• 해양환경안전학회지
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• 제26권4호
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• pp.419-428
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• 2020

본 논문에서는 건물, 교량 및 해양구조물에 많이 적용되는 기본적인 형상인 벽면에 부착되어 있는 사각실린더 주변의 유동에 대해, 3개의 난류모델(v²-f 모델, k-ω 모델, k-ε 모델)을 적용하여 URANS 수치해석을 각각 수행하고, 그 결과를 비교하였다. 이 유동은 물체의 모서리에서 발생하는 칼만 와(karman vortex) 때문에 본질적으로 강한 비정상성을 가지고 있으며, 물체의 후류 영역에서도 매우 복잡한 유동구조를 가지고 있다고 알려져 있다. 3개의 난류모델이 적용된 수치해석으로부터 예측되는 평균 유동장과 지배적인 유동의 주파수를 Wang et al.(2004; 2006)의 실험결과와 비교하였다. 비교 결과, v²-f 모델이 적용된 URANS 결과가 실험결과와 가장 유사한 결과를 보여주었고, k-ω 모델도 우수한 결과를 보인 반면, k-ε 모델은 본 대상 유동에 적용하기에 부족함을 확인하였다. 따라서 강한 박리가 존재하는 유동의 해석 시에는 v²-f 모델은 좋은 선택이다. 그리고 유동의 박리 제어를 위한 연구에 활용될 것으로 기대된다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제9권2호
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• pp.30-35
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• 2004

A numerical study of underexpanded jet and impingement on a wall mounted at various distances from the nozzle exit is presented. The 3-dimensional Wavier-Stokes equations and κ-ω turbulence equations are solved. The grids are constructed as overlapped grid systems to examine the distance effect. The DADI method is applied to obtain steady-state solutions. To avoid numerical instability such as the carbuncle phenomena that sometimes accompany approximate Riemann solver, the HLLE+ scheme is employed for the inviscid flux at the cell interfaces. A goal of this work is to apply a number of two-equation turbulence models based on the w equation to the impinging jet problem.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권5호
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• pp.375-384
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• 2012

본 연구에서는 초음속 비행체에 나타나는 유동 특성 해석을 위해 1988 Wilcox $\mathcal{k}-{\omega}$ 모델과 2008 Wilcox 모델의 수치 결과를 비교하였다. 충격파 - 경계층 간섭 현상과 램프 주입기 혼합 문제에 대하여 실험결과와 비교, 검토하였다. 또한, 표면 마찰 측정의 기초가 되는 평판 흐름과 전단 층 성장에 대한 상관 관계식도 비교, 분석 하였다. 램프 주입기 케이스에서 최대 주입 질량비는 1988 Wilcox 모델을 이용하였을 때 보다 신뢰성 있는 해석 결과를 예측할 수 있었다. 그러나 충격파 - 경계층 간섭 케이스에 대해서는 2008 Wilcox 모델을 적용하였을 때 더 정확한 해석 결과가 도출됨을 확인하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제2권1호
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• pp.109-116
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• 1997

The objective of this paper is to develop a computational model for the prediction of the pollutant spread from a mass source over a complex terrain. The model comprises a two-dimensional, steady state flow model and a concentration model which employs the results of the computed flow field. The computational model is applied to predict the spread of pollutants for Sanbon city, and the two cases have been compard with the results of SF/sub 6/ trace experiments.

• 한국가시화정보학회지
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• 제19권1호
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• pp.88-93
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• 2021

For a flow normal to a circular disk, the flow separation occurs from the edge of the disk and the flow recirculation zone exists behind the disk. Many existing studies conducted simulations of flow normal to a circular disk under low Reynolds numbers. Some studies performed LES or DES simulations under high Reynolds numbers. However, comparative study for different RANS models for high Reynolds numbers is very limited. This study presents numerical simulations of a flow normal to a circular disk using Realizable k-ε model and SST k-ω model. The recirculation bubble length and drag coefficient were compared with the experimental data. The SST k-ω model showed the excellent predictions for the recirculation bubble length and drag coefficient.

