• Journal of Power System Engineering
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• v.16 no.1
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• pp.44-50
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• 2012

팁 간격의 크기가 냉각탑용 축류팬의 성능과 누설 유동에 미치는 영향을 조사하기 위해서 서로 다른 2가지 팁 간격을 가진 경우에 대해서 점성유동을 해석하였다. 케이싱 내에서 작동하는 축류팬 주위의 유동을 연속방정식, Navier-Stokes 방정식 등을 지배방정식으로 사용하여 수치해석 하였다. 난류유동에 나타나는 레이놀즈 응력은 ${\kappa}-{\epsilon}$ 난류모델을 사용하여 계산하였다. 전체적으로 H형 격자계를 사용하였으며, 팁 주위의 유동을 해석하기 위해서 팁 영역 주위에 부분적으로 조밀한 격자를 두었다. 팁 간격이 증가하면 누설 유동의 증가로 인한 유동 손실의 증가로 전압상승과 수력효율이 감소하였다. 팬 직경에 대한 팁 간격이 0.4%에서 1.0%로 증가하면 전압상승 값이 약 10% 정도 감소하였으며, 수력효율은 약 3% 정도 감소하였다. 팁 간격이 팁 근처 날개 주위의 압력에 미치는 영향을 보면, 팁 간격이 증가하여 누설 유동이 증가하면 흡입면과 압력면의 압력차가 전연 부근에서 감소함을 알 수 있었다. 누설 와류의 중심은 코드를 따라서 흡입면으로 부터 떨어져 나가면서 형성됨을 알 수 있었다. 누설 와류의 위치를 보면 팁 간격이 증가하면 와류 중심의 위치가 흡입면 쪽으로 이동하고, 흡입면에서 떨어진 거리도 날개 후반부에서 증가 폭이 커지는 포물선 형태로 증가함을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2000.11a
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• pp.24-25
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• 2000

실제 추진기관에서 비추력 성능에 미치는 열/유동현상은 이상 유동(ideal flow)과는 달리, 추진기관의 특성에 따라 다양한 열/유동손실이 나타나며, 연소시험 시에는 이러한 성능 손실 인자들이 복합적으로 작용하여 나타나는 추력이 측정된다. 따라서 임의의 추진기관을 새롭게 성능 설계할 때에 부딪히는 문제중의 하나는 추력 손실 양을 정량화 시키는 일이다. 그런데 고체 추진기관은 복잡한 물리적인 현상들이 복합되어 작동되기 때문에 lump parameter로 간단히 추력 손실을 예측하는 것은 매우 어려운 일이다.(중략)

• Journal of the Korean Electrochemical Society
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• v.11 no.1
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• pp.51-58
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• 2008

Many researches for effects of different flow configurations on performance of Proton Exchange Membrane Fuel Cell have extensively been done but the effects of flow direction at the same flow channel shape should be considered for optimal operation of fuel cell as well. In this paper a numerical computational methode for simulating entire reactive flow fields including anode and cathode flow has been developed and the effects of different flow direction at parallel flow was studied. Pressure drop along the flow channel and density distribution of reactant and products and water transport, ion conductivity across the membrane and I-V performance are compared in terms of flow directions(co-flow or counter-flow) using above numerical simulation method. The results show that the performance under counter-flow condition is superior to that under co-flow condition due to higher reactant and water transport resulting to higher ion conductivity of membrane.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05b
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• pp.17-22
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• 1996

차세대원자로의 안전계통 성능향상을 위하여 축압기 설계에서 채택하고 있는 피등적 유량조절 장치인 vortex 밸브의 특성을 분석하였다. 단순화된 해석모델을 이용하여 vortex chamber의 유동 pattern을 분석하였으며 vortex 밸브의 성능에 중요한 영향을 미치는 기하학적 인자들의 영향 유동모드 전환시 주유량이 공급되는 수관의 수위거동 특성을 분석하였다. 또한 3차원 모의가 가능한 FLUENT 코드를 사용하여 vortex chamber의 유동장을 해석하여 vortex 밸브의 유동특성을 분석하였다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2016.03a
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• pp.523-529
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• 2016

본 연구에서는 전산유체역학을 이용하여 고 레이놀즈수에 유동에서의 탠덤 에어포일에 대한 상대 위치 인자 연구를 진행한다. 탠덤형 날개의 경우 앞뒤 날개의 유동간섭이 날개 성능에 중요한 영향을 미친다. 본 연구에서는 이를 2차원 탠덤 에어포일로 고려하여 유동간섭을 확인한다. 유동간섭에 따른 에어포일 성능을 분석함으로써 뒤 에어포일의 상대 위치를 결정할 수 있으며, 본 연구결과는 실제 탠덤 날개 형태의 항공기 설계에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2009.12a
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• pp.511-514
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• 2009

