• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제19권3호
• /
• pp.295-302
• /
• 2006

본 논문은 자이로콥터의 유한요소 모델링과 로터의 회전에 의한 동하중을 고려한 전산진동해석을 수행하였다. 이를 위해 자이로콥터의 최종 조립된 3차원 CATIA 모델을 구축하였으며, 3차원 데이터를 바탕으로 비구조 질량을 포함한 구조진동해석을 위한 유한요소모델을 생성하였다. 실용적인 전산구조동역학 해석을 위해 상용 유한요소 해석프로그램인 MSC/NASTRAN과 자체 개발한 프로그램을 병용하여 사용하였다. 비행 중 회전하는 로터에 의해 발생하는 동하중은 상용 CFD 프로그램인 FLUENT를 이용하였다. 유체해석과 구조진동해석의 결합을 위해 자체적으로 통합 연계 시스템을 구축하였다. 3차원 구조의 효율적인 진동특성을 고찰하기 위해 모달영역에서 천이응답해석과 주파수응답해석을 수행하였다. 실제 자이로콥터의 연료조건과 비행조건을 고려하였으며, 전산해석을 통하여 고유진동, 주파수 응답 및 천이응답 특성을 고찰하였다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제58권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 2021

In the present study, the model-scale Propeller Open Water (POW) tests for the propeller of 176K bulk carrier and 8600TEU container ship were conducted through Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation. In order to solve the incompressible viscous flow field, the Reynolds-averaged Navier-Stokes (RaNS) equations were employed as the governing equations. The γ-Reθ(gamma-Re-theta) transition model combined with the SST k-ωturbulence model was introduced to describe the laminar-turbulence transition considering the low Reynolds number of model-scale. Firstly, the flow simulation developing over a flat plate was performed to verify the transition modeling, in which the wall shear stresses were compared with experiments and other numerical results. Then, to investigate the effect of the model, the CFD simulation for the POW test was performed and the simulated propeller performance was validated through comparison with the experiment conducted at Korea Research Institute of Ships & Ocean Engineering (KRISO).

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
• /
• 제4회(2015년)
• /
• pp.585-589
• /
• 2015

본 연구에서는 이중압축램프의 초음속 유동에서 발생하는 충격파 경계층 상호작용을 EDISON_CFD로 해석하기로 한다. 이중압축램프에선 역압력 구배로 인하여 경계층이 박리가 일어나게 되고 박리된 경계층이 다시 이중압축램프에 부착되어 생겨난 박리영역을 관찰할 수 있다. 박리영역의 앞뒤로 유동의 방향이 바뀌게 되면서 압축 팬(compression fan)과 재부착 팬(reattachment fan)이 충격파를 발생시키고 이중압축램프전방의 충격파와 만나서 복잡한 유동 구조를 가지게 됨을 확인하였다. 이와 같은 층류에서 난류, 박리와 재부착의 영역에서의 해석하기 위해선 해석자의 난류모델이 중요하다. $15^{\circ}-30^{\circ}$, $15^{\circ}-45^{\circ}$의 두 종류의 이중압축램프를 $k-{\omega}$ SST 난류 모델과 ${\gamma}-Re_{\theta}$ 천이 모델로 계산을 EDISON_CFD로 수행하였다. 난류 모델의 차이를 표면마찰계수, 압력계수, 마하수로 비교하여 차이점을 분석하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제27권1호
• /
• pp.45-52
• /
• 1995

수평 유로를 통과하는 이상류 내에서 기체상의 난류 응력이 이상류 시스템의 전반적 거동 특성에 미치는 영향을 연구하였다. 이를 위하여 이미 오랜 연구 노력으로 입증된 평균 이상류 거동 방정식을 채택하여 수평관에서 흔히 발생하는 성층류형 이상류에 대하여 적절히 모델하였다. 모델의 고유치를 계산하고 그의 특성 방정식으로부터 이상류 시스템의 well-posedness 및 다른 이상 유동 영역으로의 천이 경계를 새로이 결정하였다. 그 결과로 지금까지 무시해 왔던 기체상의 난류웅력이 이상류 시스템의 안정성에 커다란 영향을 주는 것이 발견되었다. 본 연구에서는 그 영향이 정량화 되었으며 그외의 효과도 정량화 하는 방법을 정립하였다. 본 연구는 원자로 시스템 해석 코드에 쓰이고 있는 열수력 모델 중 불확실성이 많은 모델인 수평관에서의 이상유동 영역 천이 조건식을 개선함으써 시스템 해석 결과의 신뢰도를 높이는 데 이용할 수 있다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제49권11호
• /
• pp.909-917
• /
• 2021

