• Wind and Structures
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• 제34권6호
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• pp.483-497
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• 2022

Three-dimensional (3D) computational fluid dynamics (CFD) analysis of flow around a hipped-roof building representative of UK inland conditions are conducted. Unsteady simulations are performed using three variations of the k-ϵ RANS turbulence model namely, the Standard, Realizable, and RNG models, and their predictive capability is measured against current European building standards. External pressure coefficients and wind loading are found through the BS 6399-2:1997 standard (obsolete) and the current European standards (BS EN 1991-1-4:2005 and A1:20101). The current European standard provides a more conservative wind loading estimate compared to its predecessor and the k-ϵ RNG model falls within 15% of the value predicted by the current standard. Surface shear stream-traces and Q-criterion were used to analyze the flow physics for each model. The RNG model predicts immediate flow separation leading to the creation of vortical structures on the hipped-roof along with a larger separation region. It is observed that the Realizable model predicts the side vortex to be a result of both the horseshoe vortex and the flow deflected off it. These model-specific aerodynamic features present the most disparity between building standards at leeward roof locations. Finally, pedestrian comfort and safety criteria are studied where the k-ϵ Standard model predicts the most ideal pedestrian conditions and the Realizable model yields the most conservative levels.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권1호
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• pp.1-13
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• 2020

높은 레이놀즈수를 갖는 공학적인 흐름을 예측하는 가장 일반적인 방법은 여전히 벽함수를 이용하는 난류모형에 근거한 RANS 수치모의이다. 최근 벽근처의 점성영역 관계식과 벽에서 떨어진 대수영역 관계식을 혼합하여 개발된 일반화된 벽함수들은 두 영역사이의 난류량과 유속이 부드럽게 천이하도록 한다. 이 연구는 난류운동에너지(TKE), 에너지 소산율, 비소산율, 와점성에 대해서 적용 가능한 벽함수들을 조합하여 일련을 수치 모의를 수행하여 널리 이용되고 있는 난류모형들의 성능과 수렴 특성을 분석하였다. 이 연구 결과는 RNG k-𝜖 모형의 경우 첫번째 계산격자가 완충층에 놓이게 될 때는 반복 계산시 작은 허용오차를 이용하여 주의 깊게 적용을 하여야 안정된 해를 구할 수 있음을 보여준다. 표준 k-𝜖과 RNG k-𝜖 모형은 TKE와 와점성에 대해서 적용 가능한 벽함수들 중 어느 것을 선택하여 적용하더라도 수치모의 결과가 민감하게 반응하지 않는 것으로 나타났다. 한편, k-ω SST 모형의 경우 TKE에 대해서는 kL-벽함수 그리고 와점성에 대해서는 nutUB-벽함수를 이용하여야 정확하고 안정된 경계 조건 설정을 보장할 수 있다. 레이놀즈수 155,000조건에서 적용한 후방계산흐름 수치모의 결과 격자 해상도에 상관없이 약 13% 정도 재부착 거리를 과소평가하는 모형을 제외하고 나머지 적용한 난류모형들 모두 적절히 세밀한 해상도의 격자에서 양호하게 재부착거리를 잘 예측하는 것으로 나타났다.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권8A호
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• pp.1149-1155
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• 1999

저궤도위성 시스템은 지구 및 과학 관측분야(지도제작, 해양생태감시, 우주환경 관측, 기상관측, 대기관측 등)와 군사분야(군사통신, 첩보, 적군정찰 등)에서 사용되었으며, 최근에는 상업적 이용을 위해 GMPCS를 위한 이동위성통신 분야에서 개발이 진행되고 있다. 우리나라에서는 1999년 10월 발사를 목표로 다목적 실용위성 1호가 개발되고 있다. 본 논문에서는 저궤도위성 관제시스템을 위한 위성링크를 설계하고 위성의 움직임에 따른 위성의 통과시간과 지구국의 양각 관계를 계산한다. 그리고 수신데이터의 패킷오율을 확률이론에 의해 유도하고, RT모드와 PB모드 그리고 RT+RNG모드에 대한 패킷오율을 위성과 통과시간에 따라 예측한다. 패킷오율 계산결과는 RT모드, PB모드, RT+RNG모드의 순으로 좋으며 EFP의 평균도 각각 99.999999%, 99.995945%로 계산되었다. 따라서 원격측정 데이터의 전송순서는 위성의 통과시간에 따른 PER 순서로 즉, RT, PB, RT+RNG순으로 결정한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제48권4호
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• pp.281-290
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• 2015

표준 k-${\varepsilon}$, RNG k-${\omega}$ 그리고 k-${\omega}$ SST 난류 모형과 VOF (volume of fluid)기법을 이용하여 사각형 광정위어를 통과하는 난류 흐름의 수면 변화와 유속분포를 수치모의 하였다. 지배방정식은 2차 정확도의 유한체적기법을 이용하여 해석하였으며, 두 개의 서로 다른 격자해상도에서 계산을 수행하여 수치해석 결과의 격자 민감도를 분석하였다. 계산 결과를 Kirkgoz et al. (2008)의 실험 결과 그리고 Moss (1972) 및 Zachoval et al. (2012) 무차원화된 실험값과 비교 분석하여 적용한 수치모형의 정확도를 평가하였다. 수치모의 결과는 사각형 개수로에 설치된 광정위어 흐름의 실험결과들을 합리적으로 예측하고 있으면 적용한 난류모형에 따라서 두 개의 주요 흐름분리 영역에서 계산 결과에 차이가 있는 것으로 나타났다. 표준 k-${\varepsilon}$ 모형은 이들 두 개의 흐름분리영역의 크기를 과소산정하고 있으며, k-${\omega}$ SST 모형은 위어 전면부에서 발생하는 흐름분리 영역을 다소 과대 산정하는 것으로 나타났다. RNG k-${\varepsilon}$ 모형은 전반적으로 양호하게 두 흐름분리 영역을 예측하는 한편, k-${\omega}$ SST 모형은 위어 상류부 모서리에서 발생하는 박리거품의 발생 형태를 가장 잘 예측하는 것으로 나타났다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.57-58
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• 2007

