• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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• pp.473-478
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• 2010

In this study, the Ergun's equation has been verified in order to calculate pressure drop of the two phase flow. The equation had been used in the high Reynolds number region for interior ballistic analysis in spite of being verified in the low Reynolds number region. Therefore additional verification seems to be inevitable. Thus, the validity of the equation has been verified using CFD in the high Reynolds number cases of the diameter-particle ratio 10, 13 and 16.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제30권5호
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• pp.589-596
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• 2006

This study aims to propose a new model axial flow fan which attachs centrifugal blades, and to investigate the effect of centrifugal blades on the performance improvement of new model axial flow fan. A numerical simulation has been conducted using STAR-CD commercial code to solve the three dimensional incompressible Navier-Stokes equation for high Reynolds number $k-{\epsilon}$ turbulent model. Numerical simulation is carried out to investigate the detail phenomenon in the flow field and performance characteristics of new model and normal model fan. Calculation results are compared with normal model's results to investigate which centrifugal blades effect on velocity profile and pressure distribution at various flow field positions. and calculation results show that new model fan can improve the performance of total pressure.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제21권4호
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• pp.430-436
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• 1997

Time-dependent Flow characteristics of a two-dimensional lid-driven square cavity flow of six high Reynolds numbers, $10^4 2{\times}lO^4., 3{\times}l0^4, 5{\times}lO^4, 7.5{\times}lO^4$ and $10^5$ were investigated. A convection conservative difference scheme based upon SOLA to maintain the nearly 2nd-order spatial accuracy was adopted on irregular grid formation. Irregular grid number is $80{\times}80$ and its minimum size is about 1/400 of the cavity height(H) and its maximum is about 1/53 H. The result shows that at Re= $10^4$, periodic migration of small eddies appearing in corner separation region and its temporal sinusoidal fluctuation are represented. And another critical Reynolds number which shows the commencement of flow randomness emerging from the periodic fluctuation is assumed to be around Re= $1.5{\times}10$. At five higher Reynolds numbers ($2{\times}lO^4., 3{\times}l0^4, 5{\times}lO^4, 7.5{\times}lO^4$ and $10^5$), an organizing structure of four consecutive vortices similar to a Moffat vortex at two lower corners is revealed from time-mean flow patterns.

• 설비공학논문집
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• 제7권4호
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• pp.622-632
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• 1995

The present numerical study is aimed to investigate time-dependent characteristics of a two-dimensional lid-driven square cavity flow of three high Reynolds numbers, $7.5{\times}10^3$, $10^4$ and $3{\times}10^4$. A conservative convection term on irregular grids was adopted by renewing the MAC type difference schemes on regular grids. Relaxation of velocity and pressure is implemented by SOLA algorithm. In case of $Re=7.5{\times}10^3$, flow behavior converges to steady state after a transient period. But for $Re=10^4$, periodic unsteady sinusoidal fluctuation of local velocity and kinetic energy is found and continuous movements of small eddies in the secondary flow regions are also discovered. Random generation of eddies and their active migrating behavior are detected for $Re=3{\times}10^4$, resulting in complete unsteady and non-linear flow characteristics. And, an organized structure similar to a Moffat vortex is also observed from the time-mean flow patterns. Furthermore, a typoon-like vortex(TLV) appears intemittently and rotates along the separation regions and boundary layers.

• 방사성폐기물학회지
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• 제8권3호
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• pp.189-199
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• 2010

고준위 방사성 폐기물 처분장의 경우 폐기물의 방사성 붕괴에 의해 열이 발생되며, 암반을 통한 열전달에 의해 처분장 주변 환경이 변화됨으로써 처분장의 안전성에 영향을 미칠 수 있다. 그러므로 지하 처분장 대기의 열전달계수를 결정하는 것은 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 Korea Atomic Energy Research Institute Underground Research Tunnel (KURT)에서 내부 환경 인자들의 측정을 통해 강제대류시 열전달계수를 산정하였다. 실험을 위해 KURT 내 히터구간의 막장 벽면에는 길이 2 m, 용량 5 kw의 히터를 삽입하여 암반 내부를 $90^{\circ}C$로 가열하였고, 외부와 연결된 급기용 팬에 의해 신선한 공기를 공급하였다. 연구결과, 외부공기 공급 후 히터구간 대기의 기류속도는 평균 0.81 m/s로 측정되었고 레이놀즈수는 약 310,000~340,000의 값을 나타냈다. 그리고 강제대류조건에서 히터구간 내 계절별 열전달계수는 각각 여름철 $7.68\;W/m^2{\cdot}K$와 겨울철 $7.24\;W/m^2{\cdot}K$의 수치를 나타냈다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.206-216
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• 2017

