• Wind and Structures
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• 제29권1호
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• pp.1-13
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• 2019

A numerical investigation on forces and flow around three square cylinders in side-by-side arrangement is conducted at a Reynolds number Re = 150 with the cylinder center-to-center spacing ratio L/W = 1.1 ~ 9.0, where W is the cylinder side width. The flowat this Re is assumed to be two-dimensional, incompressible, and Newtonian. The flow simulation is conducted by using ANSYS-Fluent. The flow around the three side-by-side cylinders entails some novel flow physics, involving the interaction between the gap and free-stream side flows as well as that between the two gap flows. An increase in L/W from 1.1 to 9.0 leads to five distinct flow regimes, viz., base-bleed flow (L/W < 1.4), flip-flopping flow (1.4 < L/W < 2.1), symmetrically biased beat flow (2.1 < L/W < 2.6), non-biased beat flow (2.6 < L/W < 7.25) and weak interaction flow (7.25 < L/W < 9.0). The gap flow behaviors, time-averaged and fluctuating fluid forces, time-averaged pressure, recirculation bubble, formation length, and wake width in each flow regime are discussed in detail.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권1호
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• pp.55-60
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• 2012

본 연구는 탄성 지지된 두 원기둥이 병렬로 배열되어 있을 때의 유력 진동 특성을 실험적으로 연구한 것이다. 구체적으로 2 원기둥의 각 간격(L/D, L:2 원기둥의 최단 거리, D:원기둥 직경)에서의 유속 변화에 따른 유력 진동 특성을 조사했다. 그리고 원기둥의 유력 진동 발생 메커니즘을 규명하기 위해 강제 진동 장치로 유력 진동을 정확히 재현한 가시화 실험을 하여 원기둥 주변의 흐름 패턴을 조사했다. 그 결과, 병렬 배열된 2 원기둥 사이의 스위칭 플로우의 변화에 따라 유력 진동 특성도 4 개의 패턴으로 변하는 것을 알 수 있었다. 그리고 직렬, 대각선, 병렬 배열된 2 원기둥 중에서 가장 유력 진동이 발생하기 쉬운 배열은 병렬 배열임을 본 연구를 통해 알 수 있었다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2004년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.126-131
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• 2004

The interaction between the hypersonic free stream and the side jet flow at high altitudes is investigated by direct simulation Monte Carlo(DSMC) method. Since there is a great difference in density between the free stream and the side jet flow, the weighting factor technique which could control the number of simulation particles, is applied to calculate these two flows simultaneously. Chemical reactions are not considered in the calculation. For validation, the corner flow passing between a pair of plates that are perpendicularly attached is solved. The side jet flow is then injected into this comer flow and solution is found for the merged flow. Results are compared with the experiments. For a more realistic rocket model, the flow past a blunted cone cylinder shape is solved. The leeward or windward jet injection is merged with this flow. The effect on the rocket surface is observed at various flow angles. The lambda effect and the wake structure are found like low attitudes. High interaction between the free stream and the side jet flow is observed when the side jet is injected in the windward direction.

• 한국수자원학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.251-259
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• 2002

본 연구에서는 구형 수로 내에서 횡월류가 발생할 때, 그 흐름 특성의 변화를 연구하였다. ADI 기법을 이용한 2차원 천수방정식을 수치해석하여 횡월류웨어 주변의 수심 및 유속변화, 월류량에 영향을 미치는 인자들을 검토하였다. 월류량에 가장 직접적인 영향을 미치는 인자인 유량계수는 웨어의 기하학적 특성 이외에 본류의 후르드수와 웨어부 시작점에서의 본류 수심의 영향을 받는다. 웨어부 시작점에서의 후르드수와 본류의 후르드수 사이의 상관관계 및 웨어부 시작점에서의 수심과 본류 수심의 상관 관계를 알아내어 실제 웨어 설계에 이용할 수 있는 유량계수를 제안하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제6권4호
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• pp.124-131
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• 2003

When a secondary gaseous flow is injected vertically into a supersonic flow through circular nozzle, a complicated structure of flow field is produced around the injection area. The interaction between the two streams produces a strong bow shock wane on the upstream side of the side-jet. The results show that bow shock wave and turbulent boundary layer interaction induces the boundary layer separation in front of the side-jet. This study is to analyze the structure of flow fields and distribution of surface pressure on the flat plate according to total pressure ratio using a supersonic cold-flow system and also to study the control force of affected side-jet. The nozzle of main flow was designed to have Mach 2.88 at the exit. The injector has a sonic nozzle with 4mm diameter at the exit of the side-jet. In experiments, The oil flow visualization using a silicone oil and ink was conducted in order to analyze the structure of flow fields around the side-jet. The flow fields are visualized using the schlieren method. In this study, a computational fluid dynamic solution is also compared with experimental results.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2004년도 추계 학술대회논문집
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• pp.127-130
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• 2004

