• 제목/요약/키워드: 이차 유동

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원형 실린더 주위의 비정상 이차원 층류유동 수치해석 (Unsteady 2-D Laminar Flow Simulation past a Circular Cylinder)

  • 명현국
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.41-47
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    • 2004
  • The paper presents numerical simulations of laminar vortex-shedding flows past a circular cylinder for Re ≤ 500. The simulations are performed by solving the unsteady 2-D Navier-Stokes equations with a finite volume method using unstructured grid system. The resulting Reynolds number dependence of the Strouhal number and of the drag and lift coefficients is compared with experiments and with previous numerical results, showing good agreement. It is found that, for the truly laminar Reynolds number range the present calculation method described is capable of producing reasonably accurate results for the main practically relevant parameters such as Strouhal number, drag and lift coefficients.

비선형 ${\kappa}-{\epsilon}$ 난류모델에 따른 정사각형 덕트내 난류유동 예측 (Prediction of Turbulent Flow in a Square Duct with Nonlinear ${\kappa}-{\epsilon}$ Models)

  • 명현국
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.1980-1985
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    • 2003
  • Two nonlinear ${\kappa}-{\epsilon}$ models with the wall function method are applied to the fully developed turbulent flow in a square duct. Typical predicted quantities such as axial and secondary velocities, turbulent kinetic energy and Reynolds stresses are compared in details both qualitatively and quantitatively with each other. A nonlinear ${\kappa}-{\epsilon}$ model with the wall function method capable of predicting accurately duct flows involving turbulence-driven secondary motion is presented in the present paper. The nonlinear ${\kappa}-{\epsilon}$ model adopted in a commercial code is found to be unable to predict accurately duct flows with the prediction level of secondary flows one order less than that of the experiment.

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자유흐름장 내의 회전하는 와류쌍에 의한 근거리 및 원거리 음장해석 (Calculation of Near and Far Acoustic Fields Due to a Spinning Vortex Pair in Free Field)

  • 구삼옥;유기완;이덕주
    • 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.

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평면 벽 근처에서 회전하는 와류쌍에 의한 음향발생 (Sound Generation Due to a Spinning Vortex Pair Near the Flat Wall)

  • 구삼옥;유기완;이덕주
    • 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.

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1단 터빈에서 축간격 변화가 비정상 이차유동 및 성능에 미치는 영향 (The effects of axial spacing on the unsteady secondary and performance in one-stage axial turbine)

  • 박준영;백제현
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.537-540
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    • 2002
  • Flow through turbomachinery has a very complex structure and is intrinsically unsteady. Especially, recent design trend to turbomachinery with short axial spacing makes the flow extremely complex due to the interaction between stator and rotor. Therefore, it is very necessary to clearly understand the complex flow structure to obtain the high efficiency turbomachinery. So, in this paper, the effects of axial spacing on the unsteady secondary flow performance in the one stage turbine are investigated by three-dimensional unsteady flow analysis. The three-dimensional solver is parallelized using domain decomposition and Message Passing Interface(MPI) standard to overcome the limitation of memory and the CPU time in three-dimensional unsteady calculation. A sliding mesh interface approach has been implemented to exchange flow information between blade rows.

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램 가속기 성능 향상을 위한 예 혼합기 조성비 최적화에 관한 연구

