• Proceedings of the KSME Conference
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• 2007.05b
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• pp.3021-3026
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• 2007

In this paper, experimental data on flow pattern transition of inclination angles from 0-90 are presented. A test section is constructed 2 mm long and I.D 1inch using transparent material. The test section is supported by aluminum frame that can be placed with any arbitrary inclined angles. The air-water two-phase flow is observed at room temperature and atmospheric condition using both high speed camera and void impedance meter. The signal is sampled with sampling rate 1kHz and is analyzed under fully-developed condition. Based on experimental data, flow pattern maps are made for various inclination angles. As increasing the inclination angels from 0 to 90, the flow pattern transitions on the plane jg-jf are changed, such as stratified flow to plug flow or slug flow or plug flow to bubbly flow. The transition lines between pattern regimes are moved or sometimes disappeared due to its inclined angle.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.9 no.1
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• pp.7-11
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• 2015

최근 무인기와 초소형비행체를 위한 프로펠러 연구수요가 증가하고 있다. 일반적인 프로펠러와 다른 점은 저 레이놀즈수 유동조건에서 구동된다는 점이다. 본 연구는 저 레이놀즈수 유동조건에서 비행하는 인간 동력 항공기를 위한 프로펠러 공력설계 및 성능해석에 관한 연구다. 저 레이놀즈수 유동조건에서 발생하는 공력천이현상을 고려한 3차원 공력특성 변화를 정확히 반영하지 못하는 상용 프로그램의 단점을 보완하여 프로펠러 공력설계 및 성능해석이 가능한 프로그램을 개발했다. 개발된 프로그램으로 인간 동력 항공기 설계요구조건에 충족하는 프로펠러 공력설계 및 성능해석을 수행하였다. 또한 프로펠러 회전수와 장착각도 변화에 따른 성능변화를 예측하여 비행당시 상황에 따라 비행 가능한 성능출력이 가능하도록 하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.5
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• pp.1290-1299
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• 1990

Characteristics of flow patterns in horizontal gas-liquid two-phase flow for two different sizes of pipe were investigated based upon a statistical analysis of differential pressure fluctuations at an orifice. The probability density function and the power spectral density function of the traces indicate peculiar shapes depending upon the two-phase flow regime. Mixed and separated flows also could be identified by the autocorrelation function. The transition region from separated flow to mixed flow also could be identified by these statistical properties. The experimental data determined by this method were compared with the flow pattern maps suggested by other investigators. The result indicates that the statistical characteristics of differential pressure fluctuations at orifices may be a useful tool for identifying flow patterns of horizontal gas-liquid two-phase flow.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 2000.12a
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• pp.337-344
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• 2000

A modified k-$\epsilon$ model is proposed for calculation of transitional boundary layer flows. In order to develop the eddy viscosity model for the problem, the flow is divided into three regions; namely, pre-transition region, transition region and fully turbulent region. The pre-transition eddy-viscosity is formulated by extending the mixing Length concept. In the transition region, the eddy-viscosity model employs two length scales, i.e., pre-transition length scale and turbulent length scale pertaining to the regions upstream and the downstream, respectively, and a university model of stream-wise intermittency variation is used as a function bridging the pre-transition region and the fully turbulent region. The proposed model is applied to calculate three benchmark cases of the transitional boundary layer flows with different free-stream turbulent intensity ( $1\%{\~}6\%$ ) under zero-pressure gradient. It was found that the profiles of mom velocity and turbulent intensity, local maximum of velocity fluctuations, their locations as well as the stream-wise variation of integral properties such as skin friction, shape factor and maximum velocity fluctuations are very satisfactorily Predicted throughout the flow regions.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.75-75
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• 2011

본 논문에서는 진동중인 교량 거더에 작용하는 풍하중을 산정하고 그에 따른 플러터 발생풍속을 예측하기 위하여 분산형 전산환경을 활용한 수치해석 연구를 수행하였다. 분산형 전산환경은 웹 포탈을 기반으로 수치해석 환경을 제공하는 수치풍동 시스템으로서, 전산유체역학(CFD : Computational Fluid Dynamics)에 대한 전문지식이 부족한 사용자들도 격자생성, 수치해석자를 이용한 계산, 가시화 등의 전 과정을 편리하게 수행할 수 있는 차세대 토목분야 연구 환경이다. 본 시스템은 그리드스피어(GfidSphere)를 기반으로 구성되었으며, 기본적으로 사용자 관리, 세션 관리, 그룹 관리, 레이아웃 관리 등을 제공하여 사용자가 포탈을 통해서 다양한 서비스를 쉽게 사용할 수 있는 환경을 구축하도록 도와준다. 수치해석을 위한 유체 지배방정식은 2차원 비정상 비압축성 RANS(Reynolds-Averaged Navier-Stokes) 방정식이며, pseudo compressibility 방법을 적용하였다. 비정상 유동장을 해석하기 위하여 이중시간 전진법(dual time stepping)을 사용하였으며, 수렴가속화를 위해 Multi-grid 기법을 적용하였다. 또한 난류 유동장 해석을 위해서 $k-{\omega}$ SST 난류 모델을 사용하였으며, 난류 천이 과정에서의 유동을 모사하기 위하여 Total stress limitation 방법을 적용하였다. 교량 거더의 연직과 회전방향의 2자유도 움직임을 모사하기 위하여 동적격자 기법을 도입하였다. 교량 거더 주변의 비정상 유동해석 결과를 통해, 거더 표면에서 떨어져나가는 크고 작은 와류의 영향으로 양력 및 모멘트 계수 그래프가 중첩된 진폭과 주기를 갖고 주기적으로 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 또한 계산된 비정상 공기력을 적용한 2자유도 플러터 방정식을 통하여 플러터 발생풍속을 산정하였다. 최종적으로 본 연구에서 계산된 결과의 타당성을 검증하기 위하여 수치적으로 구한 플러터 발생풍속과 기존의 실험 및 수치해석 결과를 비교하였으며, 결과는 잘 일치하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.48 no.3
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• pp.187-194
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• 2020

