• 제목/요약/키워드: K-$\varepsilon$ turbulence transport

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2차원 온배수 난류모형의 비교연구 (A Comparative Study of 2-Dimensional Turbulence Models for Thermal Discharge)

  • 최흥식
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제32권3호
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    • pp.225-235
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    • 1999
  • 가로흐름이 존재하는 수역으로 방출되는 온배수 해석에 3가지 난류모형의 사용성 평가를 위해서 근역 2차원 수치모형을 개발하였다. 적용한 난류모형은 2-방정식 난류모형인 {{{{ { k}_{ } }}}}-$\varepsilon$ 및 {{{{ { k}_{ } }}}}-ι 난류모형과 {{{{ { k}_{ } }}}}-$\varepsilon$ 난류모형에 부력생성 항 및 난류 열 플럭스 항 결정을 위한 변동온도 평균자승항 및 이의 감쇠율에 대한 전달 방정식을 추가한 4-방정식 난류모형이다. 개발된 모형은 간단한 단면을 갖는 개수로 정류 경우에 대해 적용하였으며, 계산된 결과는 기존의 실험결과와 비교적 잘 일치하였다. 4-방정식 난류모형에 의한 결과가 2-방정식에 의한 결과보다 부력에 의한 횡방향의 중력확장을 잘 나타내었으며, 흐름 양상의 계산에는 3가지 경우 모두 유사하게 흐름을 재현함을 보였다.

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비등방 $k-\varepsilon$ 난류모델에 의한 회전 덕트유동의 수치해석 (Numerical Analysis of Rotating Channel Flow with an Anisotropic $k-\varepsilon$ Turbulence Model)

  • 명현국
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제21권8호
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    • pp.1046-1055
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    • 1997
  • An anisotropic k-.epsilon. turbulence model for predicting the rotating flows is proposed with the simple inclusion of a new parameter dealing with the extra straining effects in the .epsilon.-equation. This model is employed to compute the effects of Coriolis forces on fully-developed flow in a rotating channel. The predicted results indicate that the present model captures fairly well the striking rotational-induced effects on the Reynolds stresses and the mean flow distributions, including the argumentation of turbulent transport on the unstable side (pressure surface) of the channel and its damping on the stable side (suction surface).

식생된 개수로에서 난류 구조와 부유사 이동 현상의 수치해석 (Numerical Investigation of Turbulence Structure and Suspended Sediment Transport in Vegetated Open-Channel Flows)

  • 강형식;최성욱
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.581-592
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    • 2000
  • 본 연구에서는 식생된 개수로에서의 난류 구조와 부유사 이동을 수치모의하였다. 난류폐합식으로는 $\textsc{k}-\;\varepsilon$ 난류모형을 사용하였다. 수치모의를 통해 평균유속, 난류강도, 레이놀즈 응력, 난류에너지 생성 및 소멸의 분포를 계산하였으며, 기존의 실험결과와 비교하였다. 식생에 의한 항력으로 인하여 평균유속이 전반적으로 감소되었으며, 이에 따라 난류강도와 레이놀즈 응력의 분포 역시 약화되었다. 침수식생의 경우, 식생높이보다 높은 구간에서는 전단에 의한 난류에너지 생성이 지배적이며, 식생높이 보다 낮은 구간에서는 후류에 의한 난류에너지 생성이 지배적임을 확인하였다. 또한 정수식생의 경우, 전채 수심에 걸쳐 후류에 의한 난류에너지 생성이 지배적으로 발생하였다. 대체적으로 수치모의에 의한 결과가 실험값과 유사한 양상을 보이는 것이 확인되었다. 수치모형으로부터 계산된 난류동점성계수 분포를 이용하여 부유사 보존방정식을 수치해석하였다. 식생된 개수로에서의 부유사 농도는 일반 개수로에 비해 전 수심에 걸쳐 균일하게 분포하였다. 또한 식생밀도가 증가할수록 부유사량은 감소하며, 동일한 식생밀도에 대해서는 입자의 크기가 작을수록 부유사량이 증가함을 확인하였다.

