• 천문학회보
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• 제36권2호
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• pp.107.1-107.1
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• 2011

Density Probability Distribution Functions (PDFs) are a classic statistical way to study properties of Interstellar Medium (ISM) turbulence. In our three-dimensional MHD simulations, density PDFs of the position-position velocity (PPV) spaces are close to a log-normal distribution. the PDF widths depend on the plasma parameters such as magnetic strength and sonic Mach number. Futhermore, we compare these simulations results to Galactic molecular clouds observed by Jackson et. al (2006). By fitting of the velocity dispersion in the spectral line observation, volume density PDFs of the defined molecular clouds indicate that the sound speeds of the turbulences seem to have a few times larger than the simulation results. In order to understand the inconsistency with general characteristics of turbulence, we consider other simulations inducing the turbulent flow randomly at small driving scales. We find that the density PDF width decreases at more smaller driving scale. Finally, the simulations suggest that sources of ISM turbulence in Galactic molecular clouds can be important on small scales.

• Journal of Hydrospace Technology
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• 제2권2호
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• pp.14-23
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• 1996

The Reynolds-averaged Navier-Stokes equations for turbulent flow around a two-dimensional foil section moving ova. a flat surface (roller plate) is solved. The numerical method utilized the finite-difference schemes in collocated grids and the Baldwin-Lomax model is employed for turbulence closure. Calculations are carried out for three foil sections of different mean-line shape with various height ratio. As a foil approaches the bottom surface, the lift is augmented, while there exist some differences in pitching moment due to mean-line shape. It was found that the S-shaped mean line deteriorates lift characteristics but increases pitching moment to restore the designed height.

• 한국항공운항학회:학술대회논문집
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• 한국항공운항학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.240-246
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• 2004

For the prediction on the onset of oblique shock wave-induced vortex breakdown, computational studies on the Oblique Shock wave/Vortex Interaction (OSVI) are conducted and compared with both experimental results and analytic model. A Shock-stable numerical scheme, the Roe scheme with Mach number-based function (RoeM), and a two-equation eddy viscosity-transport approach are used for three-dimensional turbulent flow computations. The computational configuration is identical to available experiment, and we attempt to ascertain the effect of parameters such as a vertex strength, streamwise velocity deficit, and shock strength at a freestream Mach number of 2.49. Numerical simulations using the ${\kappa}-{\omega}SST$ turbulence model and suitably modeled vortex profiles are able to accurately reproduce many fine features through a direct comparison with experimental observations. The present computational approach to determine the criterion on the onset of oblique shock wave-induced vortex breakdown is found to be in good agreement with both the experimental result and the analytic prediction.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권10호
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• pp.3207-3216
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• 2021

Three-dimensional structures of a vortical flow field and heat transfer characteristics in a partially blocked 7-pin fuel assembly mock-up of sodium-cooled fast reactor have been investigated through a numerical analysis using a commercial computational fluid dynamics code, ANSYS CFX. The simulation with the SST turbulence model agrees well with the experimental data of outlet and cladding wall temperatures. From the analysis on the limiting streamline at the wall, multi-scale vortexes developed in axial direction were found around the blockage. The vortex core has a high cladding wall temperature, and the attachment line has a low cladding wall temperature. The small-scale vortex structures significantly enhance the convective heat transfer because it increases the turbulent mixing and the turbulence kinetic energy. The large-scale vortex structures supply thermal energy near the heated cladding wall surface. It is expected that control of the vortex structures in the fuel assembly plays a significant role in the convective heat transfer enhancement. Furthermore, the blockage plate and grid spacer increase the pressure drop to about 36% compared to the bare case.

• 천문학회보
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• 제46권1호
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• pp.36.3-36.3
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• 2021

We study ultra-relativistic jets on several tens kpc scales through three-dimensional relativistic hydrodynamic (RHD) simulations using a new RHD code based on the weighted essentially non-oscillatory (WENO) scheme. Utilizing the high-resolution and high-accuracy capabilities of the new code, we especially explore the structures and energetics of nonlinear flows, such as shocks, turbulence, velocity shear in different parts of jets. We find that the mildly relativistic shocks which form in the jet backflow are most effective for the shock dissipation of the jet energy, while the turbulent dissipation is largest either in the backflow or in the shocked ICM, depending on the jet parameter. The velocity shear is strongest across the jet flow to the cocoon boundary. Our results should have important implications for the studies of high-energy cosmic-ray production in radio galaxies.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.775-780
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• 2008

This paper reports on the internal flow of a centrifugal mini pump working at the low flow rate operating conditions. The RNG $\kappa-\varepsilon$ turbulence model was employed to simulate the three-dimensional turbulent flow in the pump. To examine and certify the simulation results, a transparent acrylic centrifugal mini pump model which is suitable for PIV measurement has been developed. The tongue region and the passages region between blades were investigated using PIV. In order to eliminate the effect of refraction on the area closed to the wall and increase the measurement accuracy, the fluorescent particles were scatted into the working fluid with the tracing particles. It is found from the calculation and PIV measurement results that there is a large area of recirculation flow near the tongue at low flow rate operating conditions. The computationally predicted water head using the $\kappa-\varepsilon$ turbulence model at low flow rate operating conditions are in very good agreement with the experimentally measured water head and the mean velocity distributions at investigation area obtained by PIV and calculation showed a satisfactory agreement as well. Meanwhile, the results of PIV measurements show that the flow status in one passage is different to another. And for capturing the internal flow detail information, the $\kappa-\varepsilon$ turbulence model is not very suitable.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.399-409
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• 2017

