• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권2호
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• pp.216-223
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• 2011

열압축기는 고압 증기를 이용하여 저압 증기를 중간압으로 이송하는 일종의 이젝터이다. 이젝터에 대한 기존의 수치해석 연구는 대부분 작동유체를 이상기체로 취급하고 있으나 상변화가 발생하는 경우 이상기체 거동에서 크게 벗어날 수 있다. 따라서 본 연구에서는 이상기체 상태방정식 대신 Redlich-Kwong 방정식을 적용하여 열압축기 내부 유동을 수치 해석하였고, realizable k-${\epsilon}$ 모델과 SST k-${\omega}$ 모델을 비교한 결과 SST k-${\omega}$ 모델이 shock diamond 패턴과 박리 및 난류경계층을 잘 예측하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 실제기체 상태방정식을 사용한 경우가 이상기체 상태방정식을 사용한 경우에 비해 상대적으로 디퓨저 입구 부분과 디퓨저 목부분에서 에너지 손실이 많은 것을 알 수 있었으며, 디퓨저 출구부분에서 shock train에 의한 압력상승은 상대적으로 적으나 pseudo shock에 의한 압력상승은동일한 것으로 확인되었다.

• 한국가스학회지
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• 제10권4호
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• pp.23-28
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• 2006

본 연구에서는 LPG 용기용 가스밸브의 강도 안전성과 몸체의 경량화 해석을 9개의 밸브모델에 대하여 유한요소해석 프로그램 MARC 및 다구찌의 실험적 설계법을 사용하였다. 가스밸브의 몸체에 작용하는 Von Mises 최대응력은 밸브에 작용하는 최대가스압력 $91kg/cm^2$을 적용하여 황동밸브 구조물의 안전성을 고찰하였다. 여기서 최대압력 $91kg/cm^2$은 LPG 가스용기의 안전계수를 고려한 것으로 안전성 해석이나 최적설계를 수행하는데 충분한 작동압력이다. 밸브몸체의 자중량을 줄이기 위해 수행된 해석은 LPG가스의 유동손실을 줄이고, 최적설계에 따라 소재가격을 낮출 수 있기 때문에 설계단계에서 고려해야 할 하나의 주요변수이다. 계산결과에 따르면, 최적설계 밸브모델은 9번이고, 이때의 최적설계 변수는 가스가 통과하는 밸브의 아래쪽 A의 반경 r=10mm, 위쪽 B의 반경 r=6mm, A와 B의 연결부 파이프 길이 l=2 mm로 결정되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.6445-6452
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• 2015

건물용 공기조화기의 냉수 코일은 작동조건에 따라 건표면, 습표면 또는 부분적인 습표면이 형성된다. 따라서 냉수코일을 적절히 설계하기 위해서는 건표면과 습표면, 그리고 부분적 습표면에 대한 열전달 해석이 필요하다. 본 연구에서는 미소체적에 대한 해석을 통하여 냉수코일의 성능을 계산하는 미소체적 모델을 제시하였다. 해석 모델의 예측치를 냉수코일 실험결과와 비교한 결과 미소 체적 모델은 공기측 전열량을 10.1% 이내에서 예측하고 공기측 압력손실을 11.1%, 현열비도 5.7%내로 예측하였다. 해석 모델을 활용하여 물측 회로의 변화가 냉수코일의 성능에 미치는 영향을 검토하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.1572-1583
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• 1993

본 연구는 VM열펌프를 구성하는 2개 재생기의 특성을 동시에 고려하여 해석하 고자 시도되었다. 먼저, 기존의 유동 및 열전달모델들을 비교, 검토하여 VM열펌프용 재생기 특성에 부합되는 해석모델을 선정한다. 선정된 해석모델을 2차해석법(second -order method)의 개념에 의거, 실제 열펌프에 적용하여 작동조건 및 설계인자에 따른 재생기의 성능변화를 고찰한다. 여기서 2차해석법의 개념은 이상화된 전체시스템에 대한 해석결과로부터 압력, 질량유량 등 필요한 기본변수를 구하여 이들을 재생기특성 해석에 적용하는 접근방법으로서 재생기특성과 작동유체거동 사이의 상호작용은 고려 되지 않는다. 해석과정에서의 구체적인 계산은 각 구성요소에 대한 제원이 비교적 상세히 공개된 Schulz열펌프를 대상으로 수행하며 전술한 기본변수는 이미 발표된 VM사이클에 대한 단열해석법으로부터 구한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.7-13
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• 2017

산업의 발달과 산업구조의 변화로 현대인들이 대부분의 시간을 실내 거주 공간 및 사무실에서 보내고 있음을 고려할 때 쾌적한 실내 공기 환경을 제공하는 것은 매우 중요하다. 실내의 습도제어를 위하여 가습기가 사용된다. 이 중 기화식 가습기는 구조가 간단하고 에너지 소모가 적은 장점이 있다. 가정용 기화식 가습에는 고정식과 로터식의 두 방식이 있다. 본 연구에서는 로터식 가습 소자에 대하여 회전수, 침수 깊이 등의 최적화를 수행하였다. 실험 범위는 유동 면적비 57 ~ 90%, 회전수 0.2 ~ 2.0 rpm, 전방 풍속 0.5 ~ 2.5 m/s이다. 가습량이 최대가 되는 유동 면적비는 70%로 나타났다. 한편 로터의 회전수가 가습량에 미치는 영향은 무시할 만하였다. 하지만 압력손실은 회전수에 따라 증가하였다. 또한 풍속이 증가할수록 가습량과 압력손실은 증가하였다. 본 소자의 경우 시간당 가습량은 0.08 ~ 0.31 kg/hr이다. 또한 실험 결과를 이론 모델의 예측치와 비교하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제12권2호
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• pp.24-32
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• 2008

