• 대한기계학회논문집
• /
• 제8권5호
• /
• pp.442-449
• /
• 1984

본 연구에서는 두 분류가 교우되어 배합이 이루어지는 유동역에서 3차원 방향 에 대하여 평균속도분포, 난류강도분포, 난류전단응력분포, 상관계수의 분포 및 난류 운동에너지와 운동량의 변화 등을 측정 분석하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제39권8호
• /
• pp.661-668
• /
• 2015

본 연구에서는 풍력발전분야의 블레이드 공력설계 및 성능해석에 적용되고 있는 날개요소운동량이론을 이용한 조류터빈 블레이드 형상설계 방법론을 제시하였으며, S814 단일 에어포일로 구성된 2 블레이드 형식의 1MW급 수평축 블레이드 형상설계 결과를 제시하였다. 조류터빈 블레이드는 해양환경에서 운전되는 특성 상 블레이드 팁 근방에서 캐비테이션 발생으로 인한 문제가 상존하므로, 설계초기단계에서 신중히 고려되어야 한다. 본 연구를 통해 설계된 1MW 조류터빈 블레이드의 유동특성분석 및 출력성능해석을 위해 캐비테이션 모델이 고려된 CFD 해석을 수행하였으며, 블레이드 팁 근방 흡입 면 및 압력 면에서 캐비테이션이 발생하고 있음을 확인하였다. 최대 출력계수는 설계 주속비 7의 조건에서 47%로 나타났다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
• /
• pp.385-388
• /
• 2002

The researches of a two-phase atomizers have been carried out in the field of automotive and aerospace industries in order to improve the atomization performance of the liquid droplets ejecting from these nozzles. The smaller droplets have the advantages of the reduction of environmental pollution matter and effective use of energy through the improvement of heat and mass transfer efficiency. Thus, to propose the basic information of two-phase flow, an internal mixing atomizer was designed, its shape factor was 0.6 and the liquid feeding hole was positioned at the center of the mixing tube which was used to mix the air and liquid. The experimental work was performed in the field after the nozzle exit orifice. The measurement of the liquid droplets was made by PDPA system. This system can measure the velocity and size of the droplets simultaneously. The number of the droplets used in this calculation was set to 10,000. The flow patterns were regulated by ALR (Air to Liquid mass Ratio). ALR was varied from 0.1024 to 0.3238 depending on the mass flow rate of the air. The analysis of sampling data was mainly focused on the spray characteristics such as flow characteristics distributions, half-width of spray, RMS, and turbulent kinetic energy with ALR.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제25권6호
• /
• pp.786-798
• /
• 2001

This paper describes the phenomena of wake-induced transition of the boundary layers on a NACA0012 airfoil using measured phase-averaged data. Especially, the phase-averaged wall shear stresses are reasonably evaluated using the principle of Computational Preston Tube Method. Due to the passing wake, the turbulent patch is generated in the laminar boundary layer on the airfoil and the boundary layer becomes temporarily transitional. The patches propagate downstream with less speed than free-stream velocity and merge with each other at further down stream station, and the boundary layer becomes more transitional. The generation of turbulent patch at the leading edge of the airfoil mainly depends on velocity defects and turbulent intensity profiles of passing wakes. However, the growth and merging of turbulent patches depend on local streamwise pressure gradients as well as characteristics of turbulent patches. In this transition process, the present experimental data show very similar features to the previous numerical and experimental studies. It is confirmed that the two phase-averaged mean velocity dips appear in the outer region of transitional boundary layer for each passing cycle. Relatively high values of the phase-averaged turbulent fluctuations in the outer region indicate the possibility that breakdown occurs in the outer layer not near the wall.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제28권2호
• /
• pp.135-145
• /
• 2004

An experimental study is conducted to investigate the flow and heat transfer characteristics of a multi-tube inserted impinging jet. Four different multi-tube devices are tested for various nozzle-to-plate distance. Flow visualization by smoke-wire method and velocity measurements using a hot-wire anemometer are applied to analyze the flow characteristics of the multi-tube insert impinging jet. The local heat transfer coefficients of the multi-tube inserted impinging jet on the impingement surface are measured and the results are compared to those of the conventional jet. In multi-tube inserted system the multi-tube length plays an important role in the flow and heat transfer characteristics of the jet flow. With multi-tube insert of I3d4 and I6d4 which has relatively longer tube length than the multi-tube-exit of I3d1 and I6d1, the flow maintains its increased velocity far downstream due to interaction between adjacent flows. For the small H/D of 4, the local heat transfer coefficients of multi-tube inserted impinging jet are much higher than those of the conventional jet because the flow has higher velocity and turbulent intensity by the use of the multi-tube device. At large gap distance of H/D=12, also higher heat transfer rates are obtained by installing multi-tube insert except multi-tube insert of I3d1.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제34권7호
• /
• pp.703-714
• /
• 2010

본 연구에서는 크리깅 기법을 이용하여 엇갈린 핀휜이 부착된 회전하는 내부냉각유로의 형상 최적화를 수행하였다. 냉각유로 형상의 여러 매개변수 중 핀의 지름과 높이의 비, 핀의 지름과 핀과 핀 사이의 거리의 비를 최적설계를 위한 설계변수로 선택하였다. 열전달 관련 목적함수와 마찰손실 관련 목적함수를 가중계수를 이용하여 선형적으로 결합한 목적함수를 정의하였다. 크리깅 모델을 구축하기 위해 라틴하이퍼큐브 샘플링기법에 의해 생성된 20개 실험점에서 목적함수가 SST난류모델을 사용한 삼차원 레이놀즈평균 나비어-스톡스(RANS) 유동해석법에 의해 계산되었다. 크리깅 기법을 통하여 예측된 목적함수값은 RANS해석을 이용해 계산된 값과 매우 작은 오차 범위 내에서 일치하였으며, 최적설계를 통해 목적함수가 11% 감소하는 결과를 얻었다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제1권2호
• /
• pp.74-83
• /
• 1997

