• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.187-195
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• 2012

본 연구에서는 터보펌프 인듀서 주변의 극저온 유동장에 대한 수치해석을 주로 다룬다. 이를 위해 수치해석에 사용된 수치기법에 대한 내용을 우선 다룬다. 수치기법에 대한 검증 문제로 2차원/축대칭 극저온 유동문제를 해석하였고 이 과정에서 다양한 공동모델에 대한 비교 연구를 수행하였다. 마지막으로 3차원 터보펌프 인듀서에 대한 수치해석을 수행하고, 실험 결과와 타 연구결과와 비교함과 동시에 극저온 유체에서 나타나는 공동현상의 특징을 살펴보았다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.590-593
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• 2009

모델 스크램제트 엔진의 3차원 유동특성 이해를 위하여 다단의 충격파를 발생 시키는 흡입구부터(외부 유동영역) 공동형 보염기, 연소기, 노즐이 포함되는 엔빈 내부 전영역을 통합한 수치해석을 수행하였다. $k-{\omega}$ SST 난류모델과 Sarkar모델이 적용된 저 레이놀즈 수 k-e 난류모델의 해석결과를 실험 결과와 비교하였으며, 흡입구의 측면효과(intake side wall effects)를 살펴보기 위하여 측면의 유무에 따른 유동특성을 관찰하였다. 본 연구에 소요되는 계산시간의 효율성을 위하여 계산영역을 다중블럭으로 구성하였으며, MPI(Massage Passing Interface) 병렬 계산 기법을 적용하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2006년도 추계 학술대회논문집
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• pp.181-184
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• 2006

High-speed flight vehicle have various cavities. The supersonic cavity flow is complicated due to vortices, flow separation and reattachment, shock and expansion waves. The general cavity flow phenomena include the formation and dissipation of vortices, which induce oscillation and noise. The oscillation and noise greatly affect flow control, chemical reaction, and heat transfer processes. The supersonic cavity' flow with high Reynolds number is characterized by the pressure oscillation due to turbulent shear layer, cavity geometry, and resonance phenomenon based on external flow conditions, The resonance phenomena can damage the structures around the cavity and negatively affect aerodynamic performance and stability. In the present study, we performed numerical analysis of cavities by applying the unsteady, compressible three dimensional Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS) equations with the ${\kappa}-{\omega}$ turbulence model. The cavity model used for numerical calculation had a depth(D) of 15mm cavity aspect ratio(L/D) of 3, width to spanwise ratio(W/D) of 1.0 to 5.0. Based on the PSD(Power Spectral Density) and CSD(Cross Spectral Density) analysis of the pressure variation, the dominant frequency was analyized and compared with the results of Rossiter's Eq.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2007년도 추계 학술대회논문집
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• pp.187-193
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• 2007

The flight vehicles have cavities such as wheel wells and bomb bays. The flow around a cavity is characterized as unsteady flow because of the formation and dissipation of vortices due to the interaction between the freestream shear layer and cavity internal flow, the generation of shock and expansion waves. Resonance phenomena can damage the structures around the cavity and negatively affect aerodynamic performance and stability. In the present study, numerical analysis was performed for cavity flows by the unsteady compressible three dimensional Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) equations with Wilcox's ${\kappa}\;-\;{\omega}$ turbulence model. The cavity has the aspect ratios of 2.5, 3.5 and 4.5 for two-dimensional case, same aspect ratios with the W/D ratio of 2 for three-dimensional case. The Mach and Reynolds numbers are 0.53 and 1,600,000 respectively. The flow field is observed to oscillate in the "shear layer mode" with a feedback mechanism. Based on the SPL(Sound Pressure Level) analysis of the pressure variation at the cavity trailing edge, the dominant frequency was analyzed and compared with the results of Rossiter's formula. The MPI(Message Passing Interface) parallelized code was used for calculations by PC-cluster.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
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• pp.235-238
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• 2005

The unsteady supersonic flow over two- and three-Dimensional cavities has been analyzed by the integration of unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS) with the k - w turbulence model. The unsteady flow is characterized by the periodicity due to the mutual relation between the shear layer and the internal flow in cavities. Numerical method is upwind TVD scheme based on the flux vector split with the Van Leer limiters, and time accuracy is used explicit 4th stage Runge-Kutta scheme. Cavity flows are Comparison of two- and three-dimensional. The cavity has a L/D ratio of 3 for two-dimensional case. and same L/D and W/D ratio is 1 for three-dimensional case. The Mach and Reynolds numbers are held constant at 1.5 and 450000 respectively. For the three-dimensional case, the flow field is observed to oscillate in the 'shear layer mode' with a feedback mechanism that follow Rossiter's formula. On the other hand, the self-sustained oscillating flow transitions to a 'wake mode' for the two-dimensional simulation, with more violent fluctuations inside the cavity.

