• 한국해양공학회지
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• 제10권4호
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• pp.118-127
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• 1996

Flow patterns of fluid flow in dividing trbe were visualized, and the energy losses due to dividing were measured in laminar dividing flow of the viscoelastic fluid and its solution in tube junctions with dividing angles of $90^{\circ}$, $60^{\circ}$, $65^{\circ}$ and $15^{\circ}$. Two separation zones were observed. swelling of the streamline to the main tube or to lateral tube was observed. The sizes of the separation zones depend on the Reynolds number, the dividing angle and the dividing flow rate. The energy loss coefficients decrease with increasing Reynolds number, but their decreasing rate decreases with increasing Reynolds number as the sizes of the separation zone increase. The effect of dividing angle on the energy loss coefficients and separation is greater for main tube than for the lateral tube.

• 한국방재학회 논문집
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• 제6권1호
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• pp.59-68
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• 2006

합류부는 유량의 변화, 흐름방향의 전환으로 순환흐름의 분리구역의 발생에 의한 통수단면의 축소에 의한 통수능의 저하와 이에 따른 배수의 영향이 야기된다. 지류와 본류와의 유량비와 합류각을 달리하면서 실험한 결과를 이용하여 분리구역의 특성을 규명하였다. 분리구역의 정의는 유함수를 이용하여 그 값이 0(영)인 유선을 분리구역으로 정의하여 그 길이와 폭을 본류 하천폭으로 나눈 무차원 길이비와 무차원 폭비로 하였고, 유선에 의한 분리구역의 연구결과가 기존의 실험들과 비교적 잘 맞는 것으로 나타났다. 작은 유량비와 합류각 30도에서는 분리구역이 나타나지 않아서 유량비와 합류각에 의한 분리구역의 출현경계식을 만들었다. 분리구역에 대한 고찰로 합류각, 유량비, 그리고 본류 하류에서의 Froude수에 의한 분리구역의 무차원 길이비와 폭비에 대한 기존의 실험식을 수정하였고, 수굴계수와 형상지수의 수리적 특성을 분석하였다. 일반적으로 유량비와 합류각이 커질수록 분리구역이 크게 나타났다. 합류부를 전후한 상하류 구간에서 수면의 추적에서 유량비와 합류각이 커질수록 배수위의 영향이 크게 나타났고, 합류부가 접하는 내측보다 외측의 배수영향이 크게 나타났다. 하류부 유량에 의해 등류수심을 산정하여 합류가 시작되는 점에서부터 하류의 등류수심에 이르는 곳까지의 거리를 $X_l$로 보고 합류각과 유량비와 단면폭 및 수축계수간의 상관관계식을 산출하였다. 유량비와 합류각에 따른 수로내의 배수위에 의한 최대수위와 분리구역에서의 최소수심과의 비를 분석하였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제5회(2016년)
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• pp.571-575
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• 2016

두꺼운 에어포일은 받음각이 클 때 역압력 구배가 일어날 수 있기 때문에 날개의 중앙부 후방에서 유동박리(Flow separation)와 와류 진동(Vortex shedding)이 쉽게 발생할 수 있다고 알려져 있다. 항공기가 이 착륙할 때 받음각이 커짐에 따라 유동박리에 의한 실속이 발생할 수 있는데 이를 지연 시켜 실속각을 크게 하면 안전성이나 효율 면에서 유리하다. 이를 위해 날개에 Hole을 만들어 와류를 잡아 유동의 박리를 지연시키고자 하였다. 본 연구에서는 EDISON_CFD 시스템의 2D_Incomp_P 솔버를 사용하여 NACA0018 에어포일의 윗면에 다른 위치의 Hole이 있을 때와 크기가 다른 Hole이 있을 때의 실속각이 가장 커지는 경우를 찾아보았다. Hole의 위치와 반지름 크기를 변화시켰을 때 각각의 최대 양력 계수를 비교하여 실속각의 증가와 Streamline을 그려 유동박리가 지연됨을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권1호
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• pp.12-24
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• 1998

The paper presents the mechanism of secondary flows and the associated total pressure losses occurring in turbine cascades with turning angle of about 127 and 77 degree. Velocity and pressure measurements are taken in seven traverse planes through the cascade passage using a prism type five hole probe. Oil-film flow visualization is also conducted on blade and endwall surfaces. The characteristics of the limiting streamlines show that the three dimensional separation is an important flow feature of endwall and blade surfaces. The larger turning results in much stronger contribution of the secondary flows to the loss developing mechanism. A large part of the endwall loss region at downstream pressure side is found to be very thin when compared to that of the cascade inlet and suction side endwall. Evolution of overall loss starts quite early within the cascade and the rate of the loss growth is much larger in the blade of large turning angle than in the blade of small turning angle.

