• 대한기계학회논문집B
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• 제27권7호
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• pp.867-876
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• 2003

The Lagrangian dispersion of fluid particles in inhomogeneous turbulence is investigated by a direct numerical simulation of turbulent channel flow. Four points Hermite interpolation in the homogeneous direction and Chebyshev polynomials in the inhomogeneous direction is adopted to simulate the fluid particle dispersion. An inhomogeneity of Lagrangian statistics in turbulent boundary layer is investigated by releasing many particles at several different wall-normal locations and tracking those particles. The fluid particle dispersions and Lagrangian structure functions of velocity are scaled by the Kolmogorov similarity. The auto-correlations of velocity and acceleration are shown at the different releasing locations. Effect of initial particle location on the dispersion is analyzed by the probability density function at the several downstreams and time instants.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.290-295
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• 2000

An experimental study was carried out in a cavity with upper channel and square heat surface by visualization equipment with Mach-Zehnder interferometer and laser apparatus. The visualization system consists of 2-dimensional sheet light by Argon-Ion Laser with cylindrical lens and flow picture recording system. Instant simultaneous velocity vectors at whole field were measured by 2-D PIV system(CACTUS'2000). Obtained result showed various flow patterns. Severe unsteady flow fluctuation within the cavity are remarkable and sheared mixing layer phenomena are also found at the region where inlet flow is collided with the counter-clockwise rotating main primary vortex. Photographs of Mach-Zehnder are also compared in terms of constant heat flux.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권8호
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• pp.1060-1067
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• 2001

A large-scale bursting event has been analyzed in a turbulent channel flow using a data obtained from a direct numerical simulation (DNS). Large-scale, plume-like structures have been frequently observed in many experimental results, but the origin of those structures is far from being fully understood. It is believed that those large scale events occur occasionally but contribute significantly to the generation of Reynolds shear stress in the outer layer. This paper attempts to give detailed examples of those large-scale motions observed in a turbulent channel flow at relatively low Reynolds number.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권9호
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• pp.1227-1236
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• 2001

A systematic analysis is made of suboptimal control for drag reduction. The influence of the amplitude of actuation (A) and the time scale of actuation ($\Delta$t(sub)a(sup)+) is evaluated. Two wall sensing variables are employed (∂w/∂y│(sub)w and ∂p/∂z│(sub)w) with two wall actuations (${\Phi}$$_2$and ${\Phi}$$_3$). To test the suboptimal control, direct numerical simulations of turbulent channel flow at Re(sub)$\tau$=100 are performed in a spectral domain. It is found that the effect of A and $\Delta$t(sub)a(sup)+∼1. The near-wall behaviors of flow structure are analyzed to characterize the drag reduction. The size effect of the sensor/actuator is examined.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권6호
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• pp.912-917
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• 2009

An experimental flow visualization study of the entrance section of channels formed with wavy plates was made. The experiments were conducted in a water channel and a laser illuminated particle tracking was used as the technique of flow visualization. The flow region that were found in the experiments are steady, unsteady and significantly-mixed flows. Instabilities of the flow first appear near the exit of the channel. As the Reynolds number increases, the flows are characterized by the appearance of flow separation and the growth of recirculation region.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.1880-1884
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• 2004

To analyze the fluid flow and thermal characteristics in a nanoscale system, the planar Poiseuille flow of a Lennar-Jones liquid through parallel plates formed by fixed atoms is studied using nonequilibrium molecular dynamics simulations. The role of important simulation parameters such as the channel width, the magnitude of external field, the temperatures of the top and bottom plates, and the interaction potential parameter between fluid and wall atoms, which affect flow patterns and heat transfer rate inside the channel, are investigated. Under the various simulation conditions, interesting phenomena deviated from the continuum predictions have found.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권7호
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• pp.821-827
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• 2014

