• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제15권12호
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• pp.1835-1844
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• 2001

The turbulent flow with wake, reattachment and recirculation is a very important problem that is related to vehicle dynamics and aerodynamics. The Smagorinsky Model (SM), the Dynamics Subgrid Scale Model (DSM), and the Lagrangian Dynamic Subgrid Scale Model (LDSM) are used to predict the three-dimensional flow field around a bluff body model. The Reynolds number used is 45,000 based on the bulk velocity and the height of the bluff body. The fully developed turbulent flow, which is generated by the driver part, is used for the inlet boundary condition. The Convective boundary condition is imposed on the outlet boundary condition, and the Spalding wall function is used for the wall boundary condition. We compare the results of each model with the results of the PIV measurement. First of all, the LES predicts flow behavior better than the k-$\xi$ turbulence model. When ew compare various LES models, the DSM and the LDSM agree with the PIV experimental data better than the SM in the complex flow, with the separation and the reattachment at the upper front part of th bluff body. But in the rear part of the bluff body, the SM agrees with the PIV experimental results better than them. In this case, the SM predicts overall flow behavior better than the DSM nd the LDSM.

• 한국추진공학회지
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• 제15권5호
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• pp.10-18
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• 2011

스크램제트 연소기용 파일런 분사기를 공력가열로부터 보호하기 위한 새로운 냉각 방법을 제안하고, 이를 수치적으로 검증하였다. 비행 마하수가 8인 경우를 고려하였으며, 공기를 냉각 유체로 고려하였다. 수치연구를 위하여 3차원 Navier-Stokes 방정식과$k-{\omega}$ SST 난류 모델을 이용하였다. 냉각류를 파일런 위쪽에서 하향 분사하는 방법은, 냉각류를 파일런 바닥 쪽에서 상향 분사하는 방법에 비해 적은 유량으로 더 나은 냉각효과를 나타내었다. 또한, 순압력 구배 상황에서 냉각류를 분사함으로써 분사유동의 박리가 줄어들고 파일런 분사기 앞쪽에 유동장 교란이 줄어들어, 압력손실 저감 효과가 있음을 확인하였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제10권5호
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• pp.566-582
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• 2018

A moored barge alongside quay can be influenced by a nearby passing ship and its ship-generated waves. In this study, a time-domain numerical method based on a three-dimensional potential flow solver is developed to investigate the passing ship problem with a moored barge alongside quay. Potential flows around the passing ship and the moored barge alongside a quay is directly solved by using a classical finite element method. Total computational meshes including a passing ship, a moored barge and a quay is updated at each step with an efficient re-mesh algorithm. To validate the developed numerical method, a conventional ship wave problem and a passing ship problem on the open sea has been solved and the solutions are compared with the existing data. Then, a series of numerical computations were carried out to investigate the passing ship effect on a moored barge alongside quay. The characteristics of the passing ship effects are studied with varying the simulation parameters such as passing ship speed, separation distance, wall distances and waves. Focus is made on hydrodynamic forces due to the passing ship effect and its ship waves.

• 대한조선학회논문집
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• 제43권4호
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• pp.431-439
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• 2006

Due to the limitation of size of the test section, blockage effects could not be avoided in the model test of yacht sails for common wind tunnels. In this paper, a numerical analysis is performed to investigate the blockage effects on the lift and drag forces measured from wind tunnel experiments for a 30 feet sloop yacht sail. Complex airflows around the jib and main sails including three-dimensional flow separations are calculated for various close-hauled conditions. It is found that the blockage of a wind tunnel changes the flow separation and consequently the lift and drag forces of the sails, especially the main sail, reduce and increase, respectively, due to the blockage effects.

• 한국전산유체공학회지
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• 제20권1호
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• pp.47-56
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• 2015

In this paper, we study the effect of various turbulence models by comparing the aerodynamic characteristics and the flow patterns computed for aircraft models. An in-house CFD solver, MSAPv, that solves the three dimensional RANS equations with the turbulence model equations is used. The turbulence models used in this study are the Spalart-Allmaras model, Menter's $k-{\omega}$ SST model, Coakley's $q-{\omega}$ model, and Huang and Coakley's $k-{\varepsilon}$ model. DLR-F6 WB and WBNP configurations are selected for the study. We concentrate on the separated flow pattern variations with the turbulence models at the wing-body junction and the wing-pylon junction as well as drag polar curves.

• 동력기계공학회지
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• 제21권2호
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• pp.48-56
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• 2017

The steady-state, incompressible and three-dimensional numerical analysis was carried out to evaluate the velocity fields around the seabed tiller used for the improvement of the seabed soil and the pulling force and buoyancy generated by driving the seabed tiller. The turbulence model used in this study is a realizable $k-{\varepsilon}$ well known to be excellent for predicting the performance of the flow separation and recirculation flow as well as the boundary layer with rotation and strong back pressure gradient. As a results, a typical vortex pair appears near the adjacent rotor vane tip. When the current is stopped, there is no force when pulling the seabed tiller, but when the current flows at 1.2 knots, the force acts on the downstream side and the pulling force is much greater. In stationary currents, the buoyancy of the seabed tiller acts more strongly towards the seabed as the number of rotations of the rotor increases, but acts more strongly toward the sea surface at 1.2 knots of current.

