리기, eDAVA를 통해 유동선을 그려 블라인드 장착에 따른 실내 공기 순환에 대한 연구 내용을 담고 있다. 본 연구는 시중에 판매중인 사생활 보호용 블라인드를 포함, 여러 블라인드의 장착 여부에 따라 실내 내부 공기 순환의 양상을 확인하고 실제로 블라인드 장착 시 실내환기에 어떤 영향을 주는지 유동 선을 통해 확인해 보았다. 블라인드 미장착시, 실내 전체적으로 공기가 고루 순환되는 모습을 보였으며, 블라인드 장착 시 대체로 블라인드 형태에 따라 유동이 이동하는 것을 볼 수 있었다. 본 연구는 사생활 보호와 환기 효율성의 관점에서의 소비자 선택권에 영향을 미치는 효과를 가져 올 것으로 보인다.

• Journal of ILASS-Korea
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• v.5 no.1
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• pp.13-22
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• 2000

The present study has numerically analyzed the vaporization characteristics of fuel droplets in the high temperature convective flow field. The axisymmetric governing equations for mass, momentum, energy, and species are solved by an iterative and implicite unstructured finite-volume method. The moving boundary due to vaporization is handled by the deformable unstructured grid technique. The pressure-velocity coupling in the density-variable flows is treated by the SIMPLEC algorithm. In terms of the matrix solver, Bi-CGSTAB is employed for the numerically efficient and stable convergence. The n-decane is used as a liquid fuel and the initial droplet temperature is 300K. Computations are performed for the nonevaporating and evaporating droplets with the relative interphase velocity(25m/s). The unsteady vaporization process has been simulated up to the nondimensional time, 25. Numerical results indicate that the mathematical model developed in this study succesfully simulates the main features of the droplet vaporization process in the convective environment.