• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.23 no.6
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• pp.659-667
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• 2011

Wind tunnels tests have been evaluating wind load estimation by discussing the most important design elements in very tall buildings. Such tests have some uncertainties, however, with respect to the data of the reduced model and the calculated empirical values. In contrast, CFD analysis can simulate the actual scale and shorten the time of simulation. Nevertheless, the utilization of CFD analysis is negligible because of its low reliability. In this paper, the reliability of CFD analysis will be proven by comparing the results of a wind tunnel test and CFD analysis for the prototype models shown in previous studies. The effect of the turbulence intensity on the reliability is also presented.

• Computational Structural Engineering
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• v.4 no.1
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• pp.20-27
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• 1991

본 논문에서는 유체-구조 상호작용해석의 일종의 3차원 접수구조물의 진동해석을 효과적으로 수행하기 위한 해석방법을 제시하기 위하여 동적재해석기법을 검토하였다. 접수구조물의 유한구조 상호작용해석 결과는 구조진동의 관심 주파수역에서는 3차원 연성 부가수질량으로 표현되는 관성력으로 나타난다. 따라서 구조질량행렬에 부가수질량 행렬이 더해져서 전체 관성력으로 표현된다. 이 부가수질량을 추가질량으로 보고 재해석기법을 응용하는 방법을 수치실험을 통해 검증하였다. 이 때 재해석기법이 갖추어야 할 조건은 원구조의 질량과 거의 같은 정도의 질량이 추가되고 또한 완전 연성질량이 추가된 경우에도 정확한 해를 주어야 한다는 것이다. 이를 검증하기 위해 직접재해석기법과 섭동법을 이용한 재해석기법으로 4질량 스프링지지구조에 대한 해석을 수행한 결과 직접재해석기법의 응용이 적합함을 쉽게 입증할 수 있었다. 접수구조물의 예로는 3차원 잠수주상체에 대해 접수진동해석을 수행하였으며 그 결과 선체진동해석에 전통적으로 이용되고 있는 2차원 부가수질량과 3차원 수정계수를 사용한 기준차수법에서는 수지모드와 수평-비틔 연성모드와 같이 서로 독립적인 모드에 대해서는 따로 진동해석을 수행해 주어야 하는 단점이 발견되었다. 이 단점을 보완한 각 모드의 3차원 수정계수행렬을 이용한 재해석기법을 도입하여 모드에 상관없이 동시에 해를 구할 수 있었다. 그러나, 이 방법은 3차원 수정계수가 구해져 있는 경우에 한해서만 적용가능하며 실제 선체진동의 경우에는 10Hz 미만의 저차 주선체 진동에 한해서만 적용가능한 방법이다. 고차의 진도옴드에는 3차원 수정계수를 구할 수 없기 때문에 유체-구조 상호작용 해석결과로부터 얻은 3차원 연성 부가수질량을 이용하게 되며 이 때 이 행렬이 접수구조 표면의 전 자유도와 연성되어 있기 때문에 방대한 방정식을 푸어야 하지만 직접재해석기법을 적용함으로써 정확한 해를 구할 수 있었다. 또한 3차원 부가수질량을 이용한 직접재해석기법은 종래의 2차원 부가수질량과 3차원 수정계수를 이용한 방법에 비해 해석시간 면에서도 전혀 불리한 점이 없는 경제적 방법임이 밝혀졌다. 앞으로 Slamming 혹은 수중폭파 등의 충격하중에 의한 천이 구조응답 해석을 위한 효과적인 방법에 대해서도 연구결과를 발표할 계획이다.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.6 no.2
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• pp.157-164
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• 1994

인체 동맥혈관내 혈액의 유동현상을 수치적으로 해석하기 위해서는 혈액의 유변학 적 성질을 구성방정식으로 나타내어야한다. 본 연구에서는 혈액의 점성계수를 표현하기 위 하여 비뉴턴유체의 점성을 나타내는 식으로서 Carreau 모델, 수정 Cross 모델, 수정 Powell-Eyring 모델과 수정멱법칙모델을 사용하였고 원형관내 혈액의 정상유동을 수치모사 하기 위하여 겉보기점성계수를 이용하는 구성방정식을 운동량방정식에 적용하였다. Carreau 모델과 수정멱법칙모델을 적용할 때 레이놀즈수의 변화가 중심선상의 속도와 길이방향의 압 력변화에 미치는 영향을 고찰하였다. 전단율이 높은영역에서 혈액의 겉보기점성계수를 효과 적으로 나타낼수 있는 수정멱법칙모델을 제시하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2009.05a
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• pp.268-268
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• 2009

고밀도 유도 결합 플라즈마를 이용한 연료 전기 분리판용 질화 장치를 플라즈마를 모사할 수 있는 3차원 전산 유체 역학 프로그램인 CFD-ACE+를 이용하여 해석하였따. 내장형 안테나 타입의 유도 결합 플라즈마의 전자 온도, 밀도 균일성, 가스 유동, 얇은 기판이 촘촘히 적재 되었을 경우의 플라즈마 특성을 모사하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Rheology Conference
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• 2006.06a
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• pp.41-44
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• 2006

