• 한국추진공학회지
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• 제14권3호
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• pp.9-15
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• 2010

과팽창 로켓노즐에서 발생하는 충격파 박리패턴의 천이 유동장을 예측하기 위해 축대칭 수치해석적연구를 수행하였다. 비정상, 압축성 N-S 방정식에 k-$\omega$ SST 난류모델을 적용하여, 유한 체적법으로 계산하였다. 종래의 실험적 연구 결과와 비교하였으며, 계산된 결과와 정성적으로 잘 일치하였다. 본 연구의 결과로부터 RSS에서 FSS로 천이할 때 가장 큰 횡력이 발생하며, 이는 비점성 제트 코어 영역에서 발생하는 Vortex ring의 발달로 기인됨을 예측하였다. 또한 엔진 시동과정과 정지과정에서 발생하는 히스테리시스 현상을 잘 모사하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제55권3호
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• pp.265-273
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• 2018

Direct numerical and large eddy simulations of transitional flows around studs installed on flat plate and bulbous bow have been performed to investigate an effectiveness of turbulence stimulators on laminar-to-turbulence transition at a very low speed. The flow velocity was determined to be 0.366m/s corresponding to 4 knots of full-scale ship speed when the objective ship was Kriso container ship. The spatial evolution of skin friction coefficient disclosed that a fully development of turbulence was observed behind the second stud installed on flat plate while a rapid transition from laminar to turbulence gave rise to the fully development of turbulence behind the first stud installed on bulbous bow. A comparison of streamwise mean velocity profiles showed that the viscous sublayer and log-layer were in good agreement with previous results although the friction velocity of Smagrosinsky sub-grid scale model was about 10% larger than that of direct numerical simulation. While the turbulence intensities of bulbous bow was similar to those of flat plate in inner region, larger intensities of turbulence were observed in outer region of bulbous bow than those of flat plate.

• 한국추진공학회지
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• 제17권4호
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• pp.43-48
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• 2013

초음속 디퓨져에서 천이구간에 대해서 수치적 기법에 의한 분석을 수행하였다. 수치기법으로는 초음속 디퓨져의 내부유동해석을 위하여 2차원 축대칭 Navier-Stokes equation와 $k-{\epsilon}$ 난류모델을 사용하였으며, 로켓엔진 연소실의 천이 구간의 압력변화에 따라서 디퓨져 내부의 마하수 및 진공챔버의 온도 분포를 비교 검토하였다. 초음속 디퓨져의 작동과정에서 진공챔버 내부에 연소가스가 유입되어지고 이러한 현상에 따라서 진공챔버 내부의 압력 및 온도가 상승하는 결과를 확인하였다. 이러한 유동현상에 따라서 천이과정에서 압력 및 온도 상승을 방지하는 시스템이 필요하다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제20권1호
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• pp.52-63
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• 2022

Direct numerical simulation of blood flow in a stenosed, patient-specific carotid artery was conducted to explore the transient behavior of blood flow with special emphasis on the wall-shear stress distribution over the transition region. We assumed the blood as an incompressible Newtonian fluid, and the vessel was treated as a solid wall. The pulsatile boundary condition was applied at the inlet of the carotid. The Reynolds number is 884 based on the inlet diameter, and the maximum flow rate and the corresponding Womersley number is approximately 5.9. We found the transitional behavior during the acceleration and deceleration phases. In order to quantitatively examine the wall-shear stress distribution over the transition region, the probability density function of the wall-shear stress was computed. It showed that the negative wall-shear stress events frequently occur near peak systole. In addition, the oscillatory shear stress index was used to further analyze the relationship with the negative wall-shear stress appearing in the systolic phase.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.19-28
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• 2004