• 한국추진공학회지
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• 제25권6호
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• pp.36-44
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• 2021

스크램제트 엔진 비행시험체의 굽어진 중앙동체 내부 유로에서 발생하는 충격파-경계층 상호작용에 대한 수치해석을 수행하였다. 수치해석에는 압축성 Raynolds Averaged Navier Stokes(RANS) 방정식에 난류모델 k-ω SST을 사용하였다. 대표적으로 노즐 윗 벽면의 박리기포, 오목한 충격파와 경계층의 상호작용, 모서리의 충격파-충격파 상호작용이 포착되었다. 해석 결과는 굽어진 내부 유로의 충격파-경계층 상호작용을 가시화하여 이해를 높이고 설계 유의점을 제시하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권1호
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• pp.72-78
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• 2008

본 연구에서는 블레이드 구조 변형 효과를 고려하여 스테이터-로터 상호간섭 케스케이드 모델의 성능평가를 위한 유체-구조 연계해석 시스템을 개발하였다. 고정된 스테이터와 회전하는 로터는 상호간섭 영향이 유동해석에 고려되었으며, 레이놀즈-평균화 난류 방정식인 Spalart-Allmaras 모델과 k-ω SST 난류 모델이 압축성 유동박리 효과를 고려한 유동하중을 예측하기 위해 적용되었다. 정적인 유체-구조 연계해석과 수렴율 증진을 효과적으로 수행하기 위하여 큰 인공 감쇠를 가지는 연계 Newmark 시간적분 기법을 적용하였다. 수치실험을 통해 탄성축 위치에 따른 구조변형 효과가 케스케이드 성능에 미치는 영향을 파악하였다. 구조변형 효과가 고려된 경우 일반적인 강체 블레이드 모델에 대한 성능예측 결과와 다소 차이가 유발될 수 있음을 보였으며 공력탄성학적 영향을 고찰하였다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제20권2호
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• pp.28-37
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• 2022

Flow characteristics of jet impingement over concave hemispherical surface with effusion cooling holes is relatively more complex than that of a flat surface, so the experimental validation for computational fluid dynamics (CFD) results is important. In this study, experimental results were compared with simulation results obtained by assuming different turbulence models. The vortex was observed in the region between the central jets where the recirculation structure appeared. The different patterns of vorticity distributions were observed for each turbulence models due to different interaction of the injected jet flow. Among them, the transition k-kl-ω model predicted similarly not only the jet potential core region with higher velocity, but also the recirculation region between the central jets. From the validation, it may be helpful to accurately predict heat and mass transfer in jet impingement/effusion hole system.

• 대한조선학회논문집
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• 제58권2호
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• pp.73-83
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• 2021

In this study, the numerical investigation of the flow around the SUBOFF submarine model is performed by using the Detached Eddy Simulation (DES) method which is developed based on the SST k-ω turbulence model. At the DES analysis level, complex vortical flows around the submarine model are caused mainly by the vortices due to the appendages and their interactions with the flows from the hull boundary layer and other appendages. The complexity and scale of the vortical flow obtained from the numerical simulations are highly dependent on the grid. The computed local flow properties of the submarine model are compared with the available experimental data showing a good agreement. The DES analysis more reasonably estimates the physical phenomena inherent in the experimental result in a low radius of the propeller plane where vortical flows smaller than the RANS scale are dominant.

• 한국가시화정보학회지
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• 제20권3호
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• pp.102-108
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• 2022

In the fan module of the intercooling refrigerator, a drain hole structure was designed for stable drainage of defrost water. However, the airflow passing through the drain hole can disturb flow features around the evaporator. Since this backflow leads to an increase in flow loss, the accurate experimental and numerical analyses are important to understand the flow characteristics around the fan module. Considering the complex geometry around the fan module, three different turbulence models (Standard k-ε model, SST k-ω model, Reynolds stress model) were used in computational fluid dynamics (CFD) analysis. According to the quantitative and qualitative comparison results, the Standard k-ε model was most suitable for the research object. High-accuracy results well match with the experiment result and overcome the limitation of the experiment setup. The method used in this study can be applied to a similar research object with an orifice outflow driven by a rotating blade.