마하 1.92 초음속 유동 내에서 평판, 작은 공동, 큰 공동을 사용하여 운동량비(J)에 따른 연료 혼합 실험을 수행하였다. 공동 후면 경사부는 연료의 침투거리를 급격히 증가시키며, 경사부에서 형성되는 이차원 충격파는 후류부의 충격파 구조와 혼합층에 주요한 영향을 미친다. 운동량비가 증가함에 따라(J = 0.9, 1.7, 3.4) 연료의 침투거리가 증가하지만, 후류부에서는 운동량비가 증가하더라도 연료 침투거리는 특정 지점 이상 증가하지 않았다. 큰 공동의 경우 다른 모델에 비해 좋은 혼합 효율을 보이지만 압력 손실 또한 증가하는 경향을 보인다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권5호
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• pp.1603-1612
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• 1996

The pressure loss coefficient of Newtonian and non-Newtonian fluids such as water, aqueous solutions of Carbopol-934 and Separan AP-273 and blood in the stenotic tubes are determined experimentally and numerically. The numerical analyses for flows of non-Newtonian fluids in the stenotic tubes are conducted by the finite element method. The effect of the contraction ratio and the ratio of length to diameter on the pressure drop are investigated by the experiments and numerical analysis. The pressure loss coefficients are significantly dependent upon the Reynolds number in the laminar flow regime. As Reynolds number increases, the pressure loss coefficients of both Newtonian and non-Newtonian fluids decrease in the laminar flow regime. As the ratio of length to diameter increases the maximum pressure loss coefficient increases in the laminar flow regime for both Newtonian and non-Newtonian fluids. Newtonian fuid shows the highest values of pressure loss coefficient and blood the next, followed by Carbopol solution and Separan solution in order. Experimental results are used to verify the numerical analyses for flows of Newtonian and non-Newtonian fluids. Numerical results for the maximum pressure loss coefficient in the stenotic tubes are in fairly good agreement with the experimental results. The relative differences between the numerical and experimental results of the pressure loss coefficients in the laminar flow regime range from 0.5% to 14.8%.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권1호
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• pp.104-111
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• 2017

본 연구는 원심펌프 내부 유동장 특성에 대한 시뮬레이션 및 시각화에 중점을 둔다. 3D 수치해석은 Reynolds Average Navier-stock 코드를 k-${\varepsilon}$ 표준 2차방정식 난류 모델로 처리하여 수행하였다. 시뮬레이션은 흡입측, 임펠러, 토출측 영역에서 조도로 인한 마찰 손실과 임펠러 웨어링에서 체적 손실을 포함한다. 해석과 실험사이의 성능곡선 비교결과 최대 5 %의 작은 차이를 보이며 동일한 추세를 나타냈다. 최고 효율점에서 속도 벡터는 고르게 나타났지만 비 설계점에서는 현저한 변화가 나타났고, 텅 부근의 임펠러 유로토출부에서 강력한 재순환 영역이 나타났다. 비교적 일정한 압력분포가 텅 부근임에도 불구하고 임펠러 주위에 관찰되었다. 볼류트 내에서 기하학적으로 인해 형성된 나선형 와류가 이 영역에서 유동장이 상대적으로 난류이고 불안정하다는 것을 증명하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.88-98
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• 2016

여름철이 무더운 대한민국에서는 냉방에 많은 전력을 소비한다. 이 경우 간접증발냉각을 동시에 적용하면 전기 사용을 줄일 수 있다. 본 연구에서는 물 퍼짐성을 개선한 플라스틱/종이 재질의 간접 및 재생증발소자에 대해 일련의 실험을 수행하였다. ${\epsilon}-NTU$ 방식의 열 및 물질전달 해석 모델과 비교한 결과 모델의 예측치는 간접 및 재생증발소자의 간접증발효율, 냉각열량, 압력손실을 적절히 예측하였다. 모델 해석 결과 간접 및 재생증발소자 모두 건채널 입구온도와 상대습도가 증가하면 간접증발효율이 증가하였다. 또한 재생증발소자의 간접증발효율이 간접증발소자의 값보다 크게 나타났다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제17권1호
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• pp.8-15
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• 1985

Debris bed내·외로부터 깨스유량을 갖는 debris/water 열적상호작용 해석모델이 중대사고 분석을 위해 제시되었다. 제시된 모델은 증기 소비, debris bed에서 수소 생성, 유입깨스 및 화학반응열에 대한 인자들을 포함하고 있으며, 금속-물반응 및 debris/concrete 작용으로 인한 깨스 생성을 평가하기 위해 MARCH code에 도입시켰다. 그 결과 수소원은 격납용기 과도압력에 큰 영향을 미치나 debris bed로 대류깨스 냉각과 콘크리트로 전도 열손실은 debris bed 냉각성에 조그마한 영향을 주는 것으로 나타났다. 하지만 debris 인자의 재가열과 재용융은 콘크리트와 상호작용에 의해 상당히 지연될 수 있다.