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- 저자 : 신재렬(Jae-Ryul Shin) (검색결과 31 건)
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초음속 기저유동의 우수한 예측을 위한 DES 모델상수의 동적 보정
신재렬(Jae-Ryul Shin),최정열(Jeong-Yeol Choi) 한국항공우주학회 2010 한국항공우주학회지 Vol.38 No.2
강한 압축성을 갖는 유동의 DES 해석에서, 일반적인 경험상수 CDES 값 0.65를 사용할 경우 경계층 내에서 인위적으로 LES 모드로 수행된다. 본 연구에서는 S-A DES 모델에서 RANS 모드 보호를 위하여 사용되는 난류 길이와 벽거리 비의 분포 함수를 이용한 CDES의 동적 결정 방법을 제시하였다. 동적 CDES 결정식을 초음속 기저 유동장에 적용한 결과 다른 모델 상수를 사용한 기존의 연구 결과에 비하여 우수한 예측을 보여주었다. The DES analysis of strong compressibility flow, LES mode is intentionally performed in boundary layer with the conventional empirical constant CDES value of 0.65. In this study, an expression is suggested to determine the CDES value dynamically by using a distribution function of the ratio of turbulence length scale and wall distance which is used in S-A DDES model for RANS mode protection. The application of the dynamic CDES presents better prediction than previous results those used constant but different CDES values.
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신재렬(Jae-Ryul Shin),박재근(Jae-Jeun Park),김한영(Han-Young Kim),김대영(Dae-Young Kim) 한국유체기계학회 2012 한국유체기계학회 논문집 Vol.15 No.4
This study is performance estimation of wind augmentation device for BiWP(Building-integrated Wind Power) which recently attracts attention as a local power. various structures are installed on a rooftop of residential complex buildings. Changing a profile of these, we designed a configuration that is able to capture much air and increase exit velocity. To estimate wind augmented effect of this device, we compared numerical analysis results with wind tunnel test results. Results show that exit velocity is increased from 24% to 60% by wind augmented device on a rooftop of building.
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초음속 유동에서 기저유동의 Detached Eddy Simulation
신재렬(Jae-Ryul Shin),문성영(Sung-Young Moon),원수희(Su-Hee Won),최정열(Jeong-Yeol Choi) 한국항공우주학회 2009 한국항공우주학회지 Vol.37 No.10
초음속 유동장 내의 축대칭 기저유동에 DES 기법을 적용하였다. 이 기법은 RANS 모드에서는 Spalart-Allmaras (S-A) 난류 모델을 사용하고, Large-eddy simulation (LES) 모드에서는 부격자 모델을 기반으로 하고 있다. LES 보다 비교적 적은 비용을 갖는 DES 기법을 사용하여 기저 유동장과 기저 압력을 정교게 예측할 수 있었다. 기저유동의 정확한 예측을 위해 경계층 두께, 운동량 두께, 표면마찰과 같은 기저 가장자리 유동 물성치를 Dutton 등의 실험과 비교하였다. DES는 하류영역에서의 전단층 말림, 큰 에디 운동, 재순환영역 내의 작은 에디 운동 같은 비정상 난류 운동의 물리적 현상을 잘 모사 하였다. 또한, 경험상수 C<SUB>DES</SUB> 1.2를 사용한 현재 결과가 일반적인 경험상수 C<SUB>DES</SUB> 0.65에 비해 실험과 잘 일치함을 보여준다. DES method is applied to an axisymmetric base flow at supersonic mainstream. The model is based on the Spalart-Allmaras (S-A) turbulence model in the RANS mode, and is based on the subgrid scale model in the Large-eddy simulation (LES) mode. Accurate predictions of the base flowfield and base pressure are successfully achieved by using the DES methodology which is less expensive than LES. Flow properties at the edge of base, such as boundary layer thickness, momentum thickness and skin fraction are compared with Dutton et al [experimental data to proper prediction of base flowfiled. From the present results, The DES accurately resolves the physics of unsteady turbulent motions, such as shear layer rollup, large-eddy motions in the downstream region and small eddy motions inside the recirculating region. Moreover, The present results of using an empirical constant C<SUB>DES</SUB> of 1.2 shows good agreement with experimental data than conventional empirical constant C<SUB>DES</SUB> of 0.65.
