• 대한기계학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.218-228
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• 1991

Since heat exchangers are composed of bank of tubes, the knowledge on the flow and heat transfer characteristics of the tube bank are required for the optimum design and selection of heat exchangers. In this paper, the turbulent flow fields and heat transfers normal to a staggered tube bank are solved numerically employing K-.epsilon. 2 equation turbulence model and non-orthogonal coordinate transformation for the treatment of curved surface of tubes. Predicted mean Nusselt numbers of tube bank agree reasonably well with Grimision's correlation

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권10호
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• pp.871-883
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• 2005

본 논문은 식생된 개수로 흐름에서 난류의 비등방성이 평균유속 및 난류구조에 미치는 영향을 파악하기 위한 수치모의 연구이다. 비등방성 난류모형인 레이놀즈응력모형을 이용하여 식생이 없는 일반 개수로 흐름과 침수 및 정수식생된 개수로 흐름에서의 평균유속 및 난류구조를 수치모의하였다. 수치모의 결과를 기존의 실험결과 및 k-$\epsilon$ 모형과 응력대수식모형에 의한 계산 결과와 비교하였다. 식생이 없는 일반 개수로 흐름과 정수식생된 개수로 흐름에서의 평균유속과 레이놀즈응력을 계산한 결과 등방성 및 비등방성 난류모형에 의한 해석 결과의 차이가 거의 나타나지 않았다. 즉, 난류의 비등방성의 영향이 매우 작은 것으로 나타났다. 그러나 자유수면 및 바닥 근처에서 발생되는 난류의 감쇠효과에 의한 난류의 비등방성은 레이놀즈응력이 가장 잘 예측하는 것으로 나타났다. 침수식생된 개수로 흐름의 경우 식생높이 부근에서 난류의 비등방성이 강하게 발생하는 것으로 나타났다. 계산된 평균유속 및 난류구조는 레이놀즈응력모형이 다른 모형 보다 가장 정확한 예측을 수행하였으며, 등방성 모형인 k-$\epsilon$ 모형은 식생높이 보다 높은 영역에서 평균유속 및 난류강도를 각각 과대 및 과소 예측하는 것으로 나타났다. 또한 계산된 결과를 이용하여 식생된 개수로 흐름에서의 부유사량을 산정한 결과 등방성 난류모형이 부유사량을 과소 산정하는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권12호
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• pp.4013-4026
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• 1996

A numerical simulation has been carried out for the jet impinging on a flat plate and a semi-circular concave surface. In this computation finite volume method was employed to solve the full Navier-Stokes equation based on a non-orthogonal coordinate with non staggered variable arrangement. The standard k-.epsilon. turbulent model and low Reynolds number k-.epsilon. model(Launder-Sharmar model) with Yap's correction were adapted. The accuracy of the numerical calculations were compared with various experimental data reported in the literature and showed good predictions of centerline velocity decay, wall pressure distribution and skin friction. For the jet impingement on a semi-circular concave surface, potential core length was calculated for two different nozzle(round edged nozzle and rectangular edged nozzle) to consider effects of the nozzle shape. The result showed that round edged nozzle had longer potential core length than rectangular edged nozzle for the same condition. Heat transfer rate along the concave surface with constant heat flux was calculated for various nozzle exit to surface distance(H/B) in the condition of same jet velocity. The maximum local Nusselt number at the stagnation point occurred at H/B = 8 where the centerline turbulent intensity had maximum value. The predicted Nusselt number showed good agreement with the experimental data at the stagnation point. However heat transfer predictions along the downstream were underestimated. This results suggest that the improved turbulence modeling is required.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제9권1호
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• pp.35-44
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• 2017

Supercavitation is one of the most attractive technologies to achieve high speed for underwater vehicles. However, the multiphase flow with high-speed around the supercavitating vehicle (SCV) is difficult to simulate accurately. In this paper, we use modified the turbulent viscosity formula in the Standard K-Epsilon (SKE) turbulent model to simulate the supercavitating flow. The numerical results of flow over several typical cavitators are in agreement with the experimental data and theoretical prediction. In the last part, a flying SCV was studied by unsteady numerical simulation. The selected computation setup corresponds to an outdoor supercavitating experiment. Only very limited experimental data was recorded due to the difficulties under the circumstance of high-speed underwater condition. However, the numerical simulation recovers the whole scenario, the results are qualitatively reasonable by comparing to the experimental observations. The drag reduction capacity of supercavitation is evaluated by comparing with a moving vehicle launching at the same speed but without supercavitation. The results show that the supercavitation reduces the drag of the vehicle dramatically.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.514-520
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• 2000