교란운동에너지(TKE)와 레이놀즈 응력의 수직성분($-{\bar{u^{\prime}w^{\prime}}}$)에 대한 한 주기 파장 안에서의 시간변화를 관측자료를 사용하여 분석하였다. 관측자료는 동해에서 온대성저기압이 발달하였던 2017년 1월 14일부터 18일까지 동해안 후정해변에서 측정한 파랑자료를 사용하였다. 이 기간 동안 관측된 모든 파랑자료들 중에서 비슷한 형태를 갖는 수백 개의 규칙파들을 구분하였으며 이 자료를 토대로 Ensemble Average 기법을 사용하여 이 기간 파랑특성을 대표하는 세 개의 평균파를 계산하였다. 그리고 이 평균파를 기준으로 각 파의 요동을 측정하여 한 주기 동안의 교란운동에너지와 레이놀즈 응력을 계산하였다. 이렇게 계산된 자료들을 분석한 결과 교란운동에너지는 파랑의 평균유속과 비슷한 분포를 나타내었으나(즉 유속이 최대값을 나타낼 때 교란운동에너지도 최대값을 나타내었다), $-{\bar{u^{\prime}w^{\prime}}}$는 파랑의 수평유속 방향이 전환되는 '방향전환점'에서 가파르게 증가하는 경향을 나타내었다. 이러한 $-{\bar{u^{\prime}w^{\prime}}}$의 독특한 분포는 Nielsen(1992)에 의해 제안된 난류 convection 현상을 뒷받침하는 발견으로 퇴적물과 같은 물질들의 부유현상이 파랑의 '방향전환점(한 주기 안에서 파랑의 횡단방향 유속 부호가 바뀌는 시점)'에서 촉진될 수 있음을 보여준다. 이렇게 관측된 난류에너지 분포 특성을 CADMAS-SURF 모델을 사용하여 구현해 보았다. 그 결과 교란운동에너지의 경우 모델결과와 관측치 사이에 유사성이 발견되었으나 레이놀즈 응력($-{\bar{u^{\prime}w^{\prime}}}$)의 경우 모델이 '방향전환점'에서의 증가현상을 구현해 내지 못하였다. 이는 CADMAS-SURF와 같은 Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS) 모델들이 가지는 한계점으로 RANS 모델의 경우 레이놀즈 응력과 같은 난류에너지가 평균유속의 분포에 강한 영향을 받기 때문인 것으로 판명되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권6호
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• pp.373-381
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• 2016

본 연구는 고 레이놀즈 영역에서 후류측에 분리된 분할판(Detached splitter plate)을 가진 원주의 유동장 특성을 양 항력측정 실험과 PIV를 이용한 가시화 실험으로 파악한 것이다. 실험파라메터는 원주 한변의 길이에 대한 분할판의 폭비(H/B=0.5~1.5) 및 원주 후면에서부터 분할판의 앞전까지의 거리(G/B=0~2)로 했다. 분할판의 폭비를 고정시킨 경우 원주의 항력감소율은 간격비가 증가할수록 증가한 후 감소하는 특성을 보였다. 또한 같은 간격비에서는 분할판의 폭비가 클수록 원주의 항력감소율이 컸다. 분리된 분할판의 설치에 의해 분할판의 상, 하부에는 서로 반대방향의 볼테스가 발생되었고, 이 볼텍스가 원주 후류측에 역류를 발생시켜, 원주에 작용하는 항력을 감소시켰다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권4호
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• pp.270-274
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• 2016

양 벽면이 수축되는 채널에서 ${\vee}/{\wedge}$형 리브의 각도가 열전달에 미치는 효과를 실험적으로 조사하였다. 한 벽면에만 설치된 ${\vee}/{\wedge}$형 리브의 충돌 각은 각각 $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$ 그리고 $90^{\circ}$이다. 리브의 높이(e)는 10 mm 그리고 리브 간격(p)과 높이(e)비는 10으로 제작하였다. 길이가 1,000 mm인 시험 부는 입구의 단면적은 $100mm{\times}100mm$, 출구는 $50mm{\times}100mm$으로 제작하였다. 레이놀즈수가 22,000에서 75,000까지의 범위에서 실험을 수행하였다. 연구결과 전체적으로 레이놀즈 수가 높을수록 누셀트 수가 컸고, ${\wedge}$형 $45^{\circ}$ 리브가 가장 누셀트 수가 컸다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권1호
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• pp.61-66
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• 2011

새롭게 제안된 형상의 마이크로채널 PCHE는 기존의 상용 열교환기에 비해 고성능, 고효율의 특성을 보이며 열교환을 수행한다. 본 연구에서는 I, Wavy, Beehive, Surf, I-Wavy, I-Beehive, I-Surf 의 형상을 갖는 다양한 마이크로채널을 모델링하였다. 질량유속 변화에 따른 다양한 마이크로채널 내 유체의 유동특성, 열전달, 압력강하를 살펴보았고 그 결과는 마이크로채널의 열전달 능력을 향상시키는데 이용된다. I 채널은 새롭게 적용된 채널 형상과의 성능비교를 위해 해석을 수행하였다. 다양한 레이놀즈수 변화 하에서 고온측과 저온측 유체는 대향류 형태로 열교환이 이루어지도록 하였다. 수치해석 결과 Surf 형상이 다른 형상들보다 열교환 성능이 우수함을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제20권4호
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• pp.59-67
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• 2016

작동 고도에 따라 노즐 내부에서 박리유동이 발생 또는 미발생 하는 관통형 핀틀노즐의 추력의 특성을 파악하기 위해 수치적 연구를 수행하였다. 난류모델은 저 레이놀즈 수 $k-{\varepsilon}$ 모델과 압축성 보정 모델인 Sarkar 모델을 적용하여, 핀틀 노즐의 내부 유동장을 관찰하고 노즐 벽면에서의 압력을 실험데이터와 비교하였다. 작동고도가 높아질수록 외기의 압력은 낮아지므로 낮은 고도에서의 유동 박리는 사라지고 제트의 팽창은 커진다. 추력특성을 분석하기 위해 추력을 추력의 모멘텀항과 압력항으로 나누어 분석하였다. 고도가 높아질수록 저고도에서의 박리로 인해 감소된 압력회복이 증가하고, 추력의 압력항이 증가하여 추력과 추력계수는 증가한다. 고도 20 km 조건에서는 지상에 비해 추력과 추력계수가 약 9% 증가한다.