본 연구에서는 FC-72를 작동유체로 사용하여 병렬 마이크로 채널에서의 2상 유동 마찰 압력 강하를 예측하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 병렬 마이크로 채널은 깊이 0.2 mm, 폭 0.45 mm, 길이 60 mm의 15개의 마이크로 채널로 구성되었으며, 실험은 질량유속 $152.2{\sim}584.2kg/m^2s$, 열유속 $7.5{\sim}28.3kW/m^2$ 범위에서 이루어졌다. 실험에서 얻어진 자료는 기존의 마찰 압력 강하를 예측하기 위한 상관식들과 비교 분석하였다. 기존의 상관식은 일반적으로 균질 모델과 분리류 모델을 사용한다. 본 연구에서는 분리류 모델을 사용한 기존의 상관식을 수정하여 새로운 상관식을 제안하였으며, 그 결과 Mean Absolute Error 9.6%내에서 실험 결과를 잘 예측하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권2호
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• pp.139-146
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• 2014

수소화붕소나트륨은 수소 에너지를 저장 및 공급할 수 있는 안정된 금속 물질이다. 본 논문에서는 탈수소 화학반응기 유로 설계를 위해 수력학적 직경 $461{\mu}m$를 가지는 마이크로채널에서 수소화붕소나트륨 수용액의 탈수소 화학반응이 일어날 때 수용액과 수소 기체 간의 이상유동 계면마찰에 대하여 실험연구를 수행하였다. 화학반응기 마이크로채널은 직사각 단면으로 높이 $300{\mu}m$, 너비 1 mm, 길이 50 mm 로 실리콘 웨이퍼에 공정되었으며, 가수분해 촉진을 위해 루테늄을 촉매로서 100 nm 두께로 채널 표면에 증착하였다. 가시화 결과 Re 수 30 이하에서 기포유동 양상이 관측되었다. 이상마찰승수는 기포율에 선형적으로 비례하며, 탈수소 화학반응기를 설계할 때 계면마찰에 영향을 미치는 수용액의 초기농도, 촉매 화학반응률, 체류시간을 고려해야 된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.237-244
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• 2016

모르타르를 포함한 건설재료의 작업성은 시공 품질을 결정짓는 중요한 요소 중 하나이다. 콘크리트 등 건설재료의 작업성을 정량적으로 표현할 수 있는 레올로지 특성은 상용화된 레오미터를 통해 측정할 수 있지만, 경제적 또는 공간적 제약으로 인해 실제 시공현장에서의 사용에는 한계가 있다. 많은 건설현장에서는 콘크리트 또는 모르타르의 작업성을 평가하기 위해 슬럼프 플로 시험 등을 통해 정성적으로 재료의 시공성능을 평가하고 있다. 이 논문에서는 시공현장에서 간편하게 모르타르의 레올로지 특성을 측정할 수 있는 채널 플로 시험과 레올로지 특성과의 상관관계식을 제안하고자 한다. 이를 위해서 VOF기법을 이용한 유동 해석을 진행하였으며, 유동 시뮬레이션 결과를 로그함수 모델로 일반화하여 채널 플로 길이와 정지시간을 데이터베이스화 하였다. 수립된 데이터베이스를 기준으로 최소 자승법을 이용한 회귀분석을 진행하였고, 결과적으로 6개의 매개변수로 구성된 모르타르의 채널 플로 시험 결과와 레올로지 특성의 상관관계식을 도출하였다. 또한, 상용 레오미터로 측정한 레올로지 특성과 채널 플로 실험결과로부터 예측된 레올로지 특성을 비교검증 함으로써 제안된 상관관계식의 현장적용 가능성을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권9호
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• pp.885-894
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• 2012

마이크로채널 메탄 수증기 개질 반응기의 열 및 물질 전달 특성을 이해하기 위한 수치해석 연구를 수행하였다. Rh-촉매의 메탄 수증기 개질 반응과 Pt-촉매의 메탄 연소 반응을 함께 모델링하였다. 화학 반응의 반응 속도를 해석 모델에 적용하였다. 접촉시간, 평행류 대향류 등 유동 패턴, 채널 크기 등이 개질 성능과 온도 분포에 미치는 영향을 관찰하였다. 평행류와 대향류는 서로 반대되는 온도 분포를 갖게 되고, 그로 인해 서로 다른 반응 속도와 화학종 몰분율을 나타낸다. 접촉시간이 짧아지고 채널 크기가 증가할수록 촉매층과 혼합물 유동 사이의 물질 전달이 제한되어 개질 성능은 감소하게 된다.