• Title, Summary, Keyword: RANS 방정식

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Internal Wave-Maker using Momentum Source Term of RANS Equation Model (RANS 방정식의 운동량 원천항을 이용한 내부조파)

  • Choi, Jun-Woo;Ko, Kwang-Oh;Yoon, Sung-Bum
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.21 no.2
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    • pp.182-190
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    • 2009
  • For RANS equation model using VOF scheme Lin and Liu (1999) developed internal wave-maker method to generate target wave trains by using designed mass source functions of the continuity equation. By using this method studies on various numerical wave experiments has been achieved without the problem caused by wave reflection due to an external wave-maker. In this study, the wave-maker method to generate target wave trains by using a momentum source function was proposed. The computational results obtained by applying the mass and momentum source functions into FLUENT were compared with each other. To see its applicability, the hydraulic experiment of Luth et al. (1994) were numerically simulated and their measurements are compared with the computations, and the vertical variations of computed results were shown and investigated.

Turbulence Modeling considering the Effects of Submerged Vegetation Flows (침수식생 흐름의 특성을 반영한 난류모델링)

  • Song, Youngdae;Lee, Seonmin;Choi, Sung-Uk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • pp.127-127
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    • 2017
  • 침수식생이 식재된 개수로에서 식생밀도에 따라 유동 및 난류의 특성이 변화된다. 이러한 특성은 식생에서의 유사, 영양물질, 용존 산소 등에 영향을 미치며 수중 생물의 서식에 변화를 준다. 따라서 침수식생이 식재된 개수로 흐름을 이해하는 것은 중요하게 여겨지고 있으며 많은 선행연구자들에 의해 실험 및 수치모의를 통해 활발히 연구되고 있다. 하지만 대부분의 RANS(Reynolds-Averaged Navier-Stokes)를 기반으로 한 선행연구에서는 침수식생의 흐름 특성을 반영하지 않은 모형을 이용하여 정확한 모의 결과를 도출하지 못 하였다. 이에 정확한 침수식생 흐름을 수치모의하기 위해서는 침수식생 흐름의 특성을 반영한 지배방정식을 이용해야 한다. 본 연구의 목적은 침수식생 흐름의 특성을 RANS 모형 중의 하나인 SA (Spalart-Allmaras) model에 반영하고, 식생밀도에 따른 유동 및 난류량을 실측치와 비교하는 것이다. RANS 방정식을 이용하여 난류모델링을 하였으며, 난류폐합문제를 해결하기 위해서 modified SA model을 이용하였다. 침수식생에서의 흐름을 해석하기 위해 운동량방정식에 식생항력을 추가하였다. 선행연구자의 식생수로 실험을 바탕으로 모형검증을 하였으며, 식생밀도에 따라 평균유속 및 난류구조를 확인하였다.

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Numerical Simulation of Supersonic Inlet Flow (초음속 흡입구 유동의 수치모사)

  • Kwak, Ein-Keun;Yoo, Il-Yong;Lee, Seung-Soo;Jung, Suk-Young
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • pp.133-137
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    • 2009
  • Numerical simulations of flows in an axisymmetric supersonic inlet with bleed regions were performed. For the simulations, the existing code which solves the RANS(Reynolds Averaged Navier-Stokes) equations and 2-equation turbulence model equations was transformed to axisymmetric form and bleed boundary condition was applied to the code. In this paper, the modified code was validated by comparing the results against an experimental data and other computational results for flow on a bump and over an oblique shock with bleed region. Using the code, numerical simulations were performed for the flow in the inlet with multiple bleed regions.

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Analysis of Solitary Wave through a Submerged Breakwater of Various Shape (다양한 형상의 수중방파제를 지나는 고립파의 해석)

  • Lee, Ha-Woo;Cho, Yong-Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • pp.88-91
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    • 2012
  • 본 연구에서는 다양한 형상의 수중방파제를 이용하여 고립파(지진해일)에 대한 파랑의 제어기능을 검토하였다. 먼저, 연구를 수행하기 위하여 Navier-Stokes 방정식에 기초한 RANS 모형을 사용하였다. RANS 모형에서는 VOF기법을 이용하여 자유수면을 해석하였고, 또한 조밀한 격자간격을 사용하여 수치실험을 실시하였다. 수중방파제의 형상에는 삼각형, 반타원형, 직사각형 및 사다리꼴형을 사용하여 각각의 수중방파제 위를 통과하는 고립파를 해석하였다. 고립파의 파고와 여러 가지 형태를 갖는 각각의 수중방파제의 높이를 조절하면서 수중방파제를 지나는 고립파의 투과율을 해석하였다.

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Reflection of Irregular Waves through Submerged Non-porous Breakwaters (불투과성 수중방파제를 통과하는 불규칙파의 반사)

  • Min, Hyun-Seong;Park, Seung-Hyun;Lee, Seung-Oh;Cho, Yong-Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • pp.2094-2097
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    • 2007
  • 본 연구에서는 사석경사제의 전면부에 불투과성 수중방파제를 설치하여, 불규칙파의 반사에 대한 수치모의와 수리모형실험을 수행하였다. 수치해석 모형에는 Reynolds Averaged Navier-stokes (RANS) 방정식을 지배방정식으로 사용하였고, 난류해석을 위하여 $\kappa-\varepsilon$ 방정식을 사용하였다. 자유수면변위의 정확한 예측을 위하여 VOF 기법을 적용하였다. 수리모형실험은 한양대학교 수리실험실의 조파수로에서 수행되었다. 본 연구에서는 입사파랑으로 불규칙파를 조파하였으며, Bretsch neider-Mistuyasu 스펙트럼을 목표스펙트럼으로 하여 재현하였다. 반사율의 산정에서 입사파와 반사파를 분리하기 위하여 수치모형실험에서는 3점법을 사용하였고, 수리모형실험에서는 2점법을 사용하였다. 수치모의를 통하여 예측된 반사율과 수리모형실험에서 관측한 결과는 서로 잘 일치하였다.

