• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 1999년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.98-105
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• 1999

The Pressure-based Unstructured-grid Navier-Stokes Solver PUNS-2/3D for incompressible steady and unsteady viscous flows has been developed. It is based on nonstaggered cell-centered finite volume method. Second-order upwind scheme with least-square reconstruction is used for convective fluxes. The SIMPLE method is implemented to couple the pressure and velocity fields. And the time derivatives in the momentum equations are discretised using a second-order Euler backward-differencing scheme. The discretised linear equations are solved by the preconditioned Biconjugate Gradient Stabilized method(Bi-CGSTAB). The developed solver is applied to validation problems using hybrid meshes.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2003년도 추계 학술대회논문집
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• pp.95-101
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• 2003

A three dimensional inviscid parallel flow solver has been developed for the simulation of rotor blades in forward flight. The computational domain is divided into stationary and rotating zones for the more efficient mesh adaptation. The conservative mesh treatment algorithm is used for the convection of flow variables and fluxes across the sliding boundary. A deforming mesh algorithm using modified spring analogy is used for the blade motion. In the present paper, detail descriptions of numerical analysis for forward flight are introduced. Some results are presented for a two bladed AH-1G rotor and compared with experimental data.

• 한국전산유체공학회지
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• 제13권2호
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• pp.27-41
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• 2008

An unstructured hybrid mesh flow solver has been developed for the simulation of three-dimensional steady and unsteady incompressible flow fields. The incompressible Navier-Stokes equations with an artificial compressibility method were discretized by using a node-based finite-volume method. For the unsteady time-accurate computation, a dual-time stepping method was adopted to satisfy a divergence-free flow field at each physical time step. An implicit time integration method with local time stepping was implemented to accelerate the convergence in the pseudo-time sub-iteration procedure. The one-equation Spalart-Allmaras turbulence model has been adopted to solve high-Reynolds number flow fields. The flow solver was parallelized to minimize the CPU time and to overcome the computational overhead. This method has been applied to calculate steady and unsteady flow fields around submarine configurations and a 3-D infinite cylinder. Validations were made by comparing the predicted results with those of experiments or other numerical results. It was demonstrated that the present method is efficient and robust for the prediction of steady and unsteady incompressible flow fields.

• 한국전산유체공학회지
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• 제21권1호
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• pp.10-18
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• 2016

Numerical boundary conditions are as important as the governing equations when analyzing the fluid flows numerically. An explicit boundary condition method updates the solutions at the boundaries with extrapolation from the interior of the computational domain, while the implicit boundary condition method in conjunction with an implicit time integration method solves the solutions of the entire computational domain including the boundaries simultaneously. The implicit boundary condition method, therefore, is more robust than the explicit boundary condition method. In this paper, steady compressible 2-Dimensional Navier-Stokes solver is developed. We present the implicit boundary condition method coupled with LU-SGS(Lower Upper Symmetric Gauss Seidel) method. Also, the explicit boundary condition method is implemented for comparison. The preconditioning Navier-Stokes equations are solved on unstructured meshes. The numerical computations for a number of flows show that the implicit boundary condition method can give accurate solutions.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권8호
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• pp.1-7
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• 2006

본 연구에서는 3차원 비정렬 중첩격자계를 이용한 서로 겹쳐진 물체들 간의 상대운동 해석기법에 대한 연구를 수행하였다. 홀 컷팅 과정에서 격자요소를 구성하는 모든 격자점들이 다른 물체의 내부에 위치하는 물체 경계의 격자요소들을 계산에서 제외하였고, 일부분이 다른 물체의 내부에 위치하는 격자요소들은 계산영역에 포함하였다. 비정상 유동의 계산을 위해 계산에서 제외되는 비활성 격자요소들에 내삽과 외삽을 통해 적절한 유동값을 부여하여, 상대운동이 진행됨에 따라 다음 시간단계에서 새롭게 활성 격자로 분류될 때 이전 시간에서의 유동값으로 이용될 수 있도록 하였다. 해석기법을 이용하여 기존에는 해석이 불가능했던 3차원 날개의 내부에서 발사체가 사출되는 운동과 발사체의 동체에서 다수의 핀이 전개되는 운동을 해석하였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제11권1호
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• pp.1-9
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• 2010

Numerical simulation of unsteady flows around helicopters was conducted to investigate the aerodynamic interaction of main rotor and other components such as fuselage and tail rotor. For this purpose, a three-dimensional inviscid flow solver has been developed based on unstructured meshes. An overset mesh technique was used to describe the relative motion between the main rotor, and other components. As the application of the present method, calculations were made for the rotor-fuselage aerodynamic interaction of the ROBIN (ROtor Body INteraction) configuration and for a complete UH-60 helicopter configuration consisted of main rotor, fuselage, and tail rotor. Comparison of the computational results was made with measured time-averaged and instantaneous fuselage surface pressure distributions for the ROBIN configuration and thrust distribution and available experimental data for the UH-60 configuration. It is demonstrated that the present method is efficient and robust for the simulation of complete rotorcraft configurations.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권2호
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• pp.1-11
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• 2002

