• 한국항공우주학회지
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• 제37권11호
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• pp.1080-1088
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• 2009

평판 유동에서 유동을 제어하기 위하여 압전 세라믹을 이용한 액추에이터가 설계되었다. 액추에이터가 15Hz의 낮은 가진 주파수로 구동할 때, 설계된 액추에이터에 의해 발생된 유동 교란을 알아보기 위해 경계층 측정이 수행되었다. 경계층에서의 평균 유동속도와 섭동량이 액추에이터 끝단에서 $x/{\delta}^*=31.9$ 떨어진 하류위치에서 1축 열선프로브(55P14)로 측정되었다. 측정 결과, 속도가 느린 영역과 빠른 영역이 각각 액추에이터의 중심부근 및 바깥부분에서 관찰되었으며, 이것으로 서로 마주보며 회전하는 한 쌍의 유동방향 와류의 발생이 예측되었다. 섭동량은 액추에이터의 바깥부분에서 크게 나타났으며, 벽면근처에서 유동방향 속도의 스팬방향 변화에서 변곡점이 관찰되었다. 액추에이터가 낮은 주파수에서 구동하는 경우에는 경계층 불안정성이 액추에이터의 가진 주파수와 T-S 파동에 해당하는 주파수에서 함께 증폭된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권4호
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• pp.391-401
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• 2000

본 연구에서는 정맥 등과 같은 혈관의 상황을 모사하기 위하여 선형적으로 벽 두께가 변하는 축 대칭 관의 벽면과 유동의 상호작용을 유한요소 방법으로 해석하였다. 사용한 유한요소 상용 소프트웨어(ADINA)의 타당성을 검증하기 위해서 막힘이 있는 혈관에서의 벽과 혈류의 상호작용을 해석하고 이를 기존의 실험결과와 비교하였다. 또한 2차원 신축 벽을 가지는 평판 사이의 유체 유동에 대한 결과를 기존 연구결과와 비교하였다. 축대칭 문제의 경우, 입구의 압력은 일정하게 유지하면서 출구 압력을 감소시켜 나간다. 출구 압력의 감소에 따라, 유량은 증가하며, 관내 유로의 단면적은 감소한다. speed index(평균속도를 파의 속도로 나눈 값)가 1 근방에서 유량은 최대가 되며, 유로 단면적이 최소가 된다. 그리고 출구압력이 좀 더 감소하면 유량은 오히려 줄어든다. 이와 같은 현상을 유동제한(flow limitation) 혹은 초킹(choking)이라 하는데, 폐의 기도(airway) 및 모세혈관, 그리고 이외의 여러 정맥들에서 자주 발생하는 폭포효과의 원인이 된다. 상류벽 두께와 하류 벽두께의 비가 2 일 경우에는 하류쪽에서 목(area throat)이 형성되며 이 비가 3일 경우에는 상류 쪽으로 이동하는데 하류 벽면의 강성(stiffness)이 상류 쪽에 비해 강하게 되어서 상류 쪽에서 먼저 붕괴가 일어나기 때문이다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권1호
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• pp.145-152
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• 2021

본 연구의 목적은 슬리브 이음된 배관 사이의 간극과 Re가 변할 때 배관 내의 유동은 어떻게 변하는지 조사함으로써 조정관 설치 시에 압력손실과 난류 강도를 감소시킬 수 있는 배관 간극(Lp)을 파악하는 것이다. 슬리브 이음된 배관 두께(tp)는 5 mm로 고정하고 Lp는 10, 50, 100 및 200 mm로 하여 슬리브 이음부의 속도, 압력 분포, 재순환 영역에서의 재부착점 길이 및 Re와의 상관관계를 해석하였다. 상용 프로그램인 Ansys fluent 18.1을 이용하였고, Re의 범위는 200 ≤ Re ≤ 5,000으로 하여 층류에서 난류까지 슬리브 이음부의 유동 특성을 파악하였다. 슬리브 이음부의 확대비와 축소비는 각각 1.2와 0.83이였고 Lp가 일정할 때 Re가 커질수록 슬리브 하류 가장자리(edge)의 난류 강도와 압력 변화가 크게 나타났다. 이는 슬리브 벽면에서의 유동이 tp에 의해 흐트러지고 속도 에너지의 손실이 발생하면서 슬리브 이음부의 가장자리에 영향을 미친 것으로 판단된다. Lp가 10 mm 이하의 경우, Re가 증가함에 따라 가장자리의 난류 강도에는 큰 변화가 없었다. 재순환 영역에서의 재부착점은 Lp가 10 mm 이하에서 나타나지 않았으며 와(vortex)의 영향도 없었다. 3,000 ≤ Re의 경우, Lp가 증가함에 따라 슬리브 이음부 벽면에서의 재부착점 길이는 거의 일정하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1994년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.191-200
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• 1994

사각형 유체저장탱크의 바닥에 놓여져 있는 사각형 블럭의 크기 및 위치가 자유수면의 유동진동수와 모드형상에 미치는 영향에 대하여 선형파이론을 적용하여 검토하였다. 유체의 영역을 3부분으로 나누고 각 영역에서의 속도포텐셜을 입사파와 블럭으로 인해 발생되는 반사파 및 전달파의 항으로써 표현하였다. 그리고 블럭에 의한 파의 반사율과 전달율은 유체영역의 경계에서 속도포텐셜과 유체입자의 속도가 연속인 조건을 사용하여 구하였다. 연구결과 블럭의 높이와 폭은 자유수면의 고유진동수에 크게 영향을 미치며 높이와 위치는 모드형상에 주로 영향을 준다. 블럭이 높고 폭이 넓을수록 고유 진동수는 감소하며 블럭이 높고 탱크의 벽면으로 이동할수록 모드형상은 크게 변한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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• pp.483-488
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• 2001