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An Application of K-$\varepsilon$ Turbulence Model for Predicting Effect of a Rectanguler Obstacle with Heat Flux in a Solt-Ventilated Enclosure on Air Flow

  • 최홍림;김현태;김우중
    • 한국농공학회지
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    • 제34권E호
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    • pp.30-44
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    • 1992
  • A modification of the TEACH-like computer program based on the k-$\varepsilon$ turbulence transport was applied for predicting air mixing patterns and temperature distributions in a rectangular, slot-ventilated enclosure having obstructions ; a rectangular obstacle with heat flux, solid walls separates the passage and the pig pens, and purlins beneath the ceiling. Air flow patterns were calculated for the cases with and without the purlin, extending 300mm beneath the ceiling. Comparisons of prediction data of Randall & Battams(1976) showed air flow pattern predicted well for the case without the purlin. Heat was accumulated at the corner of the left side of the solid wall and the right-upper region of the simulated pigs. However the air distribution pattern was completely different from data for the case with the purlin. The deviation from the observation may be attributed to the difference of the geometric configuation. Exploring the cause of the deviation should be conducted in a further study. Temperature stratification was also observed due to incomplete mixing. The obstruction in the route of the inlet air jet at inlet should be avoided since most of kinetic energy dissipates at the abstacle duet to impingement.

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Cavitation 현상에 관한 수치적 연구 (The Numerical Study on the Cavitation)

  • 장선용;이창진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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    • pp.126-131
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    • 2004
  • Pressure-based 알고리듬을 기반으로 한 cavitation 현상의 수치해석 코드를 개발하였다. Wall function을 사용한 k-\varepsilon$ 난류모델을 사용하였으며, cavitation 모델에는 volume transport equation을 사용하였다. 유동장은 저속이기 때문에 압축성 효과는 고려하지 않았다.

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NACA 662-415 단면을 가지는 타원형 수중익의 날개 끝 보오텍스 및 캐비테이션 수치해석 (Numerical Analysis of Tip Vortex and Cavitation of Elliptic Hydrofoil with NACA 662-415 Cross Section)

  • 박일룡;김제인;설한신;김기섭;안종우
    • 한국해양공학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.244-252
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    • 2018
  • This paper provides quantification of the effects of the turbulence model and grid refinement on the analysis of tip vortex flows by using the RANS(Reynolds averaged Navier-Stokes) method. Numerical simulations of the tip vortex flows of the NACA $66_2$-415 elliptic hydrofoil were conducted, and two turbulence models for RANS closure were tested, i.e., the Realizable $k-{\varepsilon}$ model and the Reynolds stress transport model. Numerical results were compared with available experimental data, and it was shown that the data for the Reynolds stress transport model that were computed on the finest grid system had better agreement in reproducing the development and propagation of the tip vortex. The Realizable $k-{\varepsilon}$ model overestimated the turbulence level in the vortex core and showed a diffusive behavior of the tip vortex. The tip vortex cavitation on the hydrofoil and its trajectory also showed good agreement between the current numerical results that were obtained using the Reynolds stress transport model and the results observed in the experiment.

NUMERICAL MODELLING OF SHEET-FLOW TRANSPORT UNDER WAVE AND CURRENT

  • Bakhtiary, Abbas-Yeganeh;Hotoshi Gotoh;Tetsuo Sakai
    • Water Engineering Research
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    • 제3권2호
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    • pp.75-84
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    • 2002
  • An Euler-Lagrange two-phase flow model is presented fur simulation sheet-flow transport under wave and current. The flow is computed by solving the Reynolds Averaged Navier-Stokes equation in conjunction with the k-$\varepsilon$ turbulence model for turbulence closure. The sediment transport is introduced as a motion of granular media under the action of unsteady flow from the Lagragian point of view. In other word, motion of every single particle is numerically traced with Movable Bed Simulator (MBS) code based on the Distinct Element Method (DEM), in which the frequent interparticle collision of the moving particles during the sheet-flow transport is sophisticatedly taken into account. The particle diameter effect on time-dependent developing process of sheet-flow transport is investigated, by using three different diameter sizes of sediment. The influence of an imposed current on oscillatory sheet-flow transport is also investigated. It is concluded that the sediment transport rate increases due to the relaxation process related to the time-lag between flow velocity and sediment motion.

