• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.329-332
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• 2002

A theoretical study is made of the steady flow of a compressible fluid in a rapidly rotating finite cylinder. Flow is generated by imposing mechanical and/or thermal disturbances at the rotating endwall disks. Both the Ekman and Rossby numbers are small. A detailed consideration is given to the energy budget for a control volume in the Ekman boundary layer. A combination of physical variables, which is termed the energy contents, consisting of temperature and modified angular momentum, emerges to be relevant. The distinguishing features of a compressible fluid, in contrast to those of an incompressible fluid, are noted. For the Taylor-Proudman column to be sustained, in the interior, it is shown that the net energy transport between the solid disk wall and the interior fluid should vanish. Physical rationalizations are facilitated by resorting to the concept of the afore-stated energy content.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.27-32
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• 2001

A study has been made of the condition to maintaining Taylor-Proudman column flows in a compressible rotating fluid, which is driven by small mechanical and/or thermal perturbations imposing on the container wall in the basic state of isothermal rigid body rotation. The Rossby and system Ekman numbers are assumed to be very small. The Taylor-Proudman column flow can be produced when energy parameter, e, becomes constant on the whole flow region. Energy balance concept, related to energy parameter, and its physical interpretation are given with comprehensive discussions.

• 한국전산유체공학회지
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• 제2권1호
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• pp.29-36
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• 1997

자유흐름장에 놓여 있는 회전 와류쌍을 음원으로 갖는 비정상 유동장에서 사극음원이 음장에 미치는 효과를 알아보기 위해 이차원 음장 수치해석을 시도하였다. 비압축성 유동장에 대한 비정상 수력정보를 기반으로 오일러식에서 교란 압축성 소음항을 도출하였다. 원거리 자유 경계면은 비반사 경계조건을 이용하여 매우 안정된 해를 얻을 수 있었다. 계산된 결과들은 MAE 방법과 비교하여 정확도를 입증하였다. 본 연구를 통해 비압축성 압력교란을 원천항으로 하여 물체가 존재하지 않는 경우에도 사극음원에 의한 음장을 수치적으로 계산이 가능함을 입증하였다.

• 항공우주기술
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• 제3권2호
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• pp.50-55
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• 2004

이륙중량 900㎏의 CRW 비행체에 맞게 설계한 추진시스템에 대해서 회전익모드 및 천이모드에서의 성능해석을 수행하였다. 추진시스템은 터보제트엔진, 덕트류 및 노즐로 구성된다. 엔진 터빈출구부터 노즐까지의 덕트 내부유동을 1차원 유동으로 가정하여 압축성, 점성유동해석을 하였다. 특히 로터 블레이드내의 유동은 점성효과와 함께 원심력의 효과도 고려하였다. 계산결과로 회전익모드에서 요구동력을 만족시키기 위한 엔진 Throttle 범위와, 천이모드에서 요구동력 및 요구출력을 만족시키기 위한 엔진 Throttle, 유량배분, 로터회전속도, 순항 노즐면적 등을 제시하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권6호
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• pp.81-86
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• 2004

롤 회전하는 유도탄에서 축소-확대 노즐을 지나는 추진 제트와 유도탄과의 각운동량 교환을 통하여 유도탄의 각운동량이 증가하게 되고 이러한 현상을 제트 롤 댐핑이라 한다. 본 연구에서는 제트 롤 댐핑을 각운동량 보존 방정식으로부터 유도하고 근사적인 계산을 통하여 신궁 유도탄의 제트 롤 댐핑의 최대값을 산출하였다. 또한 축대칭 압축성 난류 유동에 대한 수치 해석을 통하여 산출한 제트 롤 댐핑값을 비교하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제2권1호
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• pp.37-45
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• 1997

벽면 근처에 가까이 위치하는 회전와류쌍을 음원으로 갖는 비정상 유동장에서 벽면이 음장에 미치는 효과를 알아보기 위해 이차원 음장 수치해석을 시도하였다. 비압축성 유동장에 대한 비정상 수력정보를 기반으로 오일러식에서 교란 압축성 소음항을 도출하였다. 원거리 자유 경계면은 비반사 경계조건을 이용하였으며, 벽면에서는 벽면 효과를 음향장에 고려하였다. 자유흐름장에 놓인 와류쌍이 대칭인 나선팔을 갖는 반면에, 벽면이 있는 경우엔 음파가 전달되는 경로를 따라 방향성이 존재함을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 벽면이 존재하는 경우에 비정상 수력정보를 이용하여 근거리와 원거리 음장을 동시에 수행할 수 있음을 알아내었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.341-344
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• 2002

A matched asymptotic analysis is conducted for a compressible rotating flow in a cylindrical container when a mechanical and/or a thermal disturbance is imposed on the wall. The system Ekman number is assumed to be very small. The conditions for the Taylor-Proudman column in the interior, which were also given in the companion paper Park & Hyun, 2002) by means of the energy balancing analysis, have been re-derived. The concept of the variable, the energy content $e[{\equiv}T+2 {\alpha}^2 {\gamma}{\nu}]$, is reformulated, and its effectiveness in characterizing the energy transport mechanism is delineated. It is seen that, under the condition of the Taylor-Proudman column, numerous admissible theoretical solutions for interior flow exist with an associated wail boundary condition. Some canonical examples are illustrated with comprehensive physical descriptions. The differential heating problem on the top and bottom endwall disks is revisited by using the concept of the energy content. The results are shown to be in line with the previous findings.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2009년 추계학술대회논문집
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• pp.49-55
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• 2009

This paper evaluates performances of a recently developed divergence-free finite element method based on Hermite interpolated stream functions. Velocity bases are derived from Hermite interpolated stream functions to form divergence-free basis functions. These velocity basis functions constitute a solenoidal function space, and the simple gradient of the Hermite functions constitute an irrotational function space. The incompressible Navier-Stokes equation is orthogonally decomposed into a solenoidal and an irrotational parts, and the decoupled Navier-Stokes equations are projected onto their corresponding spaces to form proper variational formulations. To access accuracy and convergence of the present algorithm, three test problems are selected. They are lid-driven cavity flow, flow over a backward-facing step and buoyancy-driven flow within a square enclosure. Hermite interpolation functions from cubic to quintic are chosen to run the test problems. Numerical results are shown. In all cases it has shown that the present method has performed well in accuracies and convergences. Moreover, the present method does not require an upwinding or a stabilized term.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2006년도 추계 학술대회논문집
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• pp.61-65
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• 2006

This paper describes a recent development on the divergence free basis function based on a hermite stream function. The well-known cavity problem has been used to compare the accuracy and the convergence of the present method with those of a modified residual method known as one of the stabilized finite element methods. The comparison showed the present method performs better in the accuracy and convergence.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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• pp.411-414
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• 2006

This paper describes a recent development on the divergence free basis function based on a hermite stream function. The well-known cavity problem has been used to compare the accuracy and the convergence of the present method with those of a modified residual method known as one of the stabilized finite e1ement methods. The comparison showed the present method performs better in the accuracy and convergence.