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.2862-2867
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• 2007

The steady non-reacted compressible flow field in a symmetric micro-thruster, which is used for the accurate attitude control of a satellite, is analyzed varying the nozzle pressure ratio (NPR) to investigate the plume characteristics. The nozzle throat diameter is 0.06 inch and the area ratio is 56. The recirculation region is found just behind the normal shock at the several NPRs due to the locally adverse pressure gradient along the nozzle centerline when the environmental pressure is atmospheric. This phenomenon, the cause of flow loss, is similar to the flow behind a blunt body. As NPR increases the location of Mach disk, characteristics of the normal shock, moves downstream and its strength increases. The Mach number distribution appears in a wave-type patter after the normal shock because oblique shocks are reflected on the shock boundaries especially when NPRs are very high.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제17권6호
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• pp.861-867
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• 2014

In the present study, the flow around a circular cylinder at $Re=3.6{\time}10^6$ is numerically simulated using URANS approach. The objective of this study is to evaluate the turbulence models(Realizable k-${\varepsilon}$, RNG k-${\varepsilon}$) through the prediction of the unsteady flow characteristics around the cylinder. The time-averaged drag coefficients and vortex shedding phenomenon in the wake region are compared to available experimental data and other numerical results. The simulation with Realizable k-${\varepsilon}$ model is found to be more dissipative due to large eddy viscosity predicted in the wake region while the simulation with RNG k-${\varepsilon}$ model predicts a complex vortex shedding phenomenon with more coherent structures realistically.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권6호
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• pp.809-813
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• 2011

배열회수시스템 입구덕트의 3차원 난류유동을 수치시뮬레이션 하였다. 본 연구는 덕트의 루프각을 부분적으로 수정하여 유동의 형상효과를 해석하는 것이 목표이다. 비구조 격자를 가지고 나비에 스톡스 방정식을 유한체적법으로 풀어 유체동력학적인 현상을 규명하였다. 유적선, 속도벡터, 동압, 잔차 등으로 수렴 등을 조사하였다. 난류모형은 k-epsilon, k-omega, reynolds stress 및 RNG k-epsilon 이다. 선회 및 비선회 조건을 2개의 덕트에 적용하였고 계산결과를 활용하여 최적형상설계를 검토하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제23권7호
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• pp.1223-1232
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• 2014

Density currents have been easily observed in environmental flows, for instance turbidity currents and pollutant plumes in the oceans and rivers. In this study, we explored the propagation dynamics of density currents using the FLOW-3D computational fluid dynamics code. The renormalization group (RNG) $k-{\varepsilon}$ scheme, a turbulence numerical technique, is employed in a Reynold-averaged Navier-Stokes framework (RANS). The numerical simulations focused on two different types of intrusive density flows: (1) propagating into a two-layer ambient fluid; (2) propagating into a linearly stratified fluid. In the study of intrusive density flows into a two-layer ambient fluid, intrusive speeds were compared with laboratory experiments and analytical solutions. The numerical model shows good quantitative agreement for predicting propagation speed of the density currents. We also numerically reproduced the effect of the ratio of current depth to the overall depth of fluid. The numerical model provided excellent agreement with the analytical values. It was also clearly demonstrated that RNG $k-{\varepsilon}$ scheme within RANS framework is able to accurately simulate the dynamics of density currents. Simulations intruding into a continuously stratified fluid with the various buoyancy frequencies are carried out. These simulations demonstrate that three different propagation patterns can be developed according to the value of $h_n/H$ : (1) underflows developed with $h_n/H=0$ ; (2) overflows developed when $h_n/H=1$ ; (3) intrusive interflow occurred with the condition of 0 < $h_n/H$ < 1.

• 한국환경보건학회지
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• 제17권1호
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• pp.13-19
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• 1991

Interest in the studies of diesel exhaust emission has been increasing by the expected increase in the use of diesel powered automobiles out of concideration of fuel economy. It was well known that diesel exhaust emission was mutagenic in the bioassay as Ames test. The authors tried to find out the cytogenetic effect of diesel exhaust emission by the operational condition of engine such as speed and load. For the investigation of those effects, 66 male mice of ICR strain were used. The benzene-ethanol extracts of diesel exhaust emission were injected intra peritoneum 25rng/kg and 50mg/kg respectively. To evaluate the cytogenetic effect, mouse bone marrow micronucleus test was carried out. The frequency of micronucleus was different among the various groups according to the operational conditions of engine. The frequency of micronucleus in idling group was the highest of all the groups the subgroup of 50mg/kg showed the rate of 1.30%, 25rng/kg subgroup 0.55%. And the group of 2000rpm with 50% load showed the lowest rate of micronucleus appearance as 0.20% and 0.15%. In general, the frequency of micronucleus was shown higher in propotion to load and was shown inversely proportional to speed.