In this study, computational analyses are carried out to investigate the interference flows and the aerodynamic characteristics of a hit-to-kill intercepter due to lateral jets at medium altitude. In addition, the analyses are performed for air and multi-species gas used in the side jet. The results indicate that the position of the barrel shock are shifted upstream and the structure of the shock wave are changed for the multi-species jet when compared to the air jet. As a result, the high pressure region with multi-species jet moves forward and the pitching moment is higher under the same flow condition. Moreover, the inclusion of high temperature effects makes drastic changes in pressure distribution. The jet width is much bigger, and the jet diffuses over wider range in medium altitude than in low altitude, because of the low density of the freestream.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.37 no.6
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• pp.562-570
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• 2009

An Experimental study was conducted on the flow characteristics and interference heating caused by a two-dimensional object protruding from a flat plate using a blow-down type of hypersonic wind tunnel. Inflow condition was a free-stream Mach number of 7.0 and a unit Reynolds number of $2.0{\times}10^6/m$. Experimental conditions were varied with three heights of protuberance for two flat plate models which have different lengths. Experimental data were obtained from Schlieren visualization images and heat flux measurements. Also, this paper suggests hypersonic experimental techniques such as boundary-layer detection method in detail. A Large separation region was observed in front of the protuberance and that region was very sensitive to the height of protuberance and the length of the flat plate. For only the highest protuberance, a severe jump of heat flux was observed at the top station among the measuring points. Measured heat flux is large when the height of protuberance is large and the length of flat plate is long.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.61-61
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• 2018

본 연구에서는 전자 플로터 시스템의 관한 것으로, 특히 수표면 위에서 작용하는 바람, 파도 등의 영향을 거의 받지 않으면서 물의 흐름방향에 순응하여 이동할 수 있도록 함으로써 정확한 유속 측정이 가능하도록 한 연직 다 지점 GPS 전자 플로터 시스템 및 이를 이용한 유속 측정방법을 제시하였다. 일반적으로 대기나 해양, 하천 등에서 유동 유체의 유동상태를 파악하기 위하여 다양한 연구가 진행되고 있다. 이 같은 연구에서 유체의 유동 특성을 파악하기 위해 시뮬레이션을 통한 모델링을 하는 것이 한 방법이나, 이는 실제 유체가 유동하는 환경에서 발생되는 요인들을 나타내기 위해서는 한계가 있기 때문에 실제 측정을 통한 검증만큼 실제적이진 못하였다. 본 연구의 유속 측정 장치는 GPS 수신기를 탑재한 GPS 전자플로터가 수표면에 부유하고 라인으로 연결된 수중 추진부인 가이드볼, 중량보강부재로 구성되어져 있다. 기존 연구의 GPS 전자플로터는 1구형으로 표면유속만 측정 할 수 있었고 바람, 파도와 같은 외부영향에 대한 단점이 있었다. 이를 보완하기 위해 연직 다 지점 GPS 전자 플로터를 개발하였으며 이는 수표면 위에서 가해지는 바람, 파도 등의 영향을 거의 받지 않고, 하측에서 지지해주는 가이드볼이 물의 흐름에 의해 자연스럽게 자전할 수 있도록 구성되어져 보다 원활하게 물의 흐름에 순응하여 이동하고 수심에 따라 가이드볼 개수를 조절할 수 있기 때문에 대하천에서 운용이 가능하다. 이러한 유속 측정 장치 개발은 접근의 위험성과 안정성이라는 장점을 가지고 있으며 대하천 및 중소하천에서도 다양하게 운용이 가능하다. 또한 화학유출사고와 같은 문제가 많이 발생하는 요즘 화학사고와 관련된 연구들에 많은 도움이 될 것으로 사료된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.24 no.10
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• pp.1326-1334
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• 2000

The oscillatory excitation with a Strouhal number of 2.65 ncar the stagnation zone of hemispherical nose model was employed to control the laminar separation bubble and the transition to turbulence. The effects of oscillatory excitation upon the separation bubble and the transition were addressed in terms of kurtosis/skewness and time-frequency analyses. The measured noise spectrum of radiated sound from the turbulent boundary layer on the axi-symmetric infinite cylinder is compared with that by Sevik's wave-number white approximations. The noise sources in TBL on axi-symmetric cylinder and the caling of their far-field sound are also discussed.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.20 no.9
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• pp.2965-2972
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• 1996

Transitional flow in an obstructed channel is investigated using numerical simulation. Two-dimensional thin obstacles are mounted symmetrically in the vertical direction and periodically in the streamwise direction. Flow separation occurs at the tip of the sharp obstacles. Depending on the Reynolds number, the flow undergoes Hopf bifurcation as the primary instability leading to a two-dimensional unsteady periodic solution. At higher Reynolds numbers, the unsteady solution exhibits a symmetry-breaking bifurcation which results in an unsteady asymmetric solution. The results are compared with experiments currently available, and show a good agreement.