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다양한 형태의 미소 채널에서 격자 볼츠만 방법을 이용한 이상 유동 해석
변성준(Sing-jun Byun),윤준용(Joon-Yong Yoon),이도형(Do-Hyung Lee) 한국유체기계학회 2007 유체기계 연구개발 발표회 논문집 Vol.- No.-
This research investigates the lengths of droplets and the spatial periods between droplets in micro channels of having separately different entrance types. The entrance types of micro-channels are T-type, cross type and Y-type, Lattice Boltzmann method is used for analysis. Interaction potential LBM proposed by Shan and Chen appears to be effective for immiscible two-phase flow in micro channel. Experimental data by Joshua D. Tice el al is found to be in good agreement with values obtained from simulations. As a result of simulation, the sizes of droplets are most small and the period between droplets are most short in cross type. The formations of droplet are influenced by the ratio of flow rate and shapes of inlets.
변성준(Sung Jun Byun),Stephane Cyr,김석원(Suk Won Kim),권혁빈(Hyeok-bin Kwon) 한국철도학회 2014 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2014 No.5
고속철도 차량의 공기저항과 유동 특성의 정확한 예측은 차량의 설계에 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 고속열차 형상의 공기저항을 정량적으로 평가하기 위해 LBM(Lattice Boltzmann Method) 기법을 이용하여 4 량 편성의 1/20 축소형 HEMU-430X 고속열차 주위의 유동장에 대한 전산해석을 수행하였다. 해석에 사용된 프로그램은 자동차분야에서 공력과 유동해석에 많이 사용되고 있는 Exa Co.의 PowerFLOW이며, 실험에 사용된 속도 조건은 69.44 m/s로써 비압축성 난류 영역에 해당되어 비압축성 VLES(very large eddy simulation) 모델을 이용하였다. 전산해석을 통해 얻어진 열차의 공기저항계수는 풍동실험 결과와 비교하여 해석기법의 정확도를 평가하였으며, 열차 주위의 비정상 유동 특성 및 LBM 기법의 고속열차 적용 타당성에 대해서도 논하였다. For high-speed trains, estimation of aerodynamic drag as well as understanding of flow structure around trains is very important to design aerodynamic shape. In this study, LBM(Lattice Boltzmann Method) has been employed to assess the aerodynamic drag of high-speed train quantitatively, and numerical simulation around the high-speed train has been conducted. Incompressible VLES(Very Large Eddy Simulation) model has been used in simulating by PowerFLOW of Exa Co. in accordance with the flow Mach number about 0.2 which corresponds to freestream velocity 70m/s. The aerodynamic drag coefficient from numerical simulation has been compared with that from wind tunnel experiment to evaluate the accuracy of the numerical methods. The unsteady flow characteristics around high-speed train as well as the application of LBM to high-speed train have also been discussed.
변성준 ( Sung-jun Byun ),한승우 ( Seung-woo Han ),이선구 ( Seon-gu Lee ),김정미 ( Jeong-mi Kim ),황수연 ( Su-yeon Hwang ),신창화 ( Chang-hwa Shin ) 한국정보처리학회 2023 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.30 No.2
이 논문은 해양 안전 및 보트 운항 훈련을 위한 소형선박 시뮬레이터의 개발을 다룬다. 시뮬레이터는 자유 운항, 시험 모드 운항, 초급자 훈련 모드 운항 등 다양한 기능을 제공하며, 사용자의 실력과 선호도에 따라 맞춤 교육을 제공한다. 이를 통해 보트 운항의 안전성을 향상시키고, 비용 효율적인 방법으로 많은 사용자들에게 접근 가능한 학습 도구를 제공한다.
