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Numerical Computation of Turbulent Flow over a Backward Facing Step
Suak-Ho Van(반석호),Hyoung-Tae Kim(김형태) 한국해양공학회 1996 韓國海洋工學會誌 Vol.10 No.3
후방 계단(backward facting step) 주위의 난류 유동 특성을 수치 해석을 통해 파악하고자 하였다. 지배방정식은 2차 정도의 유한 차분 기법으로 이산화하였으며 비교차격자계를 사용하여 양해법으로 계산하였다. 난류 모형으로는 이층 모형(two-layer)을 사용하였고 압력-Poisson 방정식을 이용하여 압력과 속도를 연성시켰다. Re=44,000인 경우에 대해 계산 결과로 부터 후방 계단 뒤의 속도 벡터, 유선, 압력 및 속도 분포, 재부착 길이(reattachment length) 등을 실험치와 비교하였다. 본 계산에 사용한 수치 해석 기법은 박리등이 포함된 복잡한 난류 유동 현상을 잘 재현할 수 있음을 확인할 수 있었다.
Backward Facing Step의 층류 유동 수치계산
반석호(Suak-Ho Van),김형태(Hyoung-Tae Kim) 한국해양공학회 1993 韓國海洋工學會誌 Vol.7 No.2
원초변수를 이용한 Navier-Stokes방정식의 수치계산기법을 개발하고, 이를 응용하여 backward facing step의 층류 유동을 계산하였다. 직교좌표계에서의 비압축성 Navier-Stokes방정식을 풀기위해 시간과 공간항을 2차 정도의 유한차분을 사용하여 이산화하였고 비교차 격자계를 사용하여 양해법으로 수치 계산하였다. 운동량방정식과 연속방정식으로 부터 유도된 압력방정식(pressure-Poisson equation)을 이용하여 무발산 조건을 만족시켰다. Backward facing step의 층류 유동을 100≤R<SUB>e</SUB>≤1000 범위에 대해서 수치 계산하였으며 실험결과와 잘 일치하는 결과를 구할 수 있었다. 특히 step뒤에서 생기는 박리구간의 길이는 다른 계산결과들보다 실험치에 가까운 값을 얻을 수 있었으며, Re가 600보다 클때는 위쪽 벽에 또 다른 박리 유동이 발생되는 현상이 예측되었다.
The Application of CFD for Ship Design
김우전(Wu-Joan Kim),반석호(Suak-Ho Van) 한국전산유체공학회 2003 한국전산유체공학회지 Vol.8 No.2
The issues associated with the application of CFD for ship design are addressed. Doubtlessly at the moment, CFD tools are very useful in evaluating hull forms prior to traditional towing tank tests. However, time-consuming pre-processing is an obstacle in the daily application of CFD tools to improve hull forms. The accuracy of computational modeling without sacrificing the usability of CFD system is also to be assessed. The wave generation is still predicted by using potential panel methods, while velocity profiles entering into propeller plane is solved using turbulent flow solvers. The choice of turbulence model is a key to predict nominal wake distribution within acceptable accuracy. The experimental data for CFD validation are invaluable to improve physical and numerical modeling. Other applications of CFD for ship design than hull form improvement are also given. It is certain that CFD can be a cost-effective tool for the design of new and better ships.
Series 60, $C_B=0.60$ 선형의 형상계수의 특성고찰
김훈철,양승일,김은찬,강국진,반석호,이영길,김윤호,이귀주,곽영기,좌순원,김효철,김우전,송무석,조규종,홍성완,이승희,신영균,Kim, Hun-Chol,Yang, Seung-Il,Kim, Eun-Chan,Kang, Kuk-Jin,Van, Suak-Ho,Lee, Young-Gill,Kim, Yoon-Ho,Lee, Kwi-Joo,Kwak, Young-Ki,Joa, 대한조선학회 1988 大韓造船學會誌 Vol.25 No.4
국제선형시험수조회의의 저항시험에 관한 표준선형인 Series 60, $C_B=0.60$에 대하여 서로 크기가 다른 5척의 모형선을 국내의 선형시험수조 보유기관(한국기계연구소 선박분소, 현대선박해양연구소, 서울대학교, 인하대학교)에서 제작, 교환하여 상사모형시험을 수행하였다. 이 결과를 Hughes 및 Telfer의 방법에 따라 해석하여 형상계수와 모형선의 크기 및 예인속도와의 관계를 파악하고자 했다. 이 선형에 대해서 형상계수는 Reynolds 수 뿐만 아니라 Froude 수에 따라서도 변화하는 것을 확인하였다. 또한 현행의 형상계수를 이용한 실선저항추정법이 공학적 유용성을 가지고 있음을 재확인하였다. 선형특성이 다른 여러 선형에 대해서 상사모형시험을 실시하므로서 보편적인 원리를 파악하는 것이 필요하다고 판단된다. The Resistance Committee of Korea Towing Tank Conference extended the Cooperative Experimental Study Program(1985)[1] to perform the geosim tests by exchanging the five different scaled Series 60, $C_B=0.60$ models between the participating organizations and 13 sets of resistance data have been obtained. The test results are compared among the participating towing tanks and also with the results given in the report of the Resistance and Flow Com-identify the mittee of 18th ITTC. The form factor of each model is derived by Prohaska's method to investigate its dependency on $R_n$. On the other hand, at each $F_n$, form factors are also derived by Telfer's method to relation between $F_n$ and form factor. For this hull form, form factors show relatively weak dependency on $R_n$ and strong dependency on $F_n$. And it is also found that dependencies on both have a cross relation. It seems that further study should be continued to understand more clearly the physical phenomena involved in this problem.