• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
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• pp.27-30
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• 2009

The aerodynamic performance of aircraft in icing condition can deteriorate considerably by contamination of aerodynamic and propulsive systems due to icing accretions on aircraft surfaces. A computational analysis based on the Eulerian description was performed on an airfoil to investigate effects of ice accretions on airfoil aerodynamics. A water droplet with liquid water concentration ($0.00075kg/m^3$) and mean volume diameter ($20{\mu}m$) was considered and applied to various angles of attack to investigate the stall angle decrease and the drag increment.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2004년도 봄 학술발표회 발표논문집
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• pp.69-72
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• 2004

본 연구에서는 한라산 유역에서의 적설이 지하수 함양에 미치는 영향조사를 위해 물수지 분석을 통한 유출, 침투, 증발산량을 규명하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1.‘03년 12월~’04년 2월 까지의 적설자료를 수집하여 선형모델인 Clark 모델 및 SCS 모델에 의해서 유출해석을 실시한 결과 융설에 의한 직접유출은 일어나지 않았다. 2. 증발산량을 Thornthwait 공식에 의해.산정한 결과 9.6cm가 발생하며, 침투량은 196.8cm가 발생하였다. 3. 본 연구기간내에 발생한 적설에 대한 물수지 분석 결과 한라산 적설이 지하수 함양에 미치는 영향은 30,186,365톤으로 나타났다. 4. 연구대상지역에서 현장 관측조사의 결과 표고 1,700m이상의 적설은 2월까지는 동결된 결빙상태로 남아 있고, 표고 1000m까지는 해빙과 결빙이 반복적으로 일어나고 있어 융설에 의한 부분적인 지하수 침투가 일어나며, 표고 1,000m에서부터 표고 600m까지의 지역인 경우 융설되어 지하침투가 활발히 일어나는 지역으로 나타났다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제21권1호
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• pp.1-9
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• 2016

Atmospheric icing may have significant effects not only on safety of aircraft in air, but also on performance of wind turbine and power networks on ground. Thus, ice protection measure should be developed to protect these systems from icing hazards. A very efficient method is the electro-thermal de-icing based on a process by which ice accretion is melted and blown away through aerodynamic forces. In this computational study, a state-of-the-art icing code, FENSAP-ICE, was used for the analysis of electro thermal de-icing system. Computational results including detailed conjugate heat transfer analysis were then validated with experimental data. Further, the computational model was applied to the DU21 airfoil section of NREL 5MW wind turbine with calculated heater parameters.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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• pp.460-463
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• 2010

Ice accretion on aircraft surface can greatly impair the aerodynamic performance of aircraft. As an alternative to the traditional Lagrangian particle tracking approach, an Eulerian-based droplet impingement and ice accretion code for air flows containing water droplets was developed A CFD solver was also developed to solve the clean airflow. The results of present method were compared with experimental data and previous icing codes such as LEWICE and FENSAP-ICE and were confirmed to show good agreement each other in qualitative and quantitative ways.

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권11호
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• pp.1552-1561
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• 1997

In this numerical study, it is investigated for the ice-formation phenomena for water flow in a concentric tube. The freezing layers of ice in both the inner and outer wall of a concentric tube are simultaneously considered. In the solution strategy, the complete set of governing equations in both the solid and liquid regions are resolved. Numerical results are obtained by varying the inner/outer wall temperatures and Reynolds number. The results show that the inner/outer wall temperatures have the great effect on the thickness of the solidification layer thereof. The shapes of ice layer in both the inner and outer wall can be expressed as a function of inverse Graetz number. As the wall temperature in inner or outer tube decreases, the heat transfer coefficients in both inner and outer ice layer surfaces increase absolutely.

• 동력기계공학회지
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• 제14권1호
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• pp.34-39
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• 2010

A side by side refrigerator is popularly used one among electric home appliances according to the rise of the customer's living standard. But the frost problem in freezing compartment comes out whenever we develop the high quality refrigerator. In this research, internal flow simulation and temperature measurement were carried out by using CFD and T-type thermocouple respectively in order to understand freezing mechanism. It was revealed that the amount of frost beneath the 1st and 2nd shelves is approximately 40% of total frost and the cause of frost generation is due to bad circulation of low speed cold flow. Using this analysis, the shapes of outlets under shelves are modified. So, the amount of frost in this modified model decreases 6% comparing to original one.