• 한국전산유체공학회지
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• 제10권4호통권31호
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• pp.51-58
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• 2005

The unsteady supersonic flow over two- and three-dimensional cavities has been analyzed by the integration of unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS) with the k-$\omega$ turbulence model. The unsteady flow is characterized by the periodicity due to the mutual relation between the shear layer and the internal flow in the cavity. An explicit 4th order Runge-Kutta scheme and an upwind TVD scheme based on the flux vector split with the van Leer limiters are used for time and space discritizations, respectively. The cavity has a L/D ratio of 3 for two-dimensional case, and same L/D and W/D ratio of I for three-dimensional case. The Mach and Reynolds numbers are 1.5 and 450000 respectively. In the three-dimensional flow, the field is observed to oscillate in the 'shear layer mode' with a feedback mechanism that follows Rossiter's formula. In the two-dimensional simulation, the self-sustained oscillating flow has more violent fluctuation inside the cavity. The primary fluctuating frequencies of two- and three- dimensional flow agree very well with the 2nd mode of Rossiter's frequency. In the three-dimensional flow, the 1st mode of frequency could be seen.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.295-298
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• 2007

본 연구에서는 초음속 공동유동장에서 발생하는 압력변동을 저감하기 위한 피동제어방법의 유용성을 실험 및 수치해석적으로 조사하였다. 피동제어방법으로 사각 공동내 상류 벽면에 sub-cavity를 설치하였다. 공동내 하류벽면에 센서를 설치하여 압력변동 값을 실험적으로 측정하였으며, 측정된 압력변동값을 FFT변환하여 주파수 분석을 하였다. 수치계적으로는 공동내 압력변동 특성을 살펴보기 위해 3차원 비정상 Navier-Stokes 방정식에 유한체적법을 적용하여 유동장을 모사하였으며, 유동의 난류상태량들은 LES 방법을 사용하여 계산하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다. 공동유동에서 진동 특성은 공동 하류벽면에서 발생하는 압력진동에 의존한다. 특히 leading tip 두께와 sub-cavity 크기가 진동 저감효과에 주요 인자이다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제13권1호
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• pp.35-40
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• 2008

Generally flight vehicles have many cavities such as wheel wells, bomb bays and windows on their external surfaces and the flow around these cavities makes separation, vortex, shock and expansion waves, reattachment and other complex flow phenomenon. The flow around the cavity makes abnormal and three-dimensional noise and vibration even thought the aspect ratio (L/D) is small. The cavity giving large effects to the flow might make large noise, cause structural damage or breakage, harm the aerodynamic performance and stability, or damage the sensitive devices. In this study, numerical analysis was performed for cavity flows by the unsteady compressible three dimensional Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) equations with Wilcox's $\kappa-\omega$ turbulence model. The MPI(Message Passing Interface) parallelized code was used for calculations by PC-cluster. The cavity has the aspect ratios of 2.5, 3.5 and 4.5 with the W/D ratio of 2 for three-dimensional cavities. The Sound Pressure Level (SPL) analysis was done with FFT to check the dominant frequency of the cavity flow. The dominant frequencies were analyzed and compared with the results of Rossiter's formula and Ahuja& Mendoza's experimental datum.

• 지질공학
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• 제5권2호
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• pp.155-165
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• 1995

열극암반내의 지하수유동 및 용질이동 해석을 위해서는 추계론적인(Simulation Techique) 3차원 불연속체 모형(Discrete Fracture Model)이 요구된다. Monte Carlo 모의기법(Simulation Techique)에 의해 구성된 추계론적 불연속체모형을 지하 유류저장공동의 기밀성평가를 위한 지하수유동 및 용질이동 모의에 적용하였다. 불연속체모형구성에 영향을 미치는 열극 특성요소는 방향서 및 크기로 분석되었으며, 구성도니 모형(Model)에서의 지하수유동에 영향을 미치는 요소는 투수성 열극밀도로 분석되었다. Particle Tracking 기법을 사용한 불연속체모형의 용질이동 모의에서는 열극의 투수성에 의해 이동경로 및 이동속도에 많은 차이가 관찰되었다. 검증된 추계론적 불연속체모형은 지하 유류저장공동 기밀성평가에 적용이 가능함이 부분적으로 인정되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제5권3호
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• pp.25-32
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• 2001

본 연구에서는 2차원 압축성 Navier-Stokes 방정식을 이용하여, 약한 수직충격파와 난류 경계층의 간섭현상에 대한 피동제어 유동장을 수치계산법으로 조사하였다. 벽 내부에 공동을 가지는 다공벽을 사용하여 충격파와 난류경계층간 상호간섭을 제어하였다. 본 연구로부터 $\lambda$형 충격파의 하류쪽 가지를 중심으로 하여, 그 하류에서는 주유동이 공동내부로 또 그 상류에서는 공동내부로부터 주유동쪽으로 피이드백되는 유동을 관찰하였으며, 다공벽의 구멍을 통하는 유동은 초크하지 않는다는 것을 알았다.