• 한국추진공학회지
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• 제20권2호
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• pp.24-30
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• 2016

사각노즐에서 발생한 음속제트의 코안다 효과를 이용한 추력편향 제어에 관한 실험적 연구가 수행되었다. 코안다 플랩 표면에서 나타나는 제트유동의 3차원 효과를 저감시키기 위하여 노즐 출구의 코안다 플랩 양쪽에 측판이 설치되었다. 쉴리렌 유동가시화 기법과 정량적인 추력편향각 측정을 통하여, 플랩 양쪽에 설치된 측판에 의하여 제트유동의 플랩 하류에서의 박리현상이 크게 지연되었음을 관찰하였다. 이에 따라 최대 72도의 높은 추력편향각과 약 7% 정도의 적은 추력손실이 관찰되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권6호
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• pp.562-570
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• 2009

불어내기식 극초음속 풍동을 이용하여 2차원형 돌출물 주위의 유동 및 공력가열 특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 실험의 유입 유동 조건은 마하수 7, 단위 레이놀즈수 $2.0{\times}10^6/m$ 이다. 실험 조건은 길이가 다른 두 개의 평판에 세 가지 돌출물이 높이에 따라 변화되며, 실험데이터는 쉴리렌 이미지 가시화 기법과 돌출물 전면에서의 열유속 게이지를 이용한 열유속 측정을 통해 획득되었다. 또한, 본 논문에서는 경계층 천이 탐지기법과 같은 극초음속 유동 실험 기법도 함께 제시하였다. 실험 결과 돌출물 전방에 큰 박리 영역이 관찰되었으며, 박리 영역은 돌출물의 높이와 평판의 길이에 따라 민감하게 변화 하였다. 가장 큰 돌출물의 경우에서만, 돌출물 상부 측정점에서 열유속 측정치의 급격한 점프가 있는 것으로 관찰되었다. 또한 측정된 열유속은 돌출물의 높이가 크고 평판의 길이가 길수록 증가하는 경향성을 보였다.

• 한국습지학회지
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• 제23권1호
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• pp.85-93
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• 2021

유역으로부터 발생되는 강우유출수가 하수관거로 유입되는 것을 방지하기 위하여 별도의 우수전용관을 설치하는 것은 많은 비용이 수반되며 현장 시공여건에 따라 대단히 어려운 경우가 있다. 본 논문에서는 교통 및 도로 여건상 시공이 어려운 곳에 경제적인 접근방법으로 기존의 하수관거에 별도의 하수분리관을 설치하는 단순하면서 혁신적인 방안에 관한 연구결과를 제시하였다. 실험실 규모의 하수관거 실험장치를 통하여 얻은 결과에 따르면 기존의 관거를 하수 및 우수전용 공간으로 분리할 경우 관내유속을 증가시켜TSS, TCOD, TN, TP 퇴적율을 각각 74-88%, 79-90%, 75%, and 67-90%, 정도 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다. 또한 3차원 수리유동 모의결과 하수분리관의 설치가 직선구간, 접속구간, 곡선 및 낙차구간에서 하수의 흐름 및 유속분포에 미치는 영향이 미미한 것으로 분석되었다. 그러나 접속구간에 분리관을 설치할 경우 접속면 지역은 유입되는 강우유출수의 운동에너지에 의한 구조물 훼손을 방지하기 위하여 보강해야 할 것으로 판단된다. 또한 곡선부에서 분리관은 곡선부의 안쪽보다는 외곽쪽에 설치하는 것이 구조적으로 안정 적인 것으로 분석된다. 이와 같은 연구결과를 바탕으로 폭 3 m 제원을 갖는 하수관거에는 약 0.4 m × 0.4 m 분리관 설치가 적합한 것으로 나타났다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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• pp.195-200
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• 2010

Numerical investigation was conducted to study the effects of after-body configurations and nozzle lip on the PIFS(Plume Induced Flow Separation) and eat flux to the base face. Two dimensional and axi-symmetric non-equilibrium Navier-Stoke's solver with $k-{\omega}$ SST turbulence model was used to solve the launching vehicle type configuration with propulsive jet. The experimental result of Robert J. McGhee was compared with our computational results for code validation. Three types of the after-body configurations (Straight, Boat-tail, Flare type) were simulated for this study. And the nozzle lip effect was studies using the three types of base configurations same simulation conditions. As a result of numerical investigations, higher pressure ratio condition and boat-tail after-body configuration caused severe PIFS phenomenon but the flare type after-body configuration and low pressure ratio suppressed PIFS. Flare type after-body configuration and low pressure ratio case reduced heat flux to base face. The nozzle lip dispersed the heat flux widely along the base face and the nozzle lip.