본 연구에서는 스크램제트 제어모델 정립을 위한 1차원 연소기 해석 솔버가 구축되었다. 유체에 대한 지배방정식 및 아레니우스 식 기반의 연소모델, 연료분사모델이 솔버 내에 구현되었으며, 해석이 수행되었다. 솔버의 검증을 위하여 0차원 점화지연 문제 및 1차원 스크램제트 연소해석 문제가 도입되었으며, 현 솔버가 선행 문헌의 결과들을 성공적으로 재현해 내고 있음을 확인하였다. 이어서 아음속 조건에서의 해석을 위한 램제트 해석 알고리즘이 구축되었으며, 열질식 위치를 통해 램제트 조건에서 연소기 입구 마하수를 확정하는 해석이 수행되었다. 램조건에서 PCST (precombustion shock train) 해석을 위한 모델이 도입되었으며, 천이구간 해석을 위한 알고리즘이 도입되었다. 또한 코드 내 램모드 해석의 적절성을 판단하기 위해 격리부 내 의사충격파 길이를 통해 불시동 발생 여부가 분석되었다.

• 기계저널
• /
• 제31권8호
• /
• pp.735-744
• /
• 1991

확산모델과 파모델의 결과에 있어 큰 차이가 일어나는 경우를 요약하면 다음과 같다. 1) 과도기 간이 짧다. 2) 작동온도가 아주 낮다. 3) 온도구배가 상당히 크다. 이때3)의 경우는 서로 다른 물질들이 접촉된 경우 또는 높은 열유속이 있는 경우 또는 얇은 표면층 등을 갖는 문제들의 공 통적인 특징이다. Non-Fourier 열전도 문제를 이용해 온도 분포를 예측해야 하는 실제적인 몇 가지 예를 살펴 보면 레이저 기술 또는 절대온도 영(zero)에 접근하는 온도에서의 액체 헬륨을 다루는 저온공학연구 또는 1/$10^{6}$Inch 정도의 표면조도가 관심사인 정밀공학 등을 들 수 있다. 또한 상당히 높은 강도의 열원이 작용될 때 고체에서의 크랙이나 보이드(void) 같은 국소 결함은 확산거동이 나타나기에 요구되는 시간보다 짧은 시간 구간에서 발생되어질 수 있으며, 크랙발생의 방향과 같은 것들은 hyperbolic 모델에의해 예측되어져야만 한다. 특히 움직이는 열원 또는 propagating crack tip을 갖는 경우에 그들 주위에서의 온도장을 규정짓는 가장 중요한 변 수는 열마하수 M이며, 아음속에서 초음속 영역으로 천이될 때 물리적 양들의 변화에 있어서 일어나는 현상들은 열충격의 형성에 기인하는데 이러한 현상들은 확산 모델로서는 예측될 수 없는 특징들이다. 이상에서 살펴볼 때 non-Fourier 모델에 대해 관심을 기울일 필요가 있다고 사료된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.444-444
• /
• 2013

변형 다중양자우물은 전자 소자와 광전자 소자에 응용할 수 있는 가능성 때문에 연구가 많이 진행되고 있다. 합성 물질들의 초격자를 연속적으로 증착, 성장하는 디지털 합금은 다중양자우물을 활용한 광전자 소자에서 응용가치가 상당히 높다. 현재 디지털 합금을 이용한 다중양자우물의 성장과 관련한 연구가 활발히 진행되고 있고, 특히 InzGaxAl1-z-xP/InAlP 다중양자우물은 광전자 소자로서의 응용가치가 부각되고 있다. 그러나 InzGaxAl1-z-xP/InAlP 다중양자우물의 성장 및 광학적 성질에 대한 연구는 많이 진행되었으나, InzGaxAl1-z-xP/InAlP 다중양자우물에서의 변형효과를 고려한 전자적 성질에 대한 연구는 미흡하다. InzGaxAl1-z-xP/InAlP 다중양자우물에 대한 전자적 성질의 연구는 광소자의 성능 향상을 위해 매우 필요하다. 본 연구에서는 디지털 합금 성장 방법으로 형성한 InzGaxAl1-z-xP/InAlP 다중양자우물의 부띠 사이 천이와 전자 분포를 고찰하였다. 온도에 따른 광루미네센스의 측정을 통해 InzGaxAl1-z-xP/InAlP 다중양자우물에서 나타나는 부띠 사이의 천이를 관찰하였다. 가변 메시 유한 차분법을 이용한 이산적 모델을 통해 변형효과가 다중양자우물 구조에서 부띠에 주는 영향을 조사하였다. 격자의 불일치로 인한 변형 효과와 8-band envelope function approximation을 고려한 슈뢰딩거 방정식을 사용하여 InzGaxAl1-z-xP/InAlP 다중양자우물에서의 전자 부띠 에너지와 에너지 파동 함수를 계산하였다. 계산한 부띠 사이 천이 에너지와 광루미네센스 측정에서 보인 엑시톤 천이 에너지를 비교하였을 때, 작은 차이 값이 나타났다. 증착과정에서의 이종접합사이에서 발생하는 불확실성을 고려한다면 이 차이 값은 오차범위 안에 포함되며, 계산 값과 실험 값이 잘 일치하는 것으로 볼 수 있다.