본 연구에서는 특별히 PC cluster와 같은 병렬 환경에서 효율적인 계산을 수행할 수 있는 격자중심에 기초한 직접모사 기법을 개발하였다. 병렬환경 하에서의 효과적인 계산 수행을 위해서는 전체 계산 영역을 격자수와 각 격자에 할당되는 모사 입자 수를 고려한 부 영역들로 나누어주었다. 또한, 격자 사용의 효율성 증대를 위해서는 매우 성긴 격자에서부터 출발하여 점차적인 격자 적응을 수행하였다. 본 방법은 2차원의 초음속 평판 문제와 축대칭의 Rothe, 노즐 문제에 적용하였다. 그 결과로부터 본 방법을 사용하면 기존의 입자 중심 기법에 비해 매우 효율적으로 희박기체 유동을 해석할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권5호
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• pp.1-11
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• 2006

본 연구에서는 연속적 블로잉 요소들의 변화가 낮은 레이놀즈 수를 가지는 유동장에서 NACA 0015 익형 주위의 유동제어 및 익형의 실속제어에 미치는 영향에 대하여 비정렬 격자계를 사용하는 수치적 기법을 이용하여 살펴보았다. 실속 이전의 받음각들에서 연속적 블로잉 요소들의 변화에 따른 공력계수 및 모멘트 계수의 변화를 통하여 각 요소들의 유동제어 효과를 살펴보았으며, 각 요소들의 변화에 따른 실속각의 변화를 통하여 실속제어 효과를 살펴보았다. 실속이전의 받음각에서 비교적 강한 세기의 블로잉을 수행하면 항력의 증가를 동반한 양력의 증가가 나타났다. 앞전부근에서의 적절한 세기의 연속적 블로잉은 실속이전의 각에서 양력의 증가를 나타내고, 실속제어 특성을 보였다. 블로잉 제트의 방향이 유동제어를 하지 않았을 때의 블로잉 슬롯 주변 유동의 방향과 일치하는 경우가 가장 좋은 유동제어 특성을 나타냄을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권3호
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• pp.211-219
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• 2008

본 연구에서는 삼차원 비정렬 비점성 유동 해석 코드를 이용하여 전투기 형상의 외부 장착물이 꼬리 날개에 미치는 공력 간섭효과에 대한 연구를 수행하였다. 수치적 기법으로는 격자점 중심(vertex-centered)에 기초한 유한체적법과 시간 적분을 위한 내재적인 point Gauss-Seidel 반복 계산법을 사용하였다. 해석 코드의 검증을 위해 전투기 형상에 대한 정상 유동 계산을 수행하였으며 결과를 실험 데이터와 비교하였다. 외부 장착물의 후류(wake)를 정확히 포착하기 위해 예상되는 후류 영역에 대해 국부적인 격자 조밀화를 수행하였으며 천음속 영역에서의 비정상 유동 해석을 통해 외부 장착물에서 발생하는 후류가 수평꼬리날개에 미치는 간섭효과를 확인하였다. 공력 간섭효과를 감소시키기 위한 대안으로는 뒷전 플랩 꺽임각(trailing edge flap deflection)을 고려하였으며 이에 대한 정량적인 감소효과를 제시하였다.

• ETRI Journal
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• 제42권4호
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• pp.608-618
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• 2020

We present a novel GPU-based ray-casting algorithm for volume rendering of unstructured grid data. Our volume rendering system uses a ray-casting method that guarantees accurate rendering results. We also employ the per-pixel intersection list concept in the Bunyk algorithm to guarantee an accurate result for non-convex meshes. For efficient memory access for the lists on the GPU, we represent the intersection lists for all faces as an array with our novel construction algorithm. With the intersection lists, we perform ray-casting on a GPU, and a GPU thread handles each ray. To increase ray-coherency in a thread block and improve memory access efficiency, we extend a prior image-tile-based work distribution method to fit modern GPU architectures. We also show that a prior approach using a per-thread local buffer to reduce redundant computation is not appropriate for modern GPU architectures. Instead, we take an on-demand calculation strategy that achieves better performance even though it allows duplicate computations. We applied our method to three unstructured grid datasets with different characteristics. With a GPU, our method achieved up to 36.5 times higher performance for the ray-casting process and 19.7 times higher performance for the whole volume rendering process compared with the Bunyk algorithm using a CPU core. Also, our approach showed up to 8.2 times higher performance than a GPU-based cell projection method while generating more accurate rendering results. These results demonstrate the efficiency and accuracy of our method.