In the present study a numerical simulation is performed on a natural convection inside a square cavity with a vibrating wall. The study has been conducted varying the heat transfer rate, wall excitation frequency and also the orientation of the cavity. The temperature and velocities inside the cavity was observed and also, the heat transfer coefficients on the heating wall was seen. From the results, it can be seen that the temperature inside the cavity decreases when excited with the proper frequency and the heat transfer coefficient increased with cavity inclination angle, ${\theta}$. It is also found from the results that flow resonance is occurred near the inclination angle ${\theta}=90^{\circ}$.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.469-473
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• 2001

It is very important that piping system shall meet the optimum design requirement as predicted in designing system. If the piping system proved not to meet the requirement in commission it shall be redesigned and corrected till the required capacity is satisfied. which costs much expense. The objective of this study is to understand steady 3-dimensional flow phenomena in a process piping system numerically. 3-dimensional numerical simulations with standard $k-{\epsilon}$ model were carried out by using ALGOR code for three cases of Reynolds number. 2500, 3500 and 4500, based on inlet pipe diameter and three cases of inflow air temperature, $20^{\circ}C,\;50^{\circ}C$ and $100^{\circ}C$.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제20권1호
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• pp.1-12
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• 1996

The fully developed tubulent momentum and heat transfer induced by the square- ribbed roughness elements on both the inner and outer wall surfaces in the concentric annuli are studied analytically based on a modified turbulence model. Heat transfer coefficients for two conditions, i.e, a) inner wall heated as constant heat flux and outer wall insulated b) inner wall insulated and outer wall heated as constant heat flux, are investigated. The analytical results of the fluid flow are verified by experiment. The experiment is done with a pitot tube and a X-type hot wire anemometer to measure the time mean velocity profiles, zero shear stress positions, maximum velocity profiles and friction factors, and etc. The resulting momentum and heat transfer are discussed in terms of various parameters, such as the radius ratio, the relative roughness, the roughness density, Nusselt number and Prandtl number.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제21권5호
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• pp.557-563
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• 1997

The unsteady flow in three-dimensional cubic cavity with narrow channel at upper region is investigated experimentally for three kinds of Reynolds number, 1*10/sup 4/, 3*10/sup 4/ and 5*10/sup 4/ based on the cavity width and cavity inlet mean flow velocity. Instant velocity vectors are obtained simultaneously at whole field by PIV(Particle Image Velocimetry). Wall pressure distributions are estimated using Poisson equation from the velocity data. Results of PIV reveal that severe unsteady flow fluctuation within the cavity are remarkable at all Reynolds numbers and sheared mixing layer phenomena are also found at the region where inlet driving flow is collided with the clock-wise rotating main primary vortex. Instant velocity profiles reveal that deformed forced vortex formation is observed throughout the entire region and spanwise kinetic energy migration is conspicuous.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제31권2호
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• pp.166-172
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• 2007

The flow around a rotating circular cylinder near a plane wall is investigated by the measurement of the lift acting on the cylinder and by the flow visualization using the hydrogen bubble technique in the circulating water tank. The experimental parameters are the rotating direction of the cylinder. the space ratios $H/D(H/D=0.05{\sim}0.5)$ between cylinder and plane wall and the velocity ratios ${\alpha}({\alpha}=0{\sim}{\pm}2.0)$. In the case of clockwise, the lift on the rotating circular cylinder was increased with the reduction of the space ratios and with the velocity ratios, the upper separation point was more shifted in the rotating direction with them. In the case of anticlockwise, the absolute value of the lift on the rotating circular cylinder was increased with increasing the space ratios and the velocity ratios. the lower separation point was more shifted in the rotating direction with them.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1996년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.181-189
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• 1996

회전열파이크는 전기모터, 고온가스터빈 등의 냉각에 이용함으로써 성능개선을 얻을 수 있다는 점에서 지난 20년 동안 많은 연구가 이루어져왔다. 그동안 내부벽면형상개발은 Taper를 설치하거나, 계단식 단면변화 또는 Impeller설치와 같은 기술들이 연구되었다. 본 연구는 회전 열파이프 용기내벽에 Coil Insert를 설치하여 응축액막 유동효과에 대한 가시화실험 및 열전달 성능실험을 통하여 그 특성을 검토하였고 아래와 같은 결과를 얻을 수 있었다. 1) Pool 영역에서는 Coil Insert에 의한 축방향 펌프효과가 매우 크며, 그 효과는 나선각이 클수록 크게 나타난다. 2) Coil Insert는 Pool에서 환상류로 천이를 촉진시키며, 나선각이 클수록 그 효과가 크게 나타난다. 3) Coil insert 열파이프의 열저항에 미치는 효과는 크지 않은 것으로 보인다. 4) Coil Insert에 의해 Dry-out한계의 증가가 예상되지만, 실험장치의 열부하한계에 의해 확인할 수 없었다.