The present paper provides a CFD analysis of diffraction problem for a ship with forward speed using an unsteady RANS simulation method, a WAVIS code. The WAVIS viscous solver adopting a finite volume method has second order accuracy in time and field discretizaions for the RANS equations. A two phase level-set method and a realizable ${\kappa}-{\varepsilon}$ turbulence model are adopted to compute the free surface and to meet the turbulence closure, respectively. To validate the capability of the present numerical methods for the simulation of an unsteady progressive regular wave, computations are performed for three grid sets with refinement ratio of ${\sqrt{2}}$. The main simulation is performed for a DTMB5512 model with a forward speed in a regular head sea condition. Validation of the present numerical method is carried out by comparing the present CFD results with available unsteady experimental data published in the 2005 Tokyo CFD Workshop: resistance, heave force, pitch moment, unsteady free surface elevations and velocity fields.
Hemodynamics behavior of the blood flow is influenced by the presence of the arterial stenosis. If stenosis is present in an artery, normal blood flow is disturbed. In the present study, characteristics of steady and pulsatile flow of non-Newtonian fluid, the effects of stenosised geometry are analyzed by numerical simulation. One interesting point is that non-symmetric solutions were obtained at severity stenosis, although the stenosis and the boundary condition were all axisymmetric.
본 연구는 수력발전시설에서 물고기의 생존과 상해를 유도하는 흐름현상을 파악하기 위한 진보된 수치해석기법의 개발을 다루고 있다. 원형 젤의 LES를 실시하여 난류젤의 전단지역에 물고기를 방류하는 실험의 결과를 수치적으로 해석하였다. 이 연구에서는 순간 LES 흐름장이 유속, 압력 그리고 와도의 강한 변동으로 특성지울 수 있으며, 이것이 물고기에게 시간평균 정상류보다 상당히 큰 추진력과 모멘트를 발휘함을 보여준다. 이 연구는 아울러 수력터빈 드래프트관에서의 부정류를 RANS/LES의 혼성모형 즉 DES를 이용하여 해석하였으며, 물고기가 드래프트관내에서 방향감각을 상실하거나 과도하게 지체하도록 할 수 있는 난류가 발생함을 보여준다.
비정상 공기역학적 해석코드와 동역학적 해석 프로그램이 연계된 코드를 이용하여 단분리 시스템의 유동해석과 함께 분리과정의 거동을 해석하였다. 본 연구는 일단 추진 모터를 가진 장거리 미사일 단분리과정 만을 연구대상으로 하였다. 연구의 목적은 이러한 단분리 시스템의 안전성과 신뢰도를 검증하기 위해 단분리 과정에 대한 비정상 동역학 시뮬레이션을 수행하였다. 특히 비행 중 받음각 요란에 의한 자유흐름 조건의 변화에 대해서도 시뮬레이션을 수행하여, 받음각 요란이 단분리의 안정성과 신뢰도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 해석코드는 병렬화 된 중첩 정열격자계를 사용하여 비정상 초음속 오일러 코드로 공기역학적 해석을 한 후, 이 결과를 6자유도를 갖는 운동방정식의 입력 데이터로 하여 동역학적 시물레이션을 수행하였다.
Secondary instability in an obstructed channel is investigated using direct numerical simulation. Flow geometry under consideration is a plane channel with two-dimensional thin obstacles mounted symmetrically in the vertical direction and periodically in the streamwise direction. Flow separation occurs at the tip of the sharp obstacles. As a basic flow, we consider an unsteady periodic solution which results from Hopf bifurcation. Depending on the Reynolds number, the basic flow becomes unstable to three-dimensional disturbances, which results in a chaotic flow. Numerical results obtained are consistent with experimental findings currently available.
Large eddy simulation{LES) methodology used to model a bluff-body stabilized non-reacting flow. The LES solver was implemented on parallel computer consisting 16 processors. To verify the capability of LES code, the results was compared with that of Reynolds Averaged Navier-Stokes(RANS) using $k-{\epsilon}$ model as well as experimental data. The results showed that the LES and RANS qualitatively well predicted the experimental results, such as mean axial, radial velocities and turbulent kinetic energy. However, in the quantitative analysis, the LES showed a better prediction performance than RANS. Specially, the LES well described characteristics of the recirculation zones, such as air stagnation point and jet stagnation point. Finally, the unsteady phenomena on the Bluff-body, such as the transition of recirculation region and vorticity, was examined with LES methodology.
본 연구에서는 주로터, 동체, 그리고 꼬리로터를 포함한 UH-60A 전기체 형상에 대한 비정상 유동 해석을 수행하였다. 개발된 로터해석용 유동 해석코드를 이용하여 고속 전진 비행 및 저속 전진비행 조건에 대한 해석을 수행하였으며, 해석코드의 검증을 위해 주로터에서의 비정상 공력 하중을 비행시험 및 타 연구자들의 해석 결과와 비교하였다. 주로터만 존재하는 형상, 주로터와 동체만 존재하는 형상, 그리고 꼬리로터만 존재하는 형상에 대한 해석 결과를 전기체 형상에 대한 해석 결과와 비교함으로써 헬리콥터 각 컴포넌트 간의 공기력 간섭현상을 분석하였다. 동체는 주로터에서 발생하는 내리흐름 분포를 변화시킴으로써 주로터의 수직력 분포를 변화시키는 요인이 됨을 확인하였으며, 주로터 끝단으로부터 발생한 와류와 꼬리로터 블레이드가 충돌함에 따라 강한 간섭현상이 발생함을 확인하였다
The objective of the present study is to develop a new type of the Ballistic range, called 'two-stage light gas gun'. A computational work has been performed to investigate the aerodynamics of a projectile which is launched from the two-stage light gas gun. A moving coordinate method for a multi-domain technique is employed to simulate unsteady projectile flows with a moving boundary. The effect of a virtual mass is added to the axisymmetric unsteady Euler equation systems. The computed results reasonably capture the major flow characteristics which are generated in launching the projectile supersonically, such as the interaction between the shock wave and the blast wave, the interaction between the vortical flow and the barrel shock, and the steady under-expanded jet. The present computational results properly predict the velocity, acceleration, and drag histories of the projectile.
The unsteady vortical flow over ONERA 70-degree delta wing was simulated using RANS and DES flow solvers on hybrid unstructured meshes. A study of time accuracy is accomplished to determine the effects of time step and number of iteration in pseudo-time stepping on numerical solutions. The grid size test is also performed to demonstrate that DES can be used to capture more accurately the unsteady vortical flow features over RANS simulation.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제2권2호
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pp.28-38
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2001
A numerical method for the assessment and correction of tunnel wall interference effects on forced-oscillation testing is presented. The method is based on the wall pressure signature method using computed wall pressure distributions. The wall pressure field is computed using unsteady three-dimensional full Navier-Stokes solver for a 70-degree pitching delta wing in a wind tunnel. Approximately-factorized alternate direction implicit (AF-ADI) scheme is advanced in time by solving block tri-diagonal matrices. The algebraic Baldwin-Lomax turbulence, model is included to simulate the turbulent flow effect. Also, dual time sub-iteration with, local, time stepping is implemented to improve the convergence. The computed wall pressure field is then imposed as boundary conditions for Euler re-simulation to obtain the interference flow field. The static computation shows good agreement with experiments. The dynamic computation demonstrates reasonable physical phenomena with a good convergence history. The effects of the tunnel wall in upwash and blockage are analyzed using the computed interference flow field for several reduced frequencies and amplitudes. The corrected results by pressure signature method agree well with the results of free air conditions.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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