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원심압축기용 베인 디퓨저 내부유동의 수치해석 및 성능평가
최윤호,강신형,이장춘,Choi, Yun-Ho,Kang, Shin-Hyoung,Lee, Jang-Chun 대한기계학회 1999 大韓機械學會論文集B Vol.23 No.10
A three dimensional compressible Navier-Stokes code is developed to analyze flowfields and performance of a vaned diffuser in a centrifugal compressor. It employs scalar implicit approximate factorization, finite volume formulation, second order upwind differencing and a two-equation $q-{\omega}$ turbulence model based on the integration to the wall. Pressure recovery and loss coefficients of a vaned diffuser are evaluated using a developed computer code. The simulated three dimensional flows show how through flow structure affects pressure recovery performance and loss coefficients of a vane for design and off-design inlet flow angles. Development of complex three dimensional flow over the inlet region and leading edge are very influential to the overall flow and performance.
이중 시간전진법과 Preconditioning을 이용한 저속의 압축성유동에 대한 비정상 해석기법
최윤호,강신형,Choe, Yun-Ho,Gang, Sin-Hyeong 대한기계학회 1998 大韓機械學會論文集B Vol.22 No.6
A numerical method using dual time stepping and preconditioning procedure for efficient computations of unsteady low speed compressible flow problems is developed. The time-derivative preconditioning method which is valid at low speed flow conditions cannot maintain temporal accuracy because of the modification of the time-derivative term in Navier-Stokes equations. The dual time stepping procedure is incorporated to enable the time accurate computations and this procedure introduces a pseudo-time derivative in addition to the physical time derivative. At a given physical time, an inner iteration can be carried out until a steady state in pseudo-time is achieved. This will effectively yield a time accurate solution. Computational capabilities of the above algorithm are demonstrated through computation of a variety of practical fluid flows and it is shown that the algorithms is efficient in the essentially incompressible flows and low Mach number compressible flows with heat source.
압축성 유동장에서의 원형 실린더 주위의 강제 및 혼합대류에 대한 수치 해석
최윤호,이현찬,유재석,김기현 한국에너지학회 1995 에너지공학 Vol.4 No.1
저속의 압축성 유동장에서의 원형 실린더 주위의 유동 및 열전달특성을 해석하였다. 비압축성 유동장에서의 실린더 주위의 유동 및 열전달현상에 대하여는 실험과 수치해석을 포함한 광범위한 연구가 진행되어 왔으며 매우 잘 알려져 있다. 실린더 벽면과 주위 유동장의 온도차가 큰 경우, 밀도의 변화가 커지므로 유동장은 압축성 유체가 되나 지배 방정식의 복잡함과 적절한 수치해석 방법의 부족으로 실린더 주위의 유동장을 압축성유체로 해석한 경우는 매우 드물다. 현재 압축성유동 해석에 널리 사용되는 time marching algorithm은 저속의 유동장 해석시 지배방정식에 나타나는 eigenvalue들의 괴리에 의하여 수렴속도가 현저히 떨어지게 된다. 본 연구에서는 이와 같은 난점을 극복할 수 있는 time-derivative preconditioning 방법을 사용하여 온도차가 큰 유동장에서의 강제 및 혼합대류에 대한 계산을 수행하였고 이들의 열전달특성을 비교하였다. 강제대류의 경우 실린더 벽면 온도의 증가에 따른 밀도 감소의 영향은 유동장의 Re수를 감소시켜 확산의 영향을 증가시키면서, 혼합대류의 경우 부력의 영향은 가열되는 유동장의 범위와 재순환 영역을 강제대류에 비해 현저히 감소시킨다.