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문제 정의
- 본 연구실에서는 PIV 기법을 이용하여 실린더 후류 의 2차 와류를 측정함으로써 실린더 근접 후류의 위상학적 구조와 2차 와류의 상호관계에 대하여 연구를 수 행하였으며, 나아가 진동 유동장에서 유동공진에 의한 실린더 후류의 와류 특성 변화에 대한 연구를 수행 하 였다. 또한 2상유동의 속도장을 측정하기 위하여 단일 카메라의 영상분리를 이용하여 자유 상승 기포의 고속 2상유동을 PIV로 측정하는 기법을 개발 하였다.
- 본 연구실에서는 서울대학교병원 의공학과에서 개 발한 폴리우레탄 인공심장 판막 주위 유동특성을 평 가하고자 정상유동과 맥동유동 조건에서 열림판의 주 기적 개폐에 따라 변화하는 판막 하류의 순간 속도 분 포와 레이놀즈 전단응력분포를 PIV로 측정하는 연구 를 수행하였다.
- 본 연구실에서는 효율적인 유한요소 해석 기법 개 발을 위한 연구를 수행하고 있다. 예를 들면, 2차원 충돌 제트 해석에서 유선상류도식을 도입한 코드 개 발 연구, 수렴을 가속화하기 위하여 3차원 비정렬격 자계를 이용한 Navier-Stokes 해의 예조건화 기법에 대한 연구, 이산화된 Navier-Stokes 방정식의 영역 분 할법을 위한 병렬 예조건화 기법과 P1P1 / P2P1 유한요소 공식을 이용한 분리해법에 대한 연구 등이 있 다.
- 본 연구에서는 DNS와는 달리 비교적 성긴 격자를 사용할 수 있는 LES에서 발생 하는 모델 링 오차 및 차 분 오차에 대하여 수치실험 및 이론적 해석을 통하여 대류항을 엇대칭형으로 처리한 고해상도 컴팩트 중심 차분기법이 복잡한 난류 유동 해석을 위한 LES에 성 공적으로 적용될 수 있음을 규명하였으며, 또한 LES 에 대한 체계적인 수치 및 모델링 오차해석 방법론을 제시하였다. 현재는 이와 같은 수치기법을 DNS에도 적용하여 실린더 후류에서의 와류 공진현상에 대한 물리적 메커니즘을 규명하기 위한 연구가 활발히 진 행되고 있다.
- 본 연구에서는 Low-Mach-Number Navier-Stokes 방정 식을 채택하여 초임 계 압 유체 (Supercritical Pressure Fluid)의 난류 열전달 현상 및 이에 따른 난류 구조 변 화에 대한 DNS를 수행하였으며, 또한 이를 효과적으 로 풀기 위한 수치기법을 개발하였다. 이를 통해 초 임계압 유체와 같이 매우 큰 폭의 밀도 변화를 수반 하는 경우에는 부력에 의한 자연 대류 효과가 증폭되 어 밀도 섭동에 의한 부력 생성항이 난류 구조의 변 경 및 에너지 전달 현상을 결정하는 매우 중요한 역 할을 함을 규명하였으며, 이에 따라 국부적인 열전달 저하 및 증가 현상과 같은 특이 열전달 현상이 발생 함을 증명하였다.
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