• 기계저널
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• 제24권4호
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• pp.275-283
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• 1984

유한요소기법은 원만한 온도변화를 갖는 이동경계문제에 대해 적용할 수 있음을 설명하였다. 상변화가 일어나는 요소에서 어느 한 시간 단계에 변화할 수 있는 온도의 범위는 상변화 온도 구간 보다 적어야 원만한 수치해를 얻을 수 있음을 소개하였다. 잠열의 효과를 엔탈피의 온도에 대한 변화율로 처리하여 열용량 행렬을 계산할 수 있음을 설명하였다. 급격한 변화를 갖는 온 도분포를 수치적으로 근사해를 구할 때 나타나는 파동형상은 연속적인 변수를 부분적으로 근사 해를 가정 하는데서 포함되는 오차에 기인한다. 따라서 이러한 급격한 변화의 변수를 취급하는 기법이 요구된다. 상변화를 수반하는 이동경계문제는 물의 결빙금속의 열처리, 용접, 고체연료의 연소 등에서 많이 접하게 되나 전문적인 프로그램이 없으므로(저자가 조사한 바에 의하면) 온 도분포를 요구하는 문제에서는 이의 선결이 요망되고 있다. 특히 구조해석문제에서 시간에 따라 온도조건이 변화는 경우가 많아 온도분포에 대해 따로 계산하고 그 후 구조해석을 하는 방법이 있으나, 이는 상변화와 같은 물성의 큰 변화가 없는 경우에만 가능하다. 따라서 상변화가 있는 문제에서 열탄성(thermo-elasticity)이나 열탄소성(thermoelasto-plasticity)해석을 하기 위해서는 이동경계와 구조해석을 동시에 하여야 한다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 2004년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.47-59
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• 2004

본 연구에서는 동해고속도로 설계시 나타난 연속터널을 대상으로 하여 터널내 오염농도 해석 및 터널내 오염농도의 거동 및 터널 갱구부 주변의 오염물질의 재유입 여부를 분석하여, 연속터널에 대한 터널내 외부유동에 대한 환기영향을 검증하였다. 또한 연속터널 연결부에서의 캐노피 설치방안, 결빙대책 및 조도순응대책 등을 검토하여 연속터널에서의 환기 및 방재특성을 고려한 합리적인 고속도로설계가 되고자 하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제19권1호
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• pp.114-120
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• 2020

In this study, the process of freezing around two consecutively arranged channel tubes used for evaporator heat exchange was numerically investigated. Numerical results confirmed that the vortex occurred between the front channel and the rear channel and also that the vortex occurred due to the rapid change of the channel at the rear of the rear channel. These vortices were found to play a role in reducing the ice layer to some extent by the growth of the ice layer at the front and rear of the channel tube. The freezing layer showed a tendency to gradually increase as it passed through the channel pipe. As the wall temperature in the channel pipe decreased, the thickness of the freezing layer increased. As the flow rate of water slowed, the thickness of the freezing layer became thicker. In particular, in the case of a slow flow rate of 0.03 m/s, the freezing layers of the front channel pipe and the rear channel pipe were connected to each other. The narrower the channel, the thinner the freezing layer was in both the front and rear channel tubes. It is found that these thin freezing layers are caused by the low thickness of the temperature boundary layer formed around the channel tube.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권4호
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• pp.255-267
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• 2020

SLD 조건은 직경이 50㎛ 이상인 과냉각대형액적의 분포가 지배적인 결빙 환경을 뜻한다. SLD 조건에서는 액적의 큰 크기로 인해 wall-droplet interaction, deformation 등의 물리적 현상이 착빙 과정에 중요한 영향을 미친다. 그에 따라 SLD 효과를 수치적으로 모사하기 위한 다양한 연구가 수행되었고, 부착률을 수정하는 후처리 기법을 통해 wall-droplet interaction 현상을 고려하는 방법이 제안되었다. 그러나 이 방법은 액적이 충돌하는 벽면 특성을 제대로 고려하지 않는 반경험식(Wright Model)을 사용하기 때문에 착빙 영역에서 여전히 부착률과 부착 한계를 과대 예측한다. 이 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 착빙 영역을 세 개의 영역으로 구분하였다. 그리고 벽면 특성을 고려하는 Bai and Gosman rebound 모델을 바탕으로 개발한, 새로운 wall-droplet interaction 모델을 후처리 기법에 도입했다. 그리고 액적의 항력계수를 증가시키는 deformation 현상을 반영하기 위해 3가지 deformation 모델을 비교·분석하여 가장 적합한 모델을 선정했다. 앞의 내용을 바탕으로 개발한 SLD 결빙 예측 코드를 검증하기 위해 실험 데이터를 활용하여 해석을 수행했다. 그 결과 수정된 후처리 기법은 착빙 영역에서 rebound 현상에 의한 부착률 감소를 더욱 크게 예측하였고 부착 한계와 부착률 크기를 예측하는 데 있어 향상된 정확성을 보여줬다. 그리고 deformation에 의한 항력계수의 증가를 가장 크게 결정하는 Wiegand model이 실험과 가장 유사한 것을 확인할 수 있었다.