Numerical simulation is conducted to clarify the heat transfer and fluid flow characteristics of HVAC(Heating, Ventilating and Air-Conditioning) for Mugunghwa passenger car. The HVAC system is installed under the floor of carbody. This new HVAC system has a lot of merits in respect of the center of gravity of carbody, flow induced noise and reduction of condensation water etc. The standard k-epsilon turbulent model and SIMPLEC algorithm based on finite volume method are used to solve the physical HVAC model. To assure convergence, QUICK scheme for momentum equation and the first order upwind scheme for turbulent equations are used. From the results of simulation, the temperature and velocity magnitude are also distributed uniformly in the interior of car.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2005년도 연구개발 발표회 논문집
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• pp.250-257
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• 2005

Large eddy simulation{LES) methodology used to model a bluff-body stabilized non-reacting flow. The LES solver was implemented on parallel computer consisting 16 processors. To verify the capability of LES code, the results was compared with that of Reynolds Averaged Navier-Stokes(RANS) using $k-{\epsilon}$ model as well as experimental data. The results showed that the LES and RANS qualitatively well predicted the experimental results, such as mean axial, radial velocities and turbulent kinetic energy. However, in the quantitative analysis, the LES showed a better prediction performance than RANS. Specially, the LES well described characteristics of the recirculation zones, such as air stagnation point and jet stagnation point. Finally, the unsteady phenomena on the Bluff-body, such as the transition of recirculation region and vorticity, was examined with LES methodology.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.954-962
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• 1991

본 연구에서는 횡 방향으로 속도구배를 타내는 a=.part.W/.part.z에 대한 방정식을 3차원 운동량 방정식으로 부터 유도한 준 3차원 수학적 모델을 성정하여 해석하였다. 또한 수치 해석을 위하여 Chen에 의하여 고안된 유한 해석법과 2-방정식 저 레이놀즈 K-.epsilon. 난류모델, 그리고 Maeng에 의해 제시된 경계 공정 좌표계를 사용하였다. 그리 고 프로그램의 검증을 위하여 G.Ber geles가 수행한 실험치와 비교하여 그 타당성을 입증하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권9호
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• pp.923-932
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• 2011

본 연구에서는 복합화력발전소 가스터빈 출구가스 안내덕트 내부의 가스유동장이 배열회수보일러 전열기구에 미치는 영향을 CFD기법을 이용하여 분석하였다. 안내덕트 내부 난류흐름의 경우, 유속의 편차가 크고 선회 효과 및 상승류 현상이 심한 특징을 가지고 있음으로 이와 같은 유동의 수치해석을 위해 2개 방정식 난류점성 모델 중 RNG k-${\epsilon}$ 모델을 사용하였으며 유동장의 영향을 가장 많이 받는 배열 회수보일러 최종과열기관의 열전달특성변화를 파악하기 위하여 NTU 방식을 이용한 수치해석결과와, 산업계에서 적용하는 설계기법에 의한 결과를 비교하였다.

• 한국가스학회지
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• 제7권4호
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• pp.24-29
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• 2003

실내에서 가스 폭발시 피해를 예측하기 위해서 폭발 화염면의 전파를 수치해석을 통해 해석했다. 확산방정식에 의해 가스누출에 의한 실내의 가스확산분포를 구했으며, 문헌에서 선택한 누출의 초기조건을 사용했다. 화염온도를 계산하기 위해 각 가스 혼합비에 따른 엔탈피와 화학식에 대한 reduced mechanism을 사용했으며 문헌에서 찾은 각 가스의 농도 별 층류 연소속도를 혼합가스의 층류연소속도에 적용시켰다. k-$\epsilon$ 모델에서 난류 에너지를 층류연소속도와 결합시켜 난류화염 전파속도를 모델링 했다. 화염면의 전파를 분석하기 위해 실내의 위치에는 직각, 화염면의 전파에는 원통좌표계를 사용했다. 유리창의 파손에 의한 화염전파면의 변화에 따른 압력상승 요인을 해석하였으며, 창문의 크기에 따라서 점화위치에 따른 실내 압력상승의 영향이 서로 다르게 나타나는 결과를 얻었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.277-286
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• 1989

본 논문에서는 유정열 등에서 수행된 단순화된 자동차형 2차원 물체 주위의 유동에 관한 실험적 연구와 병행하여 이루어진 수치해석적 연구의 일부와 계속된 일련의 연구를 다루었다. 수치해석은 ｋ-.epsilon. 난류모델과 body-fitted 좌표계를 채택하여 수행하였으며, 우선 수치계산의 합리성 및 문제점을 파악하였다. 이어서 지면효과와 물체 후미의 경사각의 영향에 대하여 수치해석적으로 연구하였다.