• 수산해양기술연구
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• 제38권1호
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• pp.43-57
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• 2002

본 연구는 고성능 전개판을 개발하기 위하여 전개판 주변의 유동장을 계측할 수 있는 해석 방법을 제시하고자 하였다. 실험 방법으로는 CFD를 이용한 유동장의 수치 해석과 유동장의 정량적, 정성적 계측이 가능한 PIV 실험방법을 사용하였다. 본 실험에서는 전개판 주변의 가시화된 영상을 PIV 기법을 이용한 화상처리로 유동특성을 해석하였으며, 이 결과를 CFD에 의한 해석 결과와 유동 패턴을 비교하였다. 또한, 회류 수조에서의 양력 계수 및 항력계수의 계측 결과를 상호 비교 하였다. 그 결과, 수치 해석된 결과와 PIV의 실험 결과는 정성적으로 매우 잘 일치하였으며, 물리적으로 타당성을 확인할 수 있었다. 그 결과는 다음과 같다. (1) 전개판의 유동장 분석을 위하여 레이저 광원을 이용한 가시화 실험을 실시하고, PIV 기법으로 화상분석을 실시하였으며, 유동입자의 흐름으로도 충분한 정성적인 유체운동의 경향을 파악할 수 있었다 (2) PIV해석결과가 정량적인 결과이므로 이를 다양한 후처리 방법을 통해 속도벡터장, 순간 유동장, 평균 와도로 나타내어 유동장의 변화를 확인할 수 있었다. (3) 최대전개력계수가 나타난 영각 24$^{\circ}$에서 비교한 CFD와 PIV 해석 결과, 유동 패턴은 유사하였고, 두 경우 모두 전개판 후연에서 약간의 경계층 박리가 발생하였으나 양호한 흐름을 보였다. (4) PIV에 의한 속도 벡터도, 순간 유선도, 평균 와도로 후처리한 결과, 영각 24$^{\circ}$에서부터 경계층 박리 현상이 일어나기 시작하여, 영각 28$^{\circ}$이상이 되면 심하게 전연으로 발생지점이 이동하게 되고, 그 폭도 확대됨을 확인할 수 있었다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제11권1호
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• pp.131-142
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• 2019

In this paper, a Wavy Twisted Rudder (WTR) is proposed to address the discontinuity of the twisted section and increase the stalling angle in comparison to a conventional full-spade Twisted Rudder (TR). The wave configuration was applied to a KRISO Container Ship (KCS) to confirm the characteristics of the rudder under the influence of the propeller wake. The resistance, self-propulsion performance, and rudder force at high angles of the wavy twisted rudder and twisted rudder were compared using Computational Fluid Dynamics (CFD). The numerical results were compared with the experimental results. The WTR differed from the TR in the degree of separation flow at large rudder angles. This was verified by visualizing the streamline around the rudder. The results confirmed the superiority of the WTR in terms of its delayed stall and high lift-drag ratio.

• Wind and Structures
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• 제17권5호
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• pp.515-535
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• 2013

The present study aims to investigate characteristics of the flow structures around the Ahmed body by using both experimental and numerical methods. Therefore, 1/4 scale Ahmed body having $25^{\circ}$ slant angle was employed. The Reynolds number based on the body height, H and the free stream velocity, U was $Re_H=1.48{\times}10^4$. Investigations were conducted in two parts. In the first part of the study, Large Eddy Simulation (LES) method was used to resolve the flow structures around the Ahmed body, numerically. In the second part of the study the particle image velocimetry (PIV) technique was used to measure instantaneous velocity fields around the Ahmed body. Time-averaged and instantaneous velocity vectors maps, streamline topology and vorticity contours of the flow fields were presented and discussed in details. Comparison of the mean and turbulent quantities of the LES results and the PIV results with the results of Lienhart et al. (2000) at different locations over the slanted surface and in the wake region of the Ahmed body were also given. Flow features such as critical points and recirculation zones in the wake region downstream of the Ahmed body were well captured. The spectra of numerically and experimentally obtained stream-wise and vertical velocity fluctuations were presented and they show good consistency with the numerical result of Minguez et al. (2008).

• 한국분무공학회지
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• 제1권3호
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• pp.37-50
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• 1996

Computational fluid dynamics was used to optimize an A/C duct. Three dimensional flow analysis in an automotive A/C duct was performed computationally using various turbulence models and compared numerical predictions such as outlet flow split, surface pressure distribution along the duct to experimental data. Additionally, we studied the effect of location variation of 2nd branch on exit flow ratio and could find optimal location of 2nd branch. The design of an A/C duct was modeled and calculated to enhance the airflow distribution in each outlet using the STAR-CD computational fluid dynamics software. In results, modified $k-\varepsilon$ turbulence model allows a successful prediction of static pressure distribution particulary at around strong curvature but little improvement flow split. In the future, adoption of CFD to design an A/C duct with modified $k-\varepsilon$ model will bring benefits of producing more accurate prediction, and also give designers more detail information much more than now.