• Journal of computational fluids engineering
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• v.2 no.1
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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.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.2 no.1
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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.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.20 no.1
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• pp.99-104
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• 2015

Aero-optic phenomena cause the image position displacement on an imaging plane of the airborne optical/IR systems. Particularly, the aero-optic boresight error(BSE) is important factor for homing, positioning and aiming applications of hypersonic flight interceptor missile. In this paper, an estimating method of aero-optic BSE for a hypersonic flight vehicle is studied. A ray tracing method and a transform method of refractive index fields from flow density fields are combined with computational fluid dynamics(CFD) method.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.3 no.2
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• pp.27-38
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• 1998

Rotating flow of a stratified fluid contained in a circular cylinder with unstable temperature gradient imposed on the side wall of it has been numerically studied. The temperatures at the endwall disks are constant. The top disk of the container is coider than that of the bottob disk, as much as the temperature difference n${\Delta}$T, (0${\leq}$n${\leq}$3). Flows in the vessel are driven by an impulsive rotation of the hot bottom disk with respect to the central axis of the cylinder. Flow details have been acquired. For this flow, the principal balance in the interior core is characterized by a relationship between the radial temperature gradient and the vertical shear in the azimuthal velocity. As the buoyancy effect becomes appreciable, larger portions of the meridional fluid transport are long-circuit from the bottom disk to the interior region via the side wall.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.19 no.2
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• pp.93-98
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• 2014

In the present study, CFD methods are applied in the design procedure of rotor blades in a axial-flow fan and the aerodynamic performances are predicted. The blade profiles initially determined by the free vortex method and empirical formula are modified to match the target value of the rotor work load through the analysis of 3D Navier-Stokes solver. The corrected shapes of the rotor blade showed the increase of the efficiency and the pressure simultaneously.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.16 no.3
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• pp.1-7
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• 2011

As a preliminary design study to achieve target aerodynamic performance, this work was conducted on an original nozzle with 9 flutes in order to design a fluted nozzle with 12 flutes. The thrust and rolling moment of the nozzle with 12 flutes were analyzed using a CFD code according to the depth and rotation angle of the flutes. Based on this, a fluted nozzle with 12 flutes was optimized to yield the same thrust as that of the original nozzle with 9 flutes. The response surface method was applied for shape optimization of the fluted nozzle and design variables were selected to determine the depth angle and rotation angle of the flutes. An optimized shape that led to a thrust as strong as that of the original nozzle was obtained.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.262-262
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• 2020

새만금 유역 내에는 다수의 보 및 제수문이 위치하고 있으며, 관개, 배수, 오염원 등이 영향을 받고 있다. 선행연구 중에는 보 및 제수문을 고려하기 위해 모형의 소스코드를 일부 수정하여 연구되고 있으나 유역모형으로 구현하기에는 한계가 있으며, 이에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 만경강 유역을 대상으로 유역 모형과 전산유체역학 모형을 이용하여 하류 제수문에 대한 유입, 유출 그리고 오염원 등의 영향을 분석하고자 한다. SWAT (Soil and water assessment tool)은 유역 모형으로 미국 농무부에서 농업유역의 수문순환 및 비점오염원을 모의하기 위해 개발한 모형이다. CFD (Computational fluid dynamics)는 전산유체역학 모형으로 구조물을 설계하고 유체, 기체 등을 모의할 수 있다. SWAT 모형을 이용하여 농업유역 하류 제수문 위치를 출구로 지정하여 수문을 모의하고 그 결과자료는 CFD에 입력할 수 있다. CFD는 하류 제수문 구조물을 설계하고 SWAT 모형의 수문자료를 입력하여 제수문의 영향을 평가할 수 있다. 우선, 만경강 유역을 대상유역으로 선정하고 부용, 황산, 상리, 고은교 등 제수문의 위치를 파악하였다. SWAT 모형 구축을 위해 2015-2018년까지 기상, 수위, 유량 관측자료를 수집하였으며, 보정기간과 검증기간은 각 2년이며, 모형 성능 검증에 사용한 적합성 평가 지수는 R² (Determine coefficient), RMSE (Root mean square error), 그리고 NSE (Nash-sutcliffe efficiency coefficient)를 사용하였다. 모형의 보정은 SWAT-CUP 자동보정프로그램을 사용하였으며, 모형의 보정지수는 NSE를 사용하였고, 1,000회 반복 수행을 통해 매개변수를 최적화하였다. 보정기간의 유출량 적합성 평가 지수는 R², RMSE 그리고 NSE가 각각 0.84, 2.96 mm/day, 0.70을 나타냈다. 검증기간의 유출량 적합성 평가 지수는 R², RMSE 그리고 NSE가 각각 0.72, 2.94 mm/day, 0.46을 나타냈다. 본 연구는 유역 차원과 구조물 차원의 모델링을 연계하는 것으로 향후 제수문 모니터링 자료를 활용하여 CFD 모형을 구축하고 유입량에 따른 제수문의 검보정 및 영향을 평가하고자 한다. 이러한 결과는 최근 기후변화에 따라 급격히 변화하는 유역환경에 대처할 수 있는 방안이 될 수 있을 것이며, 제수문 시설을 관리하는 기관에서도 합리적인 운영방안에 대한 기초자료로 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.13 no.4
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• pp.72-79
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• 2008

