• 융복합기술연구소 논문집
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• 제11권1호
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• pp.39-42
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• 2021

2차원 유동장내 수직 진동하는 원통의 Von Karman 와열 유동 현상에 대한 진동 주파수 계산 문제는 진동하는 물체의 비정상 공력 해석 연구 검증에 많이 사용하는 고전적 방법이다. 본 연구에서는 오픈소스 OpenFoam 기반의 중첩격자 기법을 사용하여 층류 유동장내의 수직방향 진동하는 원통 주변의 비정상 유동 현상과 원통 벽면에서의 공력 특성 변화를 해석하기 위한 일련의 해석 단계들과 결과를 타 연구그룹과 비교하였다. 원통 형상과 진동에 의한 와열 유동의 주기적 유동 특성과 복잡성 해석의 건전성을 확보하기 위하여 격자와 시간제어에 대한 해의 정확도에 미치는 영향을 평가하였다. 본 연구에서 수행한 해석 방법은 일관성과 신뢰성 있는 해석 결과들 보여주었으며, 향후 보다 실제적인 진동하는 에어 포일의 비정상 공력 해석 연구에 적용 가능함을 확인하였다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제3권3호
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• pp.31-40
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• 2000

A computer program is developed for the prediction of the aerodynamic performance and the noise characteristics in the basic design step of axial flow fan. The flow field and the performance of fan are analyzed by using the streamline curvature computing scheme with total pressure loss and flow deviation models. Fan noise is assumed to be generated due to the pressure fluctuations induced by wake vortices of fan blades and to radiate via dipole distribution. The vortex-induced fluctuating pressure on blade surface is calculated by combining thin airfoil theory and the predicted flow field data. The predicted performances, sound pressure level and noise directivity patterns of fan by the present method are favorably compared with the test data of actual fan. Furthermore, the present method is shown to be very useful in optimizing design variables of fan with high efficiency and low noise level.

• 동력기계공학회지
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• 제13권4호
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• pp.24-30
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• 2009

본 연구에서는 기존에 널리 사용되어져 온 Wavier-Stokes 방정식을 풀이하는 전통적인 CFD 해석에서 벗어나 최근에 그 응용 분야를 넓혀가고 있는 LBM의 해석코드를 개발하고, 이를 이용하여 이차원 채널속에 놓여진 쇄기형 물체 주위의 유동특성을 조사하였다. D2Q9 격자계 및 Bhatnagar-Gross-Krook (LBGK) 모델을 채택하였으며, 수치해석 결과는 기존의 실험결과의 잘 일치하였다. 쇄기형 물체에서 와의 형성 및 방출 Reynolds 수 범위는 $32{\leq}Re{\leq}620$ 이며, 원형실린더에서 알려진 Karman 와열을 형성하는 주기적인 와방출은 대칭적인 와가 형성된 후 $Re{\geq}85$부터 시작되며 Reynolds 수의 증가에 따라 와 방출 주파수는 증가되었다.

• 한국해양공학회지
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• 제33권1호
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• pp.26-32
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• 2019

The vortex flow behind a bluff body has been a subject of interest for a very long time because of its engineering applicability such as to vortex induced vibration. In the near wake of a bluff body, vortices are periodically shed in two shear layers, which originate in the trailing edges. The far wake is made up of the classical Karman vortices, which are connected together by streamwise and spanwise vortices. These vortex formations have been studied in many experimental and numerical ways. However, most of the studies considered non-cavitating flow. In this study, we investigated cavitating flow in the wake of a two-dimensional wedge. Experiments were conducted in a cavitation tunnel of Chungnam National University. Using a particle image velocimetry (PIV), we measured the velocity fields under two different flow conditions: non-cavitating and cavitating regimes. We also investigated the vortex shedding frequencies using an absolute pressure transducer mounted on the top of the test window. Throughout the experiments, it was found that the shedding frequency of the vortex was strongly affected by cavitation, and the Strouhal number could exceed its value in the non-cavitating regime.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.587-601
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• 2020

지역해양수치모델(ROMS)을 이용하여 동해 및 울릉도-독도 해역의 해양순환을 모의하였다. 동해 3 km 격자 수치모델과 HYCOM 9 km 격자 자료를 사용하여 울릉도 1 km 격자 수치모델, 울릉도-독도 300 m 격자 수치모델들을 서로 단방향 둥지격자화 기법으로 구축하였다. 그 과정에서 상위모델과는 다른 수심 자료 및 내·외삽 방법에 의해 나타날 수 있는 개방 경계자료의 왜곡에 대한 보정방법을 제시하였다. 구축한 시스템을 이용하여, 2018년 울릉도-독도 지역에서 수평해상도가 300 m인 초고해상도 해양순환 모의 결과를 산출하였다. 초고해상도 수치모델은 같은 조건임에도 불구하고 초기장 및 개방 경계자료에 따라 서로 다른 특징이 나타났다. 따라서 수치모델 결과를 인공위성 고도계 자료로 추정한 유속 자료 및 국립수산과학원의 수온 관측자료를 사용하여 비교 검증하였다. 검증결과 HYCOM 자료를 경계장으로 사용한 둥지격자기법 결과는 1 km 격자모델 보다 300 m 격자모델 결과에서 RMSE, Mean Bias, Pattern Correlation, Vector Correlation이 전반적으로 향상되었다. 그러나 동해 3 km 수치모델을 사용한 결과에서는 1 km 모델의 결과가 300 m 결과보다 우수하게 나타났다. 수온 수직단면도에서는 수평해상도가 고해상도일수록, 등온선의 골과 마루의 수직구조가 뚜렷해지는 경향이 나타났다. 또한 울릉도-독도 300 m 모델은 상위모델에서 재현되지 않았던 섬의 지형 효과에 따른 카르만 와열이 나타났다.