본 연구에서는 원통형 연소실에서 발생하는 고주파 연소불안정을 연소응답함수와 n-$\tau$ 음향 불안정 해석방법을 사용하여 예측하였다. 열역학적 변수들과 속도는 시간 평균성분 및 변화성분으로 분리하여 선형으로 전개하였으며, 유동은 비회전류로 가정하여 속도 포텐샬 함수를 위한 지배방정식으로 수식화하였다. 연소응답의 계산에는 화염면 상, 하류에서의 연소실반응과 화염면에서의 연속조건이 적용되었다. 연소응답은 압력간섭계수 n과 감응시간지연 $\tau$로 변환되어 중립불안정한계를 결정하였다. LOX-RP1 추진제 조합의 원통형 연소실에서 연소압력 및 추진제 혼합비의 변화는 연소 음향반응과 중립불안정에 영향을 주지 않으나, 긴 거주시간에 의한 화염면 발생의 지연과 화염면 하류에서의 공간은 고주파 연소불안정의 발생에 강한 영향을 주는 것으로 예측되었다. 결과적으로 연소의 음향응답에는 추진제의 거주시간, 연소실 형상조건과 노즐에 의한 감쇠효과가 중요한 파라메터인 것으로 나타났다.

• 수산해양기술연구
• /
• 제14권2호
• /
• pp.113-116
• /
• 1978

우리나라 근해의 열 에너지 이용 가능성을 알기 위하여 황해 동부해역의 연직온도차 분포상황 및 그 계절적 변동을 조사하였고, 이들과 해수유동과의 관련성에 관하여 고찰하였다. 하계에는 거안 약 40mile 해역인 125${\circ}$30'E 이서의 34${\circ}$N이북에 연직온도차가 16$^{\circ}C$ 이상 되는 곳이 존재하는 바, 이것은 따뜻한 황해 난류계수의 표면가열과 저층의 황해냉수에 기인하는 것으로 생각된다. 연안으로 갈수록 연직 온도차는 줄어지고, 거안 약 30mile 해역에서는 약 1$0^{\circ}C$이다. 이를 이용하여 온도차발전이 가능하다고 보아진다. 제주도 남부 및 서부해역은 연직 온도차가 약 14$^{\circ}C$ 이상을 보인다. 겨울에는 왕성한 대류혼합으로 연직 온도차는 거의 없어진다. 그러나 겨울에는 강한 계절풍이 계속 발전체계를 여름에는 온도차발전, 겨울에는 파력 및 풍력발전을 하는 방식으로 체계화하면 주년 계속 발전이 가능할 것이라 생각된다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
• /
• pp.83-89
• /
• 2000

This paper presents a pressure drop correlation for evaporation and condensation of alternative refrigerant with oil in micro-fin tubes. The correlation was developed from a data base consisting of oil-free pure and mixed refrigerants in micro-fin tube; Rl25 R134a. R32 R410a(R32/R125 50/50% mass), R22, R407c(R32/R125/R134a, 23/25/52% mass) and R32/R134a(25/75% mass). The micro-fin tube used in this paper had 60 0.2mm high fins with a 18 helix angle. The cross sectional flow area $(A_c)$ was $60.8 mm^2$ giving an equivalent smooth diameter$(D_e)$ of 8.8mm. The hydraulic diameter $(D_h)$ was estimated to the 5.45mm. The new correlation was obtained by replacing the friction factor and the tube-diameter in Bo Pierre correlation by a friction factor derived from pressure drop data for a micro-fin tube and the hydraulic diameter, respectively. This correlation was also used to predict some pressure data with a lubricant after using a mixing viscosity rule of lubricants and refrigerants. As a result, the new correlation was also well predicted to the measured data within a mean deviation of 19.0%.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제23권5호
• /
• pp.567-576
• /
• 1999

An experimental study has been conducted to investigate the effects of the free stream turbulence intensity and Reynolds number on the heat transfer and flow characteristics In the linear turbine cascade. Profiles of the time-averaged velocity, turbulence intensity, and Reynolds stress were measured in the turbine cascade passage. The static pressure and heat transfer distributions on the blade suction and pressure surfaces were also measured. The experiments were made for the Reynolds number based on the chord length, Rec = $2.2{\times}10^4$ to $1.1{\times}10^5$ and the free stream turbulence intensity, $FSTI_1$ = 0.6% to 9.1 %. The uniform heat flux boundary condition on the blade surface was created using the gold film Intrex and the surface temperature was measured by liquid crystal, while hot wire probes were used for the flow measurements. The results show that the free stream turbulence promotes the boundary layer development and delays the flow separation point on the suction surface. It was found that the boundary layer flows on the suction surface for all Reynolds numbers tested with $FSTI_1$ = 0.6% are laminar. It was also found that the heat transfer coefficient on the blade surface increases as the free stream turbulence intensity increases and the flow separation point moves downstream with an increasing Reynolds number. The results of skin friction coefficients are in good agreement with the heat transfer results in that for $FSTI_1{\geq}2.6%$, the turbulent boundary layer separation occurs.