This study is to investigate the air flow around a sirocco fan which is used in a range hood. The main object of the study is to improve the flow rate of the fan by analysis of unsteady 3-dimensional incompressible flow. Overall analysis is carried out using CFD method. For this, we used a commercial code, SC/Tetra, and used a sliding mesh method to give the same condition as an actual state. First, verification of the CFD results is done by comparing the experimental data with the numerical data for the suction flow rate. It is confirmed that two results are well consistent. Then for the improvent of flow rate, the effect of shape factors such as diameter ratio of fan, geometry of case, cut-off aperture and guide angle of case exit on the suction flow rate was considered. Especially, for a new design of housing, the principle of Archimedes spiral was used. The overall analysis was applied to a new design of housing, and the result showed an increase of flow rate by 10.7%.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.16 no.2
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• pp.66-74
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• 2011

The SCR catalyst in coal-fired power plant is eroded by the collision of fly ash on the catalyst surface. However the erosion of SCR catalyst by the collision of fly ash has not been fully studied, especially in terms of fluid dynamics. Hence, in the present study, we focus on the gas and solid flows inside the SCR catalyst duct and their consequent effect on the erosion characteristics. For this purpose, computational fluid dynamics is applied to investigate the two-phase flows and to evaluate the erosion rate for different flow and particle injection conditions. Also, the erosion rate and pressure drop of commonly used square shape are compared with equilateral triangle and hexagon shapes. The pressure drop of SCR catalyst is increased when SCR catalyst surface area per unit volume increases. The erosion rate of SCR catalyst is enhanced when the particle velocity, mass flow rate of particle, particle diameter and cell density of SCR catalyst are increased. From the results, the pressure drop and erosion rate at the catalyst surface can be minimized by reducing cell density of SCR catalyst to decrease particle velocity and number of particle impacts.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.19 no.3
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• pp.52-61
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• 2014

The present paper deals with the efficient computation of higher-order CFD methods for compressible flow using graphics processing units (GPU). The higher-order CFD methods, such as discontinuous Galerkin (DG) methods and correction procedure via reconstruction (CPR) methods, can realize arbitrary higher-order accuracy with compact stencil on unstructured mesh. However, they require much more computational costs compared to the widely used finite volume methods (FVM). Graphics processing unit, consisting of hundreds or thousands small cores, is apt to massive parallel computations of compressible flow based on the higher-order CFD methods and can reduce computational time greatly. Higher-order multi-dimensional limiting process (MLP) is applied for the robust control of numerical oscillations around shock discontinuity and implemented efficiently on GPU. The program is written and optimized in CUDA library offered from NVIDIA. The whole algorithms are implemented to guarantee accurate and efficient computations for parallel programming on shared-memory model of GPU. The extensive numerical experiments validates that the GPU successfully accelerates computing compressible flow using higher-order method.