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.6
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• pp.591-597
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• 2013

Because most existing non-Newtonian models are not suitable for application to the lattice Boltzmann method, theoretical and numerical studies in this regard remain challenging. In this study, the hydrokinetic (HK) model was modified and applied to a 3D sudden contraction-expansion channel flow, and the characteristics of the HK model flow were evaluated to generate non-trivial predictions in three-dimensional strong shear flows. The HK model is very efficient for application to the lattice Boltzmann method because it utilizes the shear rate and relaxation time. However, the simulation would be unstable in a high shear flow field because the local relaxation time sharply decreases with an increase in the shear rate in a strong shear flow field. In the HK model, it may become necessary to truncate the relaxation time and non-dimensional parameter to obtain stable numerical results.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.24 no.5
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• pp.126-134
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• 2020

In the case of an earthquake, the fluid storage structure generates hydraulic pressure due to the fluctuation of the fluid. At this time, the hydraulic pressure of the fluid changes not only the peaked acceleration of the earthquake but also the sloshing height of the fluid free water surface. Factors influencing this change in load include the shape of the seismic wave, the maximum seismic strength, the size of the fluid storage structure, the width of the structure, and the height of the fluid. In this study, the effect of the ratio between the height of the fluid and the width of the structure was investigated on the fluctuation characteristics of the fluid. 200mm and 140mm of fluid were placed in a water storage tank with a width of 500mm, and a real seismic wave was applied to measure the shape of the fluctuation of the fluid free water surface. The similarity between the experiment and the analysis was verified through the S.P.H(Smoothed Particle Hydrodynamic) technique, one of the numerical analysis techniques. It was confirmed that the free water surface of the fluid showed a similar shape, through comparison of experiment and analysis. And based on this results, SPH technique was applied to analyze the fluctuation shape of the fluid free water surface while varying the ratio between the fluid height and the structure width. An equation to predict the maximum and minimum heights of the fluid free water surface during an earthquake was proposed, and it was confirmed that the error between the maximum and minimum heights of the fluid free water surface predicted by the proposed equation was within a maximum of 3%.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.5
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• pp.481-486
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• 2011

It is important to predict the behavior of a liquid film around a rotating cylinder in the film coating process of the steel industry. When the cylinder rotates, the behavior of the liquid film on the rotating cylinder surface is influenced by the cylinder diameter, the rotation speed, the gravitational force, and the fluid properties. These parameters determine the liquid film thickness and the rise of the film on the cylinder surface. In the present study, the two-phase interfacial flow of the liquid film on the rotating cylinder were numerically investigated by using a VOF method. For various rotation speeds, cylinder diameters and fluid viscosities, the behavior of liquid film on the rotating cylinder were predicted. Thicker film around the rotating cylinder was observed with an increase in the rotation speed, cylinder diameter, and fluid viscosity. The present results for the film thickness agreed well with available experimental and analytical results.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 1995.10a
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• pp.225-234
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• 1995

터빈익렬내부의 유동해석을 위해 비압축성 점성유동해석을 이용한 수치 해석 프로그램을 개발하였다. 지배방정식으로는 2차원의 비정상 비압축성 Navier-Stokes 방정식을 일반화된 곡선좌표계로 전환하여 암시적으로(implicitly) 반복적인 시간진행방법을 이용하여 유동해석을 하였다. 지배방정식의 각항들은 시간에 대해 1차의 정확도 그리고 영역에 대해서는 2차의 정확도, 대류항에 대해서는 3차의 정확도를 가지는 Upwind기법을 적용하였다. 특히, 실험적 접근이 매우 어려운 터빈의 정익과 회전하고 있는 동익과의 상호운동을 멀티블럭기법과 데이터 interface를 통해 보다 쉽게 해석할 수 있었다. 본 연구결과는 정익만을 계산한 타 연구자의 결과와의 비교시 매우 일치하였으며 물리적인 유동을 잘 파악할 수 있었다. 난류유동 해석을 위해서 Baldwin-Lomax 모델을 적용하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.40 no.5
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• pp.395-404
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• 2012

This paper presents computations of the dynamic derivatives of three dimensional flight vehicle configurations using CFD. The pitch dynamic derivatives are computed from the pitch sinusoidal motion, while the roll damping is computed based on steady state calculation using a non-inertial frame method. The Basic Finner and the SDM(Standard Dynamic Model) are chosen for the benchmark tests against other numerical and experimental results. For the flow calculations, a 3-D Euler solver that can be run both on the non-inertial frame and on the inertial frame is developed. A dual-time stepping method is applied for the unsteady time accurate simulations. A good agreement of pitch-roll dynamic derivatives with previously published numerical results and the experimental results is observed.