• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.23 no.1
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• pp.104-111
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• 2017

This research focuses on simulation and visualization of flow field characteristics inside a centrifugal pump. The 3D numerical analysis was carried out by using a numerical CFD tool, addressing a Reynolds Average Navier-Stock code with a standard k-${\varepsilon}$ two-equation turbulence model. The simulation accounts for friction head loss due to rough walls at suction, impeller, discharge areas and volumetric head loss at impeller wear ring. A comparison of performance curves between simulation and experimentation is included, and it reveals a same trend of those results with a small difference of maximum 5 %. At best efficiency point, velocity vectors are smooth but it changes significantly under off-design point, a strong recirculation appears at the outlet of impeller passages near tongue area. A relatively uniform preassure distribution was observed around the impeller in despite of the tongue. Within the volute, because of its geometry, spiral vortexes formed, proving that the flow field in this region was relatively turbulent and unsteady.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.34 no.6
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• pp.417-422
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• 2010

In this study, the resistance performances of barge are analyzed by model tests and computation using CFD to investigate the flow characteristics around a barge in still water. The model tests are carried out in infinite depth in Inha Technical College Circulation Tank to observe the resistance and the numerical simulations based on VOF(Volume of Fluid) method are performed to analyze the flow around the barge. We have selected two barge models to investigate the flow characteristics according to the different type of barges. The experiments are carried out with the models from 5kts to 10kts(designed speed 7kts) considering the effect of adverse and favorable current. The numerical simulations are performed to analyze the flow and resistance characteristics of barge in the full loaded condition with the target speed and compared with the experimental data to confirm the reliability of the numerical method. The result was that the difference of resistance with 25% occurred at low speed and EHP increased rapidly from 7kts.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2002.04a
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• pp.59-59
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• 2002

램제트 추진기관은 압축과정을 별도의 부품 없이 형상에 의해서 감속하여 연소 압력비를 얻는다. 따라서 구동 마하수와 형상에 의해 흡입과정의 압축 효율이 결정된다. 설계점은 충분한 유량을 확보 할 수 있는 유량과 충격파 각을 조절하여 전압력 손실을 줄이도록 고려되어야 한다. 또한 연소가 일어나면 연소실 압력이 배압으로 작용하고 비행시에 받음각은 변하므로 이에 따른 성능 분석도 고려 되어야 할 사항이다. 본 연구는 국내에서 실험한 형상에 대해 수치계산을 수행하여 코드의 검증과 아울러 램제트 유동장의 수치적 시뮬레이션도 설계단계에서 하나의 도구로 이용할 수 있음을 보여준다. 실험에서는 배압 조건을 얻기 위해 유동 블록키지를 유로 내에 두어 상응하는 배압을 얻었지만 본 계산에서는 압력 경계조건을 직접 사용하였다. 유동이 비정상 특성을 가지므로 시간 정확도를 이차로 가지도록 이중시간 전진법을 사용하였다. 사용한 압력비는 충격파가 카울 끝에 닿는 임계상태에 가까운 12, 13, 14에 대해 계산을 수행하였고 부스터모드로 흡입구 끝이 막혀 있다가 램제트 모드로 바뀌어 연소실 압력이 위의 압력비라고 가정할 때의 비정상 천이 과정을 계산해 보았다. 본 계산은 흡입구 부분만을 떼어놓고 적절한 가정 하에 수행되었지만 연소실 내부도 비정상 특성을 가지므로 흡입구와 연소실을 동시에 같이 계산해야한다. 추후에 전체적인 계산을 진행하기 위한 전 단계로 흡입구 계산만을 수행하여 실험과 잘 일치하는 계산 결과를 얻었고 전체 계산을 위한 연구는 진행 중에 있다.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.1 no.1
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• pp.55-63
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• 1996

Numerical computations are carried out to analyze the characteristics of flow fields around Air Supported Ships. The computations are performed in a rectangular grid system based on MAC(Marker And Cell) method. The governing equations are represented in finite difference forms by forward differencing in time and centered differencing in space except for its convection terms. For the certification of this numerical analysis method, the computations of flow fields around a Catamaran, an ACV(Air Cushion Vehicle) modeled with pressure distribution on free surface and two SES(Surface Effect Ship)'s are carried out, The results of the present computations are compared with the previously presented computational and experimental results in the same condition.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.10 no.1
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• pp.31-37
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• 1998

전기장이 인가되고 있는 유로를 유동하는 전기유변유체의 기본성질을 파악하기 위 한 실험 및 해석적 연구를 수행하여 빙햄유체로서의 유효성에 대해 알아보고 전기장과 유로 면 형상 및 진동유동으로 인한 영향에 대해 조사함으로써 ER밸브 및 ER대퍼로의 응용과 관련한 감쇄력 제어에 대해 검토하였다. 첫 번째 실험은 ER밸브의 높이가 2mm인 적극면이 평탄한것과 요철로 된 것을 사용하여 압력손실을 압력변환기로 측정함으로써 전기장 및 유 로형상에 대한 영향을 알아보았다. 압력손실 및 전단응력이 전기자세기와 함수관계를 가짐 을 알수 있었고 전기장세기와 유속의 변화시 손실계수에 의한 ER효과의 상이함이 확인되었 으며 레이놀즈수가 커지면 항복전단응력의 영향은 나타나지 않았다. 두 번째 실험은 실린더 를 정현파로 진동시켜 ER밸브에서 감쇠력제어가 가능한가를 알아보고 빙햄유체모델로 설계 된 ER댐퍼의 모델과 비교하였다. ER배르와 ER댐퍼의 수학적 모델을 시뮬레이션한 결과는 약간 벗어남이 보이기는 하나 실험결과와 일치하요 있다. 이것은 ER유체를 단순히 빙행유 체로 취급할수없으나 거시적으로는 빙햄유체로 취급할수 있음을 시사한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.37 no.2
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• pp.156-162
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• 2013