유동장의 특성을 구분할 수 있는 척도는 평균자유행로와 특성거리의 비인 누센수이다. 누센수에 따라서 유장은 연속체영역, 미끄럼영역, 천이영역, 및 자유분자영역으로 나누어진다. 고고도에서 비행체 주위의 유동장, 진공에서의 유동장 등이 비연속체영역 즉 저밀도유동장에 해당된다. 비연속체영역에 해당되는 또 다른 중요한 분야는 미세 유동장이다. 최근에 관심이 대두되고 있는 미세항공기(MAV)와 실리콘혁명 이래 유망한 미래기술중의 하나인 MEMS 장치 주위의 유동장 등이 바로 미세 유동장이다. 비연속체영역에서 유체의 이동 및 전달현상을 기술하기 위하여는 Boltzmann 방정식을 해석하여야한다. Navier-Stokes 방정식을 이용한 기존의 CFD 기법이 적용되지 않는 새로운 유동영역이기 때문이다. 본 발표에서는 Boltzmann 방정식의 유력한 해법인 직접모사(Direct Simulation Monte Carlo)법을 이용한 저밀도 유동장 해석이 소개될 것이다. 또한 직접모사법이 이용되기 어려운 다양한 저속 유동장에 대한 해석결과도 소개될 것이다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.426-430
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• 2004

현재 복원사업이 진행 중인 서울시 청계천은 상류와 하류에서 하천의 유량이나 하폭 등에서 서로 다른 특성을 보인다. 본 연구에서는 청계천 상류와 하류에서의 지하수 유동을 모델링을 통하여 해석하였다. 그 결과 청계천 상류에서는 하천과 지하수면이 서로 분리되어 있는 분리손실하천의 형태를 보이는 반면, 청계천 하류에서는 하천과 지하수면이 서로 연결되어 있는 연결손실하천의 형태로 나타났다. 또한, 본 연구에서는 지하수 모델링 결과를 이용하여 하천-지하수의 상호작용을 zone analysis 통하여 분석하였다. 청계천 상, 하류 모두 대수층으로 유입되는 대부분의 물이 하천에서 오지만, 하류에서는 대수층에서 하천으로도 물이 유출되는 것을 확인할 수 있었다. 그 외에도 zone analysis의 결과는 손실하천에서의 유량 확보 또는 유지를 위한 계획을 구상하는 데에 있어서 중요한 지표를 제시해줄 수 있다.

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

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2002년도 제18회 학술발표대회 논문초록집
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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.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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• pp.136-141
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• 2000

A study of counter-current two-phase flow in narrow rectangular channels has been performed. Two-phase flow regimes were experimentally studied in 760 mm long and 100 mm wide test sections with 2.0 and 3.0mm gaps. The resulting data have been compared to previous transition models. For the transition from bubbly to slug flow the superficial velocity of gas increased as the gap width increased. The comparison of experimental data to the transition model developed by Taitel and Barnea showed relatively good agreement for the bubbly-to-slug transition in the case of 2mm gap width. For the criteria of Mishima and Ishii to be applicable to the slug-to-churn transition the distribution parameter should be well defined for narrow channels. Even though the gap width of narrow channels increased the superficial gas velocity did not change for the transition form chum to annular flow regime. For the chum-to-annular transition the model of Taitel and Barnea showed discrepancies with experimental data, especially in the channel with larger gap.

• 오토저널
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• 제15권2호
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• pp.92-104
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• 1993

In the present study, the velocity profiles and entrance length of developing transitional pulsating flows are investigated both analytically and experimentally in the entrance region of a square duct. The systems of conservation equations for transitional pulsating flows in a square duct are solved analytically by linearizing the non-linear convective terms. Analytical solutions are obtained in the form of infinite series for velocity pofiles. The experimental study for the air flow in a square duct(40mm*40mm*4000mm) is carried out to measure velocity profiles and other parameters by using a hot-wire anemometer with a data acquisition and processing system. The distribution of velocity profiles( $u_{ps}$ / $u_{m,ta}$) in the decelerating period is higher than in the accelerating period. The distribution of the axial component of the axial component of velocity in the transitional flow is nearly uniform in the central region of the duct, and decrease rapidly near the wall. The entrance length correlation of the transitional pulsating flows in a square duct is obtained to be $L_{e}$/ $D_{h}$=0.83 $A_{1}$R $e_{ta}$ /(.omega. sup+1)$^{2}$TEX>