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이차원 표층방류 밀도분류의 k-$\varepsilon$ 모델에 의한 수치해석 (Numerical Analysis of Two-Dimensional Surface Buoyant Jets by k-$\varepsilon$ Turbulence Model)

  • 허재영;최한기;강주복
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.81-91
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    • 1991
  • 이차원 표층방류 밀도분류의 거동을 조사하기 위하여 k-$\varepsilon$ 이방정식 수치모델을 개발하였다. 평균류 및 난류수송에 관한 계산결과를 실험결과와 비교하여 본 수치모델이 이들의 흐름특성을 양호하게 예측할 수 있음을 확인하였다. 방류구에 있어서의 k 및 $\varepsilon$의 설정이 표층 밀도분류의 흐름에 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다. 또한, 많은 연구에서 무시되어 왔던 $\varepsilon$ 방정식에 있어서의 부력생성항 및 계수 $C\varepsilon$$_3$의 값에 대한 검토를 행하여 흐름의 전개에 미치는 영향을 조사하였다. 이차원표층 밀도분류에 관한 계산결과를 제시하고 중요한 몇가지 흐름특성에 대하여 토의하였다.

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Numerical simulation of the neutral equilibrium atmospheric boundary layer using the SST k-ω turbulence model

  • Hu, Peng;Li, Yongle;Cai, C.S.;Liao, Haili;Xu, G.J.
    • Wind and Structures
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    • 제17권1호
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    • pp.87-105
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    • 2013
  • Modeling an equilibrium atmospheric boundary layer (ABL) in an empty computational domain has routinely been performed with the k-${\varepsilon}$ turbulence model. However, the research objects of structural wind engineering are bluff bodies, and the SST k-${\omega}$ turbulence model is more widely used in the numerical simulation of flow around bluff bodies than the k-${\varepsilon}$ turbulence model. Therefore, to simulate an equilibrium ABL based on the SST k-${\omega}$ turbulence model, the inlet profiles of the mean wind speed U, turbulence kinetic energy k, and specific dissipation rate ${\omega}$ are proposed, and the source terms for the U, k and ${\omega}$ are derived by satisfying their corresponding transport equations. Based on the proposed inlet profiles, numerical comparative studies with and without considering the source terms are carried out in an empty computational domain, and an actual numerical simulation with a trapezoidal hill is further conducted. It shows that when the source terms are considered, the profiles of U, k and ${\omega}$ are all maintained well along the empty computational domain and the accuracy of the actual numerical simulation is greatly improved. The present study could provide a new methodology for modeling the equilibrium ABL problem and for further CFD simulations with practical value.

저레이놀즈수 k-$\varepsilon$난류모형 개선에 관한 연구 (A Study on the Development of Low Reynolds Number k-$\varepsilon$ Turbulence Model)

  • 김명호;신종근;최영돈
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권10호
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    • pp.1940-1954
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    • 1992
  • 본 연구에서는 가공기 자체의 파라메터와 성능에 관한 연구로서 출력 에너지 가 서로 다른 가공기를 사용하여 SUS 304 스테인리스 시험편을 관통, 절단하면서 출력 에너지와 최대 출력을 비교하여 보고, 시험편 관통시 주파수와 출력 에너지와의 관계, 시험편 관통시 응융 금속 제거량에 의한 절단 속도의 예측, 서로 다른 출력의 가공에 있어서 슬릿 절단 폭, 커프 폭, 드로스 길이, 절단면의 표면 거칠기 등을 비교하여 출 력차에 따른 가공 특성을 고찰하였다.