본 연구는 투과성잠제 배후에서 형성되는 설상사주의 주요외력으로 작용하는 평균유속, 연안류 및 난류운동에너지 등을 포함한 유속장의 특성을 수치적으로 검토하였다. 또한, 연안류에 의한 수송유량으로부터 해안선의 지형변동도 예측하였다. 수치해석에는 오픈소스 CFD 코드인 OLAFOAM에 기초한 3차원수치파동수조에 설상사주의 형성조건 하에 있는 투과성잠제를 설치하여 수치실험을 수행하였다. 수치실험에서는 규칙파의 조건 하에서 잠제의 개구폭 및 설치위치에 따른 잠제 주변에서 유속변동의 특성을 평가하였다. 수치실험 결과로부터 잠제의 개구폭이 넓을수록 강한 연안류가 형성됨과 동시에 수송유량이 증가하고, 개구폭이 좁을수록 연안류가 수렴되는 지점이 제간부에서 제두부로 이동함을 확인하였으며, 이로부터 잠제 배후에 형성되는 설상사주의 형성원인을 파악할 수 있었다. 또한, 잠제 사이의 개구폭 및 잠제와 해안선 사이의 거리에 따라 연안류는 해안선에서 난류운동에너지의 변화와 밀접한 관계를 가지는 것을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.287-298
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• 1989

본 수치적 해석에서는 H$_{w}$/H$_{g}$의 비가 5.0~16.7의 범위에서 수행된 실험결과를 바탕으로 기존의 ｋ-.epsilon. 난류모델을 사용하여, 고려하고자 하는 변수, 즉 유입유속, 입구 게이트의 높이, 수위, 배플의 유.무등에 따라서 액체의 유동형태가 어떻게 변하는가를 살펴 보고자 한다.다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2002년도 제18회 학술발표대회 논문초록집
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• pp.35-40
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• 2002

2차원, 3차원 비압축성 Navier-Stokes 방정식을 이용하여 DCA 압축기 익렬의 수치해석을 수행하고, 여러 가지 입사각에 대해 실험치와 비교.검토하였다. SIMPLE 알고리즘을 적용한 2차원, 3차원 코드는 대류항의 이산화에 하이브리드 도식을, 진동해를 방지하기 위해 집중격자 기법(PWIM)을 사용하였다. 캐스케이드 유동을 예측하는데 있어서 가장 중요한 요소 중의 하나가 난류모델링이다. 이는 캐스케이드 내의 유동이 역압력구배에 의한 박리와 재부착 등의 복잡한 양상을 보이기 때문이다. 본 연구에서는 계산시간의 효율을 위해 k-$\varepsilon$ 벽법칙 모델을 사용하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권3B호
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• pp.247-257
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• 2009

본 연구에서는 흐름방향으로 식생 영역이 교차적으로 식재된 교행식생 수로에서의 3차원 수치모의를 수행하였다. 지배방정식에서의 난류 폐합을 위해 ${\kappa}-{\varepsilon}$ 모형을 적용하였으며, 수치모형은 Olsen(2004)이 개발한 3차원 모형을 이용하였다. 먼저, 3차원 수치모형을 이용하여 하상의 일부가 식재된 부분 식생 수로를 수치모의 하고, 계산된 적분유속 및 레이놀즈응력을 기존의 실험 결과와 비교하였다. 그 결과 본 모형이 식생 수로에서의 평균 유속 분포를 매우 잘 예측하는 것으로 나타났다. 그러나 ${\kappa}-{\varepsilon}$ 모형이 등방성 모형이므로 식생과 비식생 영역의 경계면 부근에서 발생되는 운동량 교환 효과를 정확히 예측할 수 없는 것으로 나타났다. 한편, 주흐름방향으로 식생 영역이 교차적으로 존재하는 교행식생 수로를 수치모의 하고, 계산된 유속 분포를 기존의 실험 결과와 비교한 결과, 계산 유속과 실험 결과가 매우 잘 일치하는 것으로 나타났다. 또한 다양한 밀도에 따른 유속 벡터도를 계산한 결과, 식생밀도가 증가함에 따라 식생이 흐름 방향을 변화 시켜 점차 만곡수로와 유사한 형태의 유속 벡터도를 갖는 것으로 나타났으며, 식생 밀도 ${\alpha}$가 9.97%인 경우에는 식생 반대 측벽 영역에서 재순환 흐름이 형성되는 것으로 나타났다. 한편, 식생 밀도에 따른 단면 유속 분포도 및 편수위 변화를 살펴보았다.