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추진기관시험설비에서 비반응 플룸모델을 이용한 한국형발사체 1단 추진기관의 배기플룸 거동 평가
신재렬(Jae-Ryul Shin),문성목(Seong-Mok Moon),김성룡(Seong-Lyong Kim) 한국추진공학회 2014 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.12
추진기관의 개발 및 인증을 위한 시험설비 구조물에 대한 화염냉각 시스템 설계 및 평가를 위해 추진기관의 배기 플룸 해석을 수행하였다. 본 연구에는 상용 CFD 소프트웨어인 Fluent 13이 사용하고 배기 플룸은 단일 화학종 비반응 플룸 모델을 사용하여 수행하였다. 이 플룸 모델을 적용한 75톤 엔진의 성능 평가로부터 실무에 쉽게 적용가능하고 CEA 및 한국항공우주연구원의 제원 성능과 매우 잘 일치하는 결과를 보여주었다. 시험설비의 해석결과 화염유도로와 core 분사기가 고온의 픞룸 유동에 취약한 부분으로 평가 되었다. The exhaust plume analysis of propulsion system was carried out on the test facility structure for the design and evaluation of flame cooling system, this facility is for development and certification of a propulsion system. In this study, the commercial CFD software Fluent 13 is used and the exhaust plume was carried out using a single-species non-reacting plume model. From performance evaluation of the 75 tons engine, it is easily to apply in practice and the results show very good agreement with the performance specifications of KARI and the CEA. The results from analysis of the test facility, the core injectors and the flame deflector are weakness areas by high temperature plume flow.
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신재렬(Jae-Ryul Shin),원수희(Su-Hee Won),최정열(Jeong-Yeol Choi) 한국추진공학회 2008 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2008 No.5
본 연구의 목적은 수소 및 탄화수소를 이용한 bluff-body 화염 안정화 및 hyper-mixer와 같은 초음속 연소기 연료 분사기 주변의 유동해석 이다. 대규모 박리영역을 갖는 후방단 형상의 초음속 주변 유동을 해석하기 위한 검증 단계로 다양한 수치기법을 평가해 보았다. 고차 공간 정확도로 확장된 5차 TVD-MUSCL기법, Roe FDS, S-A DES/DDES 조합이 기저유동과 기저유출 유동에 좋은 결과를 보여 주었다. The purpose of this study is analysis of flow field where is around of injector of supersonic combustor which is bluff-body stabilized flame and hyper-mixer type of supersonic combustor injector by using hydrogen or hydrocarbon fuel. Various schemes are evaluated to supersonic backward step flow filed with massive separation region in validation step. Compounded scheme of 5th-order TVD-MUSCL, Roe FDS, S-A DES/DDES has a good performance in base and base-bleed flow.
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하이드라진 Arcjet Thruster의 유동 및 성능해석
신재렬(Jae-Ryul Shin),최정열(Jeong-Yeol Choi) 한국유체기계학회 2006 유체기계 연구개발 발표회 논문집 Vol.- No.-
The computational fluid dynamic analysis has been conducted for the thermo-chemical flow field in an arcjet thruster with mono-propellant Hydrazine (N₂H₄) as a working fluid. The Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) equations are modified to analyze compressible flows with the thermal radiation and electric field. The Maxwell equation, which is loosely coupled with the fluid dynamic equations through the Ohm heating and Lorentz forces, is adopted to analyze the electric field induced by the electric arc. The chemical reactions of Hydrazine were assumed to be infinitely fast due to the high temperature field inside the arcjet thruster. The chemical and the thermal radiation models for the nitrogen-hydrogen mixture and optically thick media respectively, were incorporated with the fluid dynamic equations. The results show that performance indices of the arcjet thruster with 1kW arc heating are improved by amount of 180% in thrust and 200% in specific impulse more than frozen flow. In addition to thermo-physical process inside the arcjet thruster is understood from the flow field results.
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