• Journal of Ecology and Environment
• /
• 제29권3호
• /
• pp.227-235
• /
• 2006

강원도 평창군 일대에서 화전 후 묵밭의 식생 천이에 따른 식생 구조의 발달 과정과 종다양성의 변화를 조사하였다. 방치 후 경과 년 수에 따라 최상층부의 키는 초기에 빠르게 증가하고 후기에 안정화하는 경향을 나타내었다. 10, 20, 50 및 80 년차 묵밭에서 최상층부 식생의 키는 각각 4, 8, 18 및 18 m이었다. 교목층, 아교목층, 관목층 및 초본층의 4층 구조를 갖춘 완전한 형태의 숲으로 발달하기까지는 방치 후 약 35년이 경과해야 하는 것으로 추정되었다. 방치 후 경과 년 수에 따라 식생치 Ivc는 로그 함수적으로 그리고 식생치 Hcl은 직선적으로 증가하는 경향이 있었다. 묵밭의 식생천이에서 종다양성은 천이 중기인 $10{\sim}20$년차에서 최고로 증가한 다음 이후 점차 감소하는 경향을 나타내었다. 본 조사지에서 종다양성은 균등도보다 종풍부도와 매우 밀접한 상관을 나타내었다. 대부분의 목본은 개망초-쑥 단계인 $2{\sim}6$년차에 정착이 이루어져 시간 경과에 따라 이들의 우점도가 변화함으로써 Egler (1954)의 초기 종조성 모델을 따르는 것으로 확인되었다.

• 환경생물
• /
• 제22권3호
• /
• pp.381-386
• /
• 2004

모델을 통한 지구의 탄소순환 과정을 정확한 예측과 검정을 위해서는 다양한 생태계에 대한 정확한 실측자료가 요구된다. 본 연구는 엔진부착형 패러그라이더로 손쉽게 얻을 수 있는 공중사진과 현장 관측을 통해 다양한 형태로 축적된 초원 생태계의 유기물(탄소량)을 정량하고 천이의 진행에 따라 초원 생태계의 유기물의 축적형태가 어떻게 변화할 것인가에 대해 고찰하였다. 연구결과 조사대상 지역의 주요 우점종은 서양미역취, 띠, 억새의 3종이었고, 각각의 군락에 축적된 유기물량은 서양미역취 군락이 7.00 kg $m^{-2}$, 띠군락이 9.18 kg $m^{-2}$, 억새군락이 12.68 kg $m^{-2}$ 로 천이후기로 진행할수록 높아지는 경향을 나타냈다. 하지만 토양에 축적된 유기물량은 반대의 경향을 나타냈다. 토양에 축적된 유기물이 적어짐에도 불구하고 군락이 축적된 총유기물량이 증가하는 이유는 억새군락이 가진 현존량이 증가하기 때문으로 나타났다. 초원생태계에서 천이계열상 가장 후기에 나타나는 억새군락의 우점도 증가는 지상에 온대초원생태계의 탄소축적량 증가에 기여할 것으로 사료된다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제45권5호
• /
• pp.367-375
• /
• 2017

본 연구에서는 초음속 영역에서의 해머헤드형 노즈 페어링을 포함하고 있는 발사체 선두부에 대한 RANS 전산해석을 수행하였다. 층류, 완전 난류, 천이 모델을 이용한 2차원 축대칭 해석을 수행하여 실험 결과와 비교하였다. 레이놀즈수의 변화에 따라서 다른 유동현상이 나타남을 확인하였다. 높은 레이놀즈수에서는 경계층이 난류가 되어 발사체 표면에서 박리가 되지 않는다. 낮은 레이놀즈수 조건에서는 해머헤드형 노즈 페어링의 팽창-압축 모서리에서 경계층의 박리와 재부착으로 층류 박리 거품이 만들어진다. 받음각이 있는 3차원 계산에서 층류 박리 거품으로 발생되는 와류 구조를 확인할 수 있었다. 레이놀즈수에 따른 박리 거품을 예측하기 위해서 난류 천이를 고려해야 함을 확인할 수 있었다.