점탄성 유체해석용 RANS 기반 난류 모델 개발 및 검증

노경철

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자료유형: 학술저널

저자정보: 노경철 (동양대학교)

저널정보: 한국산학기술학회 한국산학기술학회 논문지 한국산학기술학회논문지 제18권 제3호

발행연도: 2017.3

수록면: 545 - 550 (6page)

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2017

점탄성 유체해석용 RANS 기반 난류 모델 개발 및 검증

노경철 한국산학기술학회 논문지 2017.03 학술저널

2010

점탄성 유체의 난류 해석을 위한 수정된 k-ε 난류모델 개발 및 혈류역학에의 적용

노경철 , 유홍선 한국전산유체공학회지 2010.12 학술저널

점탄성 유체의 난류 해석을 위한 수정된 k-ε 난류모델 개발 및 혈류역학에의 적용

노경철 , 유홍선 한국전산유체공학회 학술대회논문집 2010.05 학술대회자료

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대동맥이나 협착된 경동맥에서는 심장수축기에 간헐적으로 난류현상이 발생하고 있으며, 혈액의 점성특성으로 인해 기존 난류모델로는 정확한 해석이 어려운 실정이다. 혈류는 점탄성 유체의 성질을 가지고 있어 유체의 전단 변형률 증가에 따라 점도가 감소하는 점탄성 유체이며, 이러한 점탄성 유체는 난류 유동시 저항 감소 현상이 발생한다. 기존의 난류해석 모델들은 점성변화가 없는 뉴턴 유체에 적합한 모델들이 대부분이기 때문에, 점탄성 유체의 저항 감소 현상을 고려한 비뉴턴 유체 해석에 적합한 난류 모델개발이 필요하다. 본 논문은 난류 모델 가운데 수렴성이 좋고 해석시간이 짧은 표준 k-ε 모델을 기반으로 저항 완충 함수를 이용하여 비뉴턴 유체의 저항감소 현상을 해석할 수 있는 수정된 난류모델을 제시하였으며, 이를 기존 난류모델들과 비교하여 제시된 난류 모델을 검증하였다. 새로 제시된 수정된 난류모델은 벽함수 및 점성저층을 고려하지 않았기 때문에 해석시간이 대폭적으로 감소하였으며, 적은 격자수를 이용하여 효율적으로 비뉴턴 유체의 난류 현상을 해석할 수 있기 때문에 향후 혈류해석 및 점탄성유체 해석에 적용할 예정이다.

#CFD #Drag Reduction #Hemodynamics #non-Newtonian #Turbulence

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[단행본] - Nichols, W.W. / 1990 / McDonald's Blood Flow in Arteries / Lea&Febiger

[단행본] - Fung, Y.C. / 1996 / Biomechanics: Circulation / Springer-Verlag : 136 ~ 140

[학술대회논문] - Toms, B. A. / 1948 / Some Observations on the Flow of Linear Polymer Solutions through Straight Tubes at Large Reynolds Numbers / Proceedings of the First International Congress on Rheology 2 : 135 ~ 141

[학술지(정기간행물)] - P. S. Virk / 1975 / Drag reduction fundamentals / AIChE Journal 21 (4) : 625 ~ 656

[학술지(정기간행물)] - F.T. Pinho / 1990 / Flow of non-newtonian fluids in a pipe / Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics 34 (2) : 129 ~ 144

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