• 화약ㆍ발파
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• 제23권1호
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• pp.47-54
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• 2005

본 연구에서는 $PFC^{3D}$를 사용하여 시멘트 모르타르와 굵은 골재로 이루어진 콘크리트 기둥의 발파과정에서 나타나는 폭발과 파괴현상을 모사하여 보았다. 폭원모델링 과정에서는 공내입자들의 반경을 팽창/수축시키는 기법을 통해 공벽입자들에 접촉력의 형태로 폭발압력을 부여하는 방법을 사용하였다. 현장 발파실험에서는 철근콘크리트 기둥을 대상으로 초안폭약을 사용하여 발파하고 그 파괴거동을 고속카메라를 이용하여 관찰하였다. 모사과정에서는 철근의 규격과 입자요소의 크기에 따른 해석시간을 고려하여 모르타르와 굵은 골재로 이루어진 콘크리트 기둥을 대상으로 제안된 폭원모델링 기법을 적용하여 해석을 실시하였다. 해석결과 나타난 저항선의 이동속도는 $17\~24\;m/s$로서 실험치 $14\~18\; m/s$를 약간 상회하고 있으나 제안된 폭원모델링 기법을 사용한다면 암석이나 기타 재료들에 대한 발파과정에서 나타는 파괴거동을 수치적으로 보다 유사하게 모사할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권1호
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• pp.5-18
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• 1997

일반적으로 포화지반의 동적거동을 정확히 예편하기 위해서는 다공성(multi-phase) 재료모델과 그 모델을 이용하는 수치해석 프로그램의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 높은 동하중을 받는 다공질 재료의 이론적인 거동해석 연구결과와 함께 기존 MPDAP(multi-phase dynamic analysis program)에 JWL(Jones-Withins-Lee) 모델을 삽입시켜 개발한 MPDAP에 대해 다루었다. JWL모델은 기존 모델과는 달리 폭약의 종류 및 특성 등을 고려할 수 있는 모델이다. 또한 본 논문에서는 개발된 프로그램의 적합성을 조사하기 위하여 몇몇 예제에 대한 검증해석을 수행하였다. 검증결과, 단일매체 (single-phase medium)에서의 탄성구형파의 전파특성 해석의 경우 해석결과와 이론해는 거의 일치하는 결과를 나타내었고, 일차원 선형 압밀해석의 경우과잉 간극수압은 Terzaghi의 이론해와 해석된 결과가 비교적 일치하는 경향성을 보여 주었다. 또한 포화지반에서의 평면 압축파 해석의 경우도 해석결과와 이미 검증된 프로그램 또는 완전해의 해석결과는 거의 유사하게 나타나는 것을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권10호
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• pp.649-657
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• 2017

고압의 파이프 파단 시 파이프 내에 있던 유체가 고속으로 대기로 분출될 때 압축성유동을 동반하는 초음속제트가 발생한다. 이러한 초음속제트는 일반적으로 복잡한 비정상거동을 보여줄 수 있다. 본 연구는 이러한 고압파이프에서 분출되는 초음속제트에 의해 생성되는 압축성유동을 고찰하기 위하여 전산유체역학 해석이 수행되었다. 분출기체의 종류 및 파이프직경 변화에 따른 비정상유동 특성을 해석하기 위해 SST $k-{\omega}$ 난류모델이 채택되었다. 전산해석 시 기본 경계조건은 파이프직경 10 cm, 제트 압력비 5, 기체온도 300 K로 가정하였다. 그 해석결과로 초음속제트로 인해 생성되는 충격파의 거동이 관찰되었고, 간접적인 영향으로 폭풍파도 발생됨을 알 수 있었다. 기체의 분자량이 가장 작은 $H_2$의 압력파 특성은 안전영역까지의 거리가 가장 짧았으며, 분자량이 비슷한 $N_2$, 공기 및 $O_2$는 큰 차이가 없었다. 또한 파이프직경이 커져 제트에 의한 영향범위도 더욱 증대됨을 알 수 있었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.179-189
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• 1996

An unstructured grid finite-volume method has been applied to predict the linear and nonlinear attenuation characteristics of the expansion chamber silencer system. In order to achieve a grid flexibility and a solution adaptation for geometrically silencer system. In order to achieve a grid flexibility and a solution adaptation for geometrically complex flow regions associated with the actual silencers, the unstructured mesh algorithm in context with the node-centered finite volume method has been employed. The present numerical model has been validated by comparison with the analytical solutions and the experimental data for the acoustic field of the concentric expansion chamber with and without pulsating flows, as well as the axisymmetric blast flowfield with open end. Effects of the chamber geometry on the nonlinear wave attenuation characteristics is discussed in detail.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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• pp.57-61
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• 2004

레이저 추진의 개념을 이용한 공기 흡입 레이저 스파이크 엔진은 대기권 내의 비행체에 사용될 수 있다. 레이저 스파이크 엔진은 연소 과정 대신 레이저 에너지에 의해 유도된 폭풍파에 의해서 추력을 얻는다. 그리고 이 엔진은 공기를 추진제로 사용하기 때문에 추진제를 따로 탑재할 필요가 없다. 실험에서는 초음속 풍동과 스파크 발생기를 사용하였다. 2차원 레이저 스파이크 엔진 모형을 사용하여 유동을 가시화 하였으며, 동일한 형태에 대한 수치 해석을 시행하였다.