The characteristics of the unsteady flowfield of a square prism having a detached splitter plate at the wake side were investigated by advanced vortex method. The instantaneous and average velocity field and pressure field around a square prism without and having splitter plate were calculated by forcing the gap ratio having the maximum drag reduction rate, at Reynolds number $Re=1.0{\times}10^4$ and the width ratio H/B=1.0 of splitter to the prism width. The drag and lift coefficients on the square prism were also obtained. The calculated results agree with the measured drag coefficients and pressure distributions on the square prism. The vortices of the opposite direction at upside and down side of the splitter plate were generated by installing of the plate. And the drag on the square prism was decreased by increasing of the pressure of back face of the prism with the vortices.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.372-372
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• 2022

스마트시티 하천관리를 위해 선행된 연구에서는 도시하천관련 데이터를 수집-정제-제공하는 도시하천 통합데이터 플랫폼을 개발하였다. 이에 하천 분석을 위한 유역 유출, 하천 흐름 그리고 도시유출 등의 모듈과 하천 환경, 친수, 종합 평가 모델을 연계하여 도시하천관리 연계플랫폼으로 연구개발을 진행하였다. 본 연구에서는 스마트시티 하천관리를 위한 시나리오 기반 제방 파제 시뮬레이션 분석 결과 가시화 모듈에 관한 연구를 진행한다. 부산 EDC 지역을 대상으로 DEM, 항공영상, 위성영상, 하천 지리 정보, 하천 단면도 등의 데이터를 결합하여 하천 및 유역 전산 3D 형상 모델링을 진행한다. 또한 하천 내부 유량 및 파제 제체 모델링, 유동장 격자 모델링을 통해 제방 붕괴 범람 시뮬레이션 대상 지역을 구현한다. 해당 EDC 지역 구현 모델에 연속방정식, 운동량방정식, 수송방정식 등 지배방정식과 삼상 유동 기법 등 수치 해석 기법을 활용하여 제방 파제 시뮬레이션을 수행한다. 시뮬레이션의 침수범위 및 침수심 분포 결과는 위경도를 포함한 ASCII Grid로 반환되며 GeoServer를 통한 좌표계 설정 및 도시하천 연계플랫폼에서 가시화하는 연구를 진행하였다. 제방 파제 시나리오는 제방 높이 2m, 제방 폭 7.5m, 파제 길이 20m로 설정하여 4개의 붕괴 위치를 지정하였고, 지정된 위치에 대한 제방 파제 3D 시뮬레이션을 통해 도출된 Case 별 2D/3D 영상과 침수심 공간 분포에 대한 Raster Graphics를 전처리하여 시나리오별 침수범위-침수심을 도시하천 연계플랫폼 상에서 가시화하는 연구를 진행하였다. 도시하천 연계플랫폼의 시나리오 기반 제방 파제 시뮬레이션 모듈을 통하여 스마트시티의 제방 파제 피해 양상 및 대책 마련 의사결정 보조로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.29 no.6 s.102
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• pp.523-528
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• 2005

The flow analysis is made to simulate the turbulent flow in the pipe with an obstacle. The models used are k-$\epsilon$, k-$\omega$, Spalart-Allmaras and Reynolds. The structured grid is used for the simulation The velocity vector, the pressure contour, the change of residual along the iteration number and the dynamic head are simulated for the comparison of four example cases. For the analysis, the commercial code is used.

• Journal of Digital Convergence
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• v.14 no.6
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• pp.245-251
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• 2016

A numerical model is developed to predict distributions of current density and temperature. Also the complete fuel cell performances were compared. In this study the effect of flow field design and flow direction on current density and temperature distribution as well as full cell performance. The complete three-dimensional Navier-Stokes equations were solved with convergence of electro-chemical reactions terms. In this paper, the two different flow field design were simulated, straight channel and rectangular serpentine flow channel, which is commonly used. The effect of flow direction, co-flow and counter-flow, was also analyzed. The current density and temperature is higher with abundant oxygen not fuel. Also, temperature distribution was able to be drawn by using computer simulation. In this paper, the relationship among flow pattern, flow field design and current denstity distribution.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.23 no.1
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• pp.38-42
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• 2009

Recently, various particle based simulation techniques, which solve the Navier Stokes and continuity equations, have been developed and applied to complicated engineering problems. However, although progress is being made on their visualization or rendering techniques, these are still insufficient. In this study, to render a smooth configuration for a free surface, a rendering technique was developed that included the generation of density fields from the location information for simulated particles and the creation model for a polygonal surface. The developed rendering technique was applied to the visualization of a dynamic free surface flow interacting with a structure using a particle based simulation technique.