  • 전용희;이재우;변영환
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1999년도 제13회 학술강연논문집
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    • pp.15-15
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    • 1999
  • 램 가속기에 대한 연구는 램 가속기의 작동 조건이 고온, 고압, 초고속이라는 점과 가속기 내부에서 급격한 화학반응이 수반된다는 특성으로 인하여 실험과 해석상의 상당한 어려움이 존재한다. 램 가속기는 작동 모드에 따라 탄체 후방의 열적 질식 조건을 이용한 열적 질식 모드(Thermally Choked Mode)와 탄체 표면에 형성되는 데토네이션파를 이용한 초폭굉모드(Superdetonative Mode)로 나뉘어진다. 본 연구는 초폭굉 모드로 작동하는 램 가속기의 작동 성능 향상을 위한 방법으로 수치 최적화 기법을 이용한 램 가속기 내부 예 혼합기의 조성비 최적화를 수행하였다. 설계 변수로는 수소와 질소의 조성비를 선정하였으며, 최적 설계 목표는 일정한 질량과 형상을 갖는 탄체를 초기속도 2500m/s에서 3000m/s로 가속시키기 위하여 필요한 최소 램 가속관의 길이로 정하였다. 본 연구에서는 구베법에 기반한 Simplex 방법 및 SLP(Sequential Linear Programming)등의 수치 최적화 기법을 적용하였고, 가속기 내부의 유동장은 해석의 효율성을 고려하여 이차원 비점성 유동으로 가정하였고, 비평형 화학반응 해석을 수행하였다.

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비선형 저레이놀즈수 κ-ε 난류모델에 따른 정사각형 덕트내 완전 발달된 난류유동 예측 (Prediction of Fully Developed Turbulent Flow in a Square Duct with Nonlinear Low-Reynolds-Number κ-ε Models)

  • 명현국
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권6호
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    • pp.821-827
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    • 2003
  • Fully developed turbulent flow in a square duct is numerically predicted with two nonlinear low-Reynolds-number ${\kappa}-{\varepsilon}$ models. Typical predicted quantities such as axial and secondary velocities, turbulent kinetic energy and Reynolds stresses are compared in detail with each other. It is found that the nonlinear low-Reynolds-number ${\kappa}-{\varepsilon}$ model adopted in a commercial code is unable to predict accurately duct flows involving turbulence-driven secondary motion with the prediction level of secondary flows one order less than that of the experiment.

터빈익렬내의 3차원 끝벽유동 특성에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Study on Three-Dimensional Endwall Flow Characteristics within a Turbine Cascade Passage)

  • 명현국
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.8-15
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    • 2003
  • Three-dimensional endwall flow within a linear cascade passage of high performance turbine blade is simulated with a 3-D Wavier-Stokes CFD code (MOSA3D), which is based on body-fitted coordinate system, pressure-correction and finite volume method. The endwall flow characteristics, including the development and generation of horseshoe vortex, passage vortex, etc. are clearly simulated, consistent with the generally known tendency. The effects of both turbulence model and convective differencing scheme on the prediction performance of endwall flow are systematically analyzed in the present paper. The convective scheme is found to have stronger effect than the turbulence model on the prediction performance of endwall flow. The present simulation result also indicates that the suction leg of the horseshoe vortex continues on the suction side until it reaches the trailing edge.

비선형 k-$\varepsilon$ 난류모델에 따른 정사각형 덕트내 난류유동 수치해석 (Simulation of Turbulent Flow in a Square Duct with Nonlinear k-$\varepsilon$ Models)

  • 명현국
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.23-29
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    • 2003
  • Two nonlinear κ-ε models with the wall function method are applied to the fully developed turbulent flow in a square duct. Typical predicted quantities such as axial and secondary velocities, turbulent kinetic energy and Reynolds stresses are compared in details both qualitatively and quantitatively with each other. A nonlinear κ-ε model with the wall function method capable of predicting accurately duct flows involving turbulence-driven secondary motion is presented in the present paper. The nonlinear κ-ε model of Shih et al.[1] adopted in a commercial code is found to be unable to predict accurately duct flows with the prediction level of secondary flows one order less than that of the experiment.

스트럿트가 있는 초음속 환형유동장에 대한 수치적 연구 (A Numerical Study on Strut-Placed Supersonic Flow in Annulus Flowfield)

  • 박희준;주원구
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2002년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.53-63
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    • 2002
  • In this numerical approach, strut-placed supersonic annular flow is examined. The geometrical variations of strut cause strong influence on flowfield structures. The geometrical variations are as follows, swept effect, attack angle effect, variation of leading edge shape. These changed features such as velocity structure, pressure structure, shock-boundary layer interaction are compared and analyzed according to each geometrical configuration.

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