신명섭(Myung Seob Shin),변성준(Sung Jun Byun),윤준용(Joon Yong Yoon) 대한기계학회 2010 大韓機械學會論文集B Vol.34 No.5
본 연구에서는 격자볼츠만 방법(LBM)을 이용하여 미소채널 내의 유동이 완전 발달 층류유동일 때, 미소 채널 내에서의 표면 거칠기 영향에 대하여 수치계산을 수행하였다. 미소채널 내에서 표면 거칠기의 영향을 분석하기 위하여 표면 거칠기의 높이(ε), 폭(w), 간격(s)을 조절하여 미소채널에서의 마찰계수(f), 포와이즈수(Po)와 거시적 이론값과 비교하였다. 미소채널에서의 표면 거칠기의 높이가 증가함에 따라 거시적 이론값(Po=24)에 비해서 수치해석으로부터 예측된 값(25 Po 29)이 높게 나타났으며, 표면 거칠기의 폭과 간격은 표면 거칠기의 높이에 비해 미소채널 내부 유동의 변화에 큰 영향을 주지 않는 것을 알 수 있었다. 이 결과로부터 미소채널 내부 유동에서는 표면 거칠기의 영향으로 거시적 층류유동과는 다른 유동현상이 나타난다는 것을 알 수 있었다. In this paper, lattice Boltzmann method(LBM) results for a laminar flow in a microchannel with rough surface are presented. The surface roughness is modeled as an array of rectangular modules placed on the top and bottom surface of a parallel-plate channel. The effects of relative surface roughness, roughness distribution, and roughness size are presented in terms of the Poiseuille number. The roughness distribution characterized by the ratio of the roughness height to the spacing between the modules has a negligible effect on the flow and friction factors. Finally, a significant increase in the Poiseuille number is observed when the surface roughness is considered, and the effects of roughness on the microflow field mainly depend on the surface roughness.
격자볼츠만 아격자 모델을 이용한 난류 경계층 내에서의 오염물질 확산에 대한 수치적 연구
신명섭(Myung Seob Shin),변성준(Sung Jun Byun),김준형(Joon Hyung Kim),윤준용(Joon Yong Yoon) 대한기계학회 2011 大韓機械學會論文集B Vol.35 No.2
격자볼츠만 방법(LBM)을 이용하여 난류 경계층에서의 오염물질 확산에 대하여 수치계산을 수행하였다. 난류 경계층 내의 유동을 모사하기 위하여 격자볼츠만 방법에 Smagorinsky 아격자 모델을 적용한 LB-SGS 모델을 사용하였으며, 오염물질의 확산을 모사하기 위하여 Passive-scalar 방법을 적용하였다. LB-SGS 모델의 신뢰성 검증을 위하여 Fackrell & Robins(1982)과 Raupach & Legg(1983)의 실험 조건과 동일한 조건하에서 수치계산을 수행하였고, 수치계산으로 얻어진 농도 분포를 실험값과 비교하였다. 이 결과로부터 LB-SGS 모델이 난류 경계층 내에서의 오염물질의 농도분포를 예측하는데 적합한 모델임을 알 수 있었다. The dispersion of a pollutant in a turbulent boundary layer has been described in this study by using a two-dimensional lattice Boltzmann method (LBM) and the Smagorinsky sub-grid-scale (SGS) model. The scalar transport equation corresponding to the pollutant concentration is adopted; the pollutant is considered to be in a continuous phase. The pollutant source is classified as ground-level source (GLS) and elevated-point source (ES). Air velocity and particle concentration profile for the pollutant are compared with the respective results and profiles obtained in the experiments of Fackrell and Robins (1982) and Raupach and Legg (1983). The numerical results obtained in this study, i.e., the simulation and the experimental data for the mean flow velocity profiles and the pollutant concentration profiles, are in good agreement with each other.
격자볼츠만 방법을 이용한 도심지역 오염물질 확산에 대한 수치적 연구
정재화(Jae-Hwa Jung),변성준(Sung-Jun Byun),신명섭(Myung-Seob Shin),윤준용(Joon-Yong Yoon) 한국유체기계학회 2007 유체기계 연구개발 발표회 논문집 Vol.- No.-
The pollutant dispersion in a street canyon has been described in this study by using an two-dimensional lattice Boltzmann method coupled to the Smagorinsky sub-grid scale model. The pollutant source is divided ground-level source(Gl.S) and elevated source (ES). The obstacles were made a flat plate. The height of obstacle and distance of them were divided flow patterns as a isolated roughness flow, wake interference flow, skimming flow. The influence of the ratio between the height of the upstream and downstream canyon obstacles, as well as the gap distance between them was analyzed considering the situation of 'open country' and 'urban roughness'. The code for this research used large eddy simulation(LES) model by using lattice Boltzmann method(LBM).