In this study, three-dimensional numerical calculations are peformed to simulate the flow and heat transfer in helically coiled tube steam generator employing a commercial CFD (Computational Fluid Dynamics) code. The problem considered herein includes the boiling phase change flow of tube side fluid and the single-phase counter-current flow of shell side hot fluid transferring heat to the tube side flow thru the tube wall. Detailed investigations are performed for both shell-side and tube-side flow fields in terms of density and volume fractions of each phase of fluids as well as for the tube wall heat transfer field in terms of heat transfer coefficients.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.161-166
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• 2019

본 연구에서는 A, B, C 3가지 자동차 사이드미러 모델들에 있어서의 공기 저항으로 인한 유동을 분석을 함으로서 다양한 사이드미러들 주위에서의 흐름을 연구한다. 모델 A는 사각형 모양의 사이드미러이고, 모델 B는 삼각형 모양의 사이드미러, 모델 C은 타원형 모양의 사이드미러이다. 자동차의 사이드미러의 설계를 변경함으로서 운전 시 좀 더 사이드미러의 공기저항을 줄여서 약간의 자동차의 동력을 감소시킬 수 있다. 해석 결과로서, 사이드미러에 대한 공기저항의 압력이 클수록 공기 유동속도가 큰 것을 볼 수 있었다. 그러므로 공기저항의 압력이 작을수록 유동속도가 작고 공기가 더 잘 유통된다고 판단된다. 그러므로 Model B가 가장 좋은 Model이라는 것을 확인할 수 있다. 본 연구결과를 토대로 얻은 자동차 사이드 미러의 설계데이터를 활용함으로서 실생활에서의 자동차 운전시에 그 미적 감각을 나타낼 수 있다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권4호
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• pp.359-366
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• 2013

본 연구는 두 원기둥의 유동에 기인한 진동에 관한 실험적 연구이다. 두 원기둥이 직렬 배열(${\alpha}=0^{\circ}$), 대각선 배열(${\alpha}=5^{\circ}$, $10^{\circ}$, $15^{\circ}$, $25^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$), 병렬 배열(${\alpha}=90^{\circ}$) 됐을 때 두 원기둥의 간격(L/D)과 유속을 변화 시켰을 때의 진동 특성을 조사했다. 그 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. (i)직렬, 대각선, 병렬 배열된 두 원기둥에서 발생하는 유동에 기인한 진동의 패턴은 7 개 패턴이다. (ii)복수로 존재하는 두 원기둥의 유동에 기인한 진동은 서로 진동을 유발시킨다. (iii) 두 원기둥의 직렬, 대각선, 병렬 배열 중에 유동에 기인한 진동을 유발하기 가장 쉬운 배열은 병렬 배열이다. (iv) 모든 배열에서 두 원기둥의 간격변화에 따른 최대 진폭의 변화는 변동 양력 계수의 변화와 유사하다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제14권4호
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• pp.78-85
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• 2009

Cavitating flow simulation is of practical importance for many engineering systems, such as marine propellers, pump impellers, nozzles, injectors, torpedoes, etc. The present work has focused on the simulation of cavitating flow past cylinders with strong side flows. The governing equation is the Navier-Stokes equation based on the homogeneous mixture model. The momentum and energy equation is in the mixture phase while the continuity equation is solved liquid and vapor phase, separately. An implicit dual time and preconditioning method are employed for computational analysis. For the code validation, the results from the present solver have been compared with experiments and other numerical results. A fairly good agreement with the experimental data and other numerical results have been obtained. After the code validation, the strong side flow was applied to include the wake flow effects of the submarine or ocean tide.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1754-1759
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• 2003

Two-dimensional flow over a pair of circular cylinders in side-by-side arrangements at low Reynolds numbers has been numerically investigated in this study. Numerical simulations are performed, using the immersed boundary method, in the ranges of $40{\leq}Re{\leq}160$ and $g^{\ast}<5$, where Re and $g^{\ast}$ are, respectively, the Reynolds number and the spacing between the two cylinder surfaces divided by the cylinder diameter. Results show that total six kinds of wake patterns are observed over the ranges: antiphase-synchronized, inphase-synchronized, flip-flopping, single bluff-body, deflected, and steady wake patterns. It is found that the characteristics of the flow significantly depends both on the Reynolds number and gap spacing, with the latter much stronger than the former. Instantaneous flow fields, time traces, flow statistics and so on are presented to identify the wake patterns and then to understand the underlying mechanism. It is remarkable that, for the deflected wake pattern, the gap flow is deflected invariably to the cylinder of higher drag coefficient and the deflection way does not change at all. Moreover, the bifurcation phenomena where either of two wake patterns can occur are found at certain flow conditions.