• 천문학회보
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• 제43권1호
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• pp.59.1-59.1
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• 2018

On 2018 February 5 a gamma ray burst with trigger time 04:25:29.3 UT was detected by Swift BAT and this event was named GRB 180205A. We observed the optical afterglow of GRB 180205A starting from about 1 hour after the burst until February 22 in the optical bands with the 1m telescope of Deokheung Optical Astronomy Observatory (DOAO), the 1m telescope at Mt. Lemmon Optical Astronomy Observatory(LOAO) and the 0.8m and 0.25m telescopes at McDonald Observatory. According to the fireball model, which is a well-accepted and conventional model for the afterglow of the GRB, the mechanism of the afterglow is that the expanding external blast wave of the GRB successively collides with the ambient medium and loses its energy, and as a result emits radiation at wavelengths longer than gamma rays. Here we present optical photometry and light curve of the afterglow in the R band and analyze it to characterize GRB 180205A.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.723-728
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• 2008

We performed numerical analysis of base drag phenomenon, when a projectile with backward step flies into atmosphere at supersonic speed. We compared with other researchers. From our previous studies that were 2-dimensional simulation, we found out from sophisticated simulations that need dense mesh points to compare base pressure and velocity profile after from base with experimental data. Therefore, we focus on high order spatial disceretization over 3rd order with TVD such as MUSCL TVD 3rd, 5th, and WENO 5th order, and Limiters such as minmod, Triad. Moreover, we enforce to flux averaging schemes such as Roe, RoeM, HLLE, AUSMDV. In present, one dimensional result of Euler tests, there are Sod, Lax, Shu-Osher and interacting blast wave problems. AUSMDV as a flux averaging scheme with MUSCL TVD 5th order as spatial resolution is good agreement with exact solutions than other combinations. We are carrying out the same approaches into 3-dimensional base flow only candidate flux schemes that are Roe, AUSMDV. Additionally, turbulence models are used in 3-dimensional flow, one is Menter s SST DES model and another is Sparlat-Allmaras DES/DDES model in Navier-Stokes equations.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.510-517
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• 2016

고압을 사용하는 초음속 제트기술은 작동유체와 관련하여 다양한 형태의 산업 및 공학응용분야에 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 고압파이프에서 분출되는 초음속 제트유동에 의해 생성되는 충격파의 영향을 고찰하기 위해 ANSYS FLUENT v.16를 가지고 SST $k-{\omega}$ 난류모델을 적용하여 작동유체(공기, 산소, 수소)에 따른 압력비 및 Mach수의 유동특성을 해석하였다. CFD 해석시 경계조건으로 입구의 가스온도는 300 K이고, 압력비율은 5:1로 설정하였으며, 밀도함수는 이상기체의 법칙을 이용하였고, 점성함수는 Sutherland 점성의 법칙을 이용하였다. 그 해석결과로 작동유체의 밀도가 작은 기체일수록 분출거리에 따라 압력비가 더 크게 떨어짐을 알 수 있었고, Mach수는 작동유체의 밀도가 높을수록 낮음을 알 수 있었다. 따라서 작동유체의 밀도에 따라 충격파의 영향이 크다는 점을 알았다. 본 연구를 토대로 다양한 작동유체에 따른 제트의 형상 및 직경 변화, 압력비의 변화 등에 따른 초음속 제트유동이 충격파에 미치는 영향에 대한 실험 및 CFD 해석연구와 실증연구가 병행하여 진행된다면 해석결과의 신뢰성은 더 높아질 것으로 사료된다.

• 천문학회지
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• 제47권3호
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• pp.87-98
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• 2014

We develop a parallel cosmological hydrodynamic simulation code designed for the study of formation and evolution of cosmological structures. The gravitational force is calculated using the TreePM method and the hydrodynamics is implemented based on the smoothed particle hydrodynamics. The initial displacement and velocity of simulation particles are calculated according to second-order Lagrangian perturbation theory using the power spectra of dark matter and baryonic matter. The initial background temperature is given by Recfast and the temperature uctuations at the initial particle position are assigned according to the adiabatic model. We use a time-limiter scheme over the individual time steps to capture shock-fronts and to ease the time-step tension between the shock and preshock particles. We also include the astrophysical gas processes of radiative heating/cooling, star formation, metal enrichment, and supernova feedback. We test the code in several standard cases such as one-dimensional Riemann problems, Kelvin-Helmholtz, and Sedov blast wave instability. Star formation on the galactic disk is investigated to check whether the Schmidt-Kennicutt relation is properly recovered. We also study global star formation history at different simulation resolutions and compare them with observations.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제13권2호
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• pp.51-59
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• 2017

Steam jets ejected from a rupture zone of high energy pipes may cause damage to adjacent structures. This event could lead to more serious accidents in nuclear power plants. Therefore, to prevent serious accidents, high energy pipes of nuclear power plants are designed according to the ANSI / ANS 58.2 technical standard. However, the US Nuclear Regulatory Commission (USNRC) has recently pointed out non-conservatism in existing high energy pipe fracture evaluation methods, and required the assessment of the unsteady load of the jet caused by a potential feedback mechanism as well as the impact range of steam jet, the jet impact loads and the blast wave effects at the initial breakage stage. The potential feedback mechanism refers to a phenomenon in which a vortex formed by impingement jets amplifies vortex itself and induces jet vibration in a shear layer. In this study, CFD methodology using the LES turbulence model is established and numerical analysis is carried out to evaluate the dynamic behavior of impingement jets and the potential feedback mechanism during jet impingement. Obtained results have been compared with an empirical correlation and experiment.