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NUMERICAL SIMULATION OF SUPERSONIC FLOW USING POROUS AND ROUGH WALL BOUNDARY CONDITIONS (다공성 벽면(porous-wall)과 거칠기가 있는 벽면(rough-wall)에 과한 경계조건을 이용한 초음속 흐름의 수치모사)

  • Kwak, E.K.;Yoo, I.Y.;Lee, S.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • pp.104-111
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    • 2009
  • The existing code which solves two-dimensional RANS(Reynolds Averaged Navier-Stokes) equations and 2-equation turbulence model equations was modified to enable numerical simulation of various supersonic flows. For this, various boundary conditions have been implemented to the code. Bleed boundary condition was incorporated into the code for calculating wall mean flow quantities. Furthermore, the boundary conditions for the turbulence quantities along rough surfaces as well as porous walls were applied to the code. The code was verified and validated by comparing the computational results against the experimental data for the supersonic flows over bleed region on a flat plate. Using the newly modified code, numerical simulations were performed and compared with other computational results as well as the experimental data for the supersonic flows over an oblique shock with a bleed region.

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Numerical Simulation of 2-D Wing-In-Ground Effect (2차원 해면효과의 수치계산)

  • Yang Chen-Jun;Shin Myung-Soo
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • pp.90-98
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    • 1998
  • 본 논문은 2차원 해면효과의 수치계산 결과를 정리하였다. 지면으로부터의 높이변화에 따른 점성유동장을 계산하기 위하여 지배방정식으로는 비압축성 RANS방정식을, 시간에 대하여 서는 음해법으로 프로그램을 구성하였다. 압력항은 가상압축성을 도입 4차 수치확산항을 추가하는 것에 의해 계산하였으며, 높은 레이놀즈수에서의 효과적인 계산을 위해 Baldwin-Lomax 난류 모델을 도입하였다. 해면효과가 없는 무한유중에서의 NACA-0012단면 계산결과를 실험데이터와 비교하는 것에 의해 프로그램의 타당성을 확인하였다. NACA-6409와 두께비 $4.6\%$의 날개에 대하여 해면효과를 고려한 계산을 수행하였다. 높이의 변화에 따라 계산된 무차원계수, 압력 및 속도분포는 해면효과의 특성을 잘 보여주고 있다.

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Numerical Simulation of 2-D Wing-In-Ground Effect (2차원 해면효과의 수치계산)

  • Yang Chen-Jun;Shin Myung-Soo
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.3 no.1
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    • pp.54-62
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    • 1998
  • 본 논문은 2차원 해면효과의 수치계산 결과를 정리하였다. 지면으로부터의 높이변화에 따른 점성유동장을 계산하기 위하여 지배방정식으로는 비압축성 RANS 방정식을, 시간에 대하여서는 음해법으로 프로그램을 구성하였다. 압력항은 가상압축성과 4차 수치확산항을 추가하는 것에 의해 계산하였으며, 높은 레이놀즈 수에서의 효과적인 계산을 위해 Baldwin- Lomax 난류모델을 도입하였다. 해면효과가 없는 무한유중에서의 NACA-0012 단면 계산결과를 실험 데이터와 비교하는 것에 의해 프로그램의 타당성을 확인하였다. NACA-6409와 두께 비 4.6%의 날개에 대하여 해면효과를 고려한 계산을 수행하였다. 계산결과, 높이의 변화에 따라 계산된 무차원계수, 압력 및 속도분포는 해면효과의 특성을 잘 보여주고 있다.

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Broadband Noise Prediction of the Ice-maker Centrifugal Fan in a Refrigerator Using Hybrid CAA Method and FRPM Technique (복합 CAA 방법과 FRPM 기법을 이용한 냉장고 얼음제조용 원심팬의 광대역 소음 예측)

  • Heo, Seung;Kim, Dae-Hwan;Cheong, Cheol-Ung
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.31 no.6
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    • pp.391-398
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    • 2012
  • In this paper, prediction of centrifugal fan was conducted through combination the hybrid CAA method which was used to predict the fan noise with the FRPM technique which was used to generate the broadband noise source. Firstly, flow field surround the centrifugal fan was computed using the RANS equations and noise source region was deducted from the computed flow field. Then the FRPM technique was applied to the source region for generation of turbulence which satisfies the stochastic features. The noise source of the centrifugal fan was modeled by applying the acoustic analogy to the synthesized flow field from the computed and generated flow fields. Finally, the broadband noise of the centrifugal fan was predicted through combination the modeled noise source with the linear propagation which was realized using the boundary element method. It was confirmed that the proposed technique is efficient to predict the tonal and broadband noises of centrifugal fan through comparison with the measured data.