• Journal of Biosystems Engineering
• /
• v.18 no.2
• /
• pp.144-157
• /
• 1993

환기중인 실험축사내에서 가축의 현열과 환기공기의 온도차에 의한 열부력(熱浮力)(thermal buoyancy)이 공기유동 및 온도분포에 미치는 영향을 구명(究明)하기 위하여 TEACH 컴퓨터프로그램($k-{\varepsilon}$ 난류모형 및 SIMPLE계열 Algorithm)을 Curvilinear Coordinates에 맞게 변형하였다. 계산한 축사내 공기유통 및 온도분포의 유의성(有意性) 검증은 Boon(1978)의 실험결과를 이용하였다. 열부력의 크기에 따른 유동의 변화를 관찰하기 위하여 유입공기의 온도를 $17^{\circ}C$와 $10^{\circ}C$ 두 수준으로 입력하였으며, 가축의 현열플릭스(flux)는 실내온도에 따라 변화하므로 유압공기의 온도가 $17^{\circ}C$일 때는 130W/$m^2$, $10^{\circ}C$일 때는 170W/$m^2$을 경계조건으로 입력하였다. 예측한 공기유동의 형태는 실험값(Boon, 1978)과 비교하여 대체로 만족할만한 결과를 얻었다. 그러나 유입공기의 온도가 $10^{\circ}C$인 경우, 예측 공기유동은 실험 유동형태와 차이가 있었다. 즉, 실험에서는 수평슬롯으로 유입된 공기가 바로 아래로 굴절되어 유동(流動)하였으나, 계산의 결과는 일정 거리로 수평방향으로 유동하다가 아래로 굴절하였다. 이런 유동의 차이는 경험적으로 열부력(熱浮力)에 민감하게 반응하지 않는 k-${\varepsilon}$ 난류(亂流)모형의 적용이 원인이 되거나 실험의 부적절한 수행이 원인이 될 수도 있다. 이 유동(流動)의 Reynolds 수(數) (Re)는 약 3,300, 수정Ar수(修正Ar數)(Corrected Archimedes Number : $Ar_c$)64로써, $Ar_c$ <30 이거나 $Ar_c$ >75이면 유입공기의 제트는 수평유동한다는 Randall & Battams(1979)의 연구결과와는 일치하였다. 그러나 공기제트의 굴절은 유동의 특성이 같다하더라도 유체의 성질, 축사의 기하학적 형태에 따라서 매우 민감하게 반응하므로 실제 실험을 통한 재검정과정을 거쳐야 할 것으로 판단된다. Fig. 9와 Fig. 10의 기하학적 형태의 지점별 예측온도와 측정온도(Boon, 1978)와의 편차는 대부분의 지점에서는 $1^{\circ}C$ 미만으로 상당히 정확하였으며, 최대의 온도차는 Fig. 10의 지점 13에서 $1.7^{\circ}C$이었다.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
• /
• v.1 no.1
• /
• pp.65-72
• /
• 1987

두개의 동일한 원통이 두중심점을 잇는 선에 대하여 수직인 방향으로 저동할때 발생되는 정상류에 대한 해를 구하였다. 관련된 자변수들간의 어떤 가정하에서 본문제는 Stokes문제가 될 수 있었다. 유동함수를 급수전개하였으며, 급수의 계수수함수는 penta-diagonal matrix를 풀어 구할 수 있었다. 해의 결과에 의하면 원통 주위에 몇개의 소용돌이가 생겼며 그소용돌이의 수는 두 원통간의 거리에 따라 달라 졌다. 두 원통간의 거리가 커짐에 따른 점근적 성질을 단일 원통의 경우와 비교하여 확인하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.37 no.7
• /
• pp.655-663
• /
• 2013

Several studies of film cooling were accomplished with a secondary flow channel parallel to the main flow. In real turbine blades, however, the direction of the secondary flow channel is generally normal to the main flow. Thus, this study performs a numerical analysis to investigate the effects of the direction of secondary flow on the effectiveness of double-jet film cooling. The blowing ratio is 1 and 2, and the lateral injection angle is $22.5^{\circ}$. The parallel channel case creates a well-developed anti-kidney vortex with a blowing ratio of 1, and the laterally averaged film cooling effectiveness of the parallel channel is enhanced compared to the normal channel. The normal channel shows higher performance with a blowing ratio of 2. Both cases show high film cooling effectiveness. These phenomena can be attributed to a high blowing ratio and flow rate rather than an anti-kidney vortex.

• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.31 no.4
• /
• pp.363-373
• /
• 1998

In this study, random flow field in a nonstationary porous formation is characterized through cross covariances of the velocity with the log conductivity and the head. The hydraulic head and the velocity in saturated aquifers are found through stochastic analysis of a steady, two-dimensional flow field without recharge. Expression for these cross covariances are obtained in quasi-analytic forms all in terms of the parameters which characterize the nonstationary conductivity field and the average head gradient. The cross covariances with a Gaussian correlation function for the log conductivity are presented for two particular cases where the trend is either parallel or perpendicular to the mean head gradient and for separation distances along and across the mean flow direction. The results may be of particular importance in transport predictions and conditioning on field measurements when the log conductivity field is suspected to be nonstationary and also serve as a benchmark for testing nonstationary numerical codes. Keywords : cross covariance, nonstationary conductivity field, saturated aquifer, stochastic analysis.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.38 no.1
• /
• pp.25-30
• /
• 2014

The flow characteristics of two types of overhung compressor volutes for automobile turbochargers were analyzed numerically using commercial software. For obtaining high performance from a volute, it is necessary that the volute have a high pressure recovery coefficient and a low loss coefficient. We investigated the flow characteristics of two types of overhung compressor volutes with a fixed diffuser inlet angle of $24^{\circ}$ and a mass flow rate of 0.055 kg/s. The first type is a volute with one-arc cross section (type 1) and the second type is with three-arc cross section (type 2). Our results showed that between the two types of volutes, type 2 had the higher pressure recovery coefficient and the lower loss coefficient along the entire angular position.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2011.02a
• /
• pp.280-280
• /
• 2011

유도결합 플라즈마를 이용한 식각 장치에서 플라즈마 균일도 향상에 대한 수많은 연구가 이뤄지고 있다. 안테나의 디자인, 인가 전력과 주파수, 안테나와 기판간의 거리, 기판과 챔버 외벽간의 거리 등 다양한 변수들이 변화되어 왔다. 또한, 최근에는 식각 균일도뿐만 아니라 식각 속도 향상에도 많은 관심이 모아지면서 유동에 영향을 주는 GDP 구조가 다시 중요해지고 있다. 본 연구에서는 300 mm 식각장치를 형상화하고, GDP의 구조와 유량비에 따라 플라즈마의 균일도에 어떻게 영향을 끼지는지 사용 유체역학 전산모사 프로그램인 CFD-ACE+를 이용하여 예측해 보았다. 안테나는 2중 직렬방식으로 안쪽과 바깥쪽의 안테나에 각기 다른 전력을 인가 할 수 있는 구조를 사용했으며, 압력은 10에서 60 mTorr까지 변화시켰다. GDP의 구조는 안쪽 입구와 바깥쪽 입구가 있으며 역시 따로 유량을 조절할 수 있도록 설계하였다. 안쪽 입구는 수직방향을 향하고 있으며, 바깥쪽 입구는 90도 이내의 각을 갖도록 꺾여 있는 것과 수평방향으로 주입할 수 있는 구조, 두 가지를 사용하였다. 유량 비율은 안쪽 입구와 바깥쪽 입구를 2:8, 5:5, 8:2로 고정하였다. 우선 GDP의 구조가 90이내의 각을 갖도록 주입되는 구조에서는 어떤 유량비율에서도 약간의 vortex가 발생했다. 수직방향의 유량이 감소될수록 기판에서 멀리서 발생했으며 강도 또한 감소했다. 기판 표면에서의 압력분포 균일도도 8:2에서 2.8%, 2:8에서 0.6%로 향상되었다. 2:8의 유량 비율에서 압력을 10에서 60 mTorr까지 향상시키면 vortex 효과는 감소되나 기판에서의 압력 균일도가 0.8%까지 약간 나빠졌다. 여기서 발생되는 vortex는 GDP 구조를 수평방향으로 주입되기 함으로서 해결할 수 있었으며, 압력 균일도도 0.2%까지 향상시킬 수 있었다. 또한, 강한 수직방향의 유량은 중심에 발생하는 플라즈마의 중앙을 밀어내는 효과를 확인했으며, 실험적 증명이 추후 연구단계로 진행될 예정이다. 식각 균일도나 식각 속도를 예측하려면 CF계열의 복잡한 가스를 사용해야하기 때문에 유량이 플라즈마에 미치는 영향을 보기 위해서 본 연구에서는 단일종인 Ar 가스만을 사용하였다. 첫 단계로 이와 같이 최적화시킨 유동조건에서 복잡한 식각가스를 이용한 플라즈마 계산은 다음 단계로 준비 중에 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• v.37 no.4
• /
• pp.358-367
• /
• 2013

In the present paper, we apply a porous modelling technique to accurately predict the pressure drop through the strainer by replacing all or some of the filter composed of perforated plates with porous media and there imposing the streamwise and transverse loss coefficients required according to the Forchheimer law and then confirm its effectiveness. At first, the streamwise coefficient is obtained by performing a simple simulation on the pipe flow mimicking the hole flow. Subsequently, the transverse coefficient is obtained by setting a unit pattern to have common flow loss characteristics with the repeated shape patterns in the filter, then performing numerical simulations on the prototype and porous model of the unit shape pattern, and finally comparing their results of pressure drop. To validate the applied modeling technique, we perform the numerical simulation with the two specified loss coefficients on a whole shape of strainer and compare the modeling results with those of the corresponding prototype numerical simulation. Comparison indicates that the modeling technique can predict the pressure drop and flow characteristics comparatively accurately and save the number of nodes closely related to the computational cost (CPU and memory) by about 3~4 times compared with the prototype simulation.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2009.11a
• /
• pp.556-560
• /
• 2009

개별 대수층에 냉수와 온수를 저장하여 수자원과 냉난방 열원으로 활용하는 방안에 대한 평가를 지열-지하수 부정류 모델링을 통해 수행하였다. 저장 및 회수 가동 시간이 증가함에 따라서 각각의 대수층 내에 온열과 냉열이 축열되는 현상이 확인되었으며, 지하수 유동에 의해 축열된 수체가 지하수 흐름방향으로 이동하는 현상을 확인 하여 지하수 유동이 축열 정도를 결정하는 요인이 될 수 있음을 확인하였다. 설정된 모델에 대하여, 두 개의 개별 대수층 사이의 열 간섭은 거의 없는 것으로 나타났다. 주입과 양수의 가동 횟수가 증가되면, 대수층 축열 효과는 증대되는 것으로 나타났다. 열-지하수 모델링을 통한 온도 예측은 실제 냉난방의 효율성을 결정짓는 수온을 정량적으로 계산할 수 있는 유용한 기술로 평가됨과 더불어, 수자원의 지하 저장을 통해 효율적으로 물을 확보하고 관리할 수 있는 방안이 될 수 있을 것으로 기대된다.

• The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
• /
• v.38 no.12
• /
• pp.51-60
• /
• 2009

본 연구에서는 착상 조건 하에서 열교환기 휜의 열전도를 고려하여 휜 표면에서의 착상 거동을 예측하기 위하여 수학적 모델을 제시한다. 이 때, 공기측은 착상 현상에 대한 3차원 유동 변화의 영향을 고려한다. 서리층 두께에 대한 해석 결과는 실험 결과를 최대 10% 오차 내에서 잘 예측한다. 유동에 수직한 방향(z-dir.)의 서리층 두께 성장은 휜의 열전도에 의해 휜 바탕 근처에서 활발하고, 휜 끝으로 갈수록 지수함수적으로 둔화된다. 휜의 열전도를 고려한 경우에 비해 휜의 표면온도가 일정한 조건에서 서리층 두께는 최대 2배, 열전달량은 평군 10% 정도 과대 예측한다. 따라서, 열교환기 휜에서의 착상 거동을 정확하게 예측하기 위해 착상 모델 해석 시 휜의 열전도를 고려해야 한다. 휜의 열전도 고려 유무에 따른 착상 거동의 차이를 보완하기 위해 열전달량에 대한 등가온도를 산출하며, 이를 근거로 무차원 등가 온도 상관식을 도출한다.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
• /
• 2008.04a
• /
• pp.921-924
• /
• 2008

Several techniques, including transmission X-ray photography and AC-impedance spectroscopy, are available for evaluating the fiber dispersion in a fiber reinforced concrete Evaluating the fiber dispersion in fiber reinfored concrete needs since the fibers bridge crackseffectively. However, these equipment is very expensive. Therefore this paper presents the quantitative evaluation method based on the image analysis of sectional image taken using an ordinary digital camera. After detecting the fiber accurately, the fiber dispersion characteristics are represented by the coefficient such as the fiber dispersion coefficient, the number of fibers in unit area, and the distribution of the fiber orientation. Test were performed to evaluate the effectiveness of proposed method and the dispersion characteristics of fibers according placing method and flow direction. Additionally, the effect of fiber dispersion characteristics on mechanical properties was investigated. Test results shows that fiber aligned along the flow direction and more fibers placed and dispersion was better on the section parallel to the flow direction. And about 50% difference in the flexural tensile strength according to the placing method occured.