현재 일반적으로 사용되는 300cc 소형엔진 기화기의 최적화 및 성능 향상을 위하여 유동해석을 수행하였다. 베르누이의 정리를 기본으로, 성능을 발휘하는 주요 설계인자인 기화기 내부의 벤튜리 튜브의 각도, 길이 등을 변수로 하여 유동해석을 수행하였다. 그 결과를 분석하여 최적화된 모델을 제시하였다. 결론적으로, 유동 해석을 바탕으로 기존 사양 대비 향상된 성능의 모델을 제시하였다. 유동해석을 통해 기화기 내부의 벤튜리관에 곡면(Rounding)처리를 적용함으로 기화기에서 소모되는 흡기저항을 줄여 펌핑로스를 저감활수 있음을 확인하였다. 펌핑로스의 저감은 엔진 연비의 향상과 엔진토크에 긍정적 효과로 작용할 것으로 기대된다. 벤튜리관의 출구 각도를 감소시킴으로 박리를 개선하여 Dead Volume을 줄임으로서 기존 모델에 대비하여 원활해진 유동의 흐름을 얻을 수 있었다. 이는 흡기유량을 증대시키고 엔진출력을 상승시키는 효과로 작용할 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1999.05a
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• pp.151-157
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• 1999

In this study, tile characteristics of three dimensional flow fields in centrifugal flump impeller are investigated by numerically. Detailed analysis and understanding of flow field in centrifugal pump are very important to predict performance of components. The three dimensional viscous fluid flow in centrifugal pump is distingushed isentropic process region from irreversible process region by wall shear effect, secondary flow, centrifugal and Coriolis forces, variation of boudary layers. Development of low momentum region by viscous fluid flow in the centrifugal impeller causes stall and blockage which is irreversible process region, and resulting in decrease of the performance and efficiency of centrifugal pump. Especially, the result is that Coriolis and centrifugal forces are most powerful factors which are increasing the irreversible region.

• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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• 2006.06a
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• pp.325-326
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• 2006

현 화학플랜트에서 사용되고 있는 ABS 수지 응집 공정의 경우 교반기 내부의 불균일한 유동분포와 유동메커니즘의 문제점은 공정 제품의 생산성을 저하 시키는 원인으로 작용하고 있다. 그러나 우수한 성능의 산업용 교반기를 설계하기 위해선 반드시 교반성능에 영향을 미치는 다양한 내부의 유동특성의 정량적인 실험 데이터 확보가 필요하나, 3차원적 비정상 특성을 나타내는 복잡한 구조의 내부 유동특성에 관한 정량적 해석은 현재까지도 상당한 어려운 문제로 남아있다. 이에 이런 문제점을 개선하여 생산성을 향상시키기 위해서는 PIV 기법을 이용한 교반기 내부의 유동분포와 유동메커니즘을 규명하여 교반기 내부의 최적화된 유동을 형성시키는 임펠러의 형상을 개발하고자 한다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2010.05b
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• pp.992-995
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• 2010

엔진 흡기시스템 중 흡기매니폴드는 가솔린엔진의 성능을 결정하는 매우 중요한 성능 인자이다. 본 연구에서는 1400cc급 가솔린 엔진용 흡기 매니폴드에 대한 유동해석과 리그 실험을 수행하였다. 압력차에 따른 유동 및 유량계수의 해석을 통하여 유동특성을 분석하였으며 실험적 평가를 통하여 공기유량계수의 결과치를 검증하였다. 해석과 실험 결과를 비교 분석하여, 해석값과 실험값의 오차를 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.90-90
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• 2011

배기속도 2,500 L/s, 최고진공도 10-10 mbar를 구현할 대용량 복합 분자펌프 설계를 위한 2차원과 3차원 형상을 대상으로 실시하였다. 진공도가 10-5 mbar 이상이 되는 고진공도에서는 Knudsen 수가 102~107에 이르러 분자간 충돌을 거의 무시할 수 있게 되며, 이때의 유체해석 방법으로서는 통상 희박기체 해석법으로 많이 쓰이는 Direct Simulation Monte Carlo (DSMC) 방법보다, 충돌이 없는 분자의 자유운동을 모사하는 Monte Carlo 방법이 더 적합하게 된다. 본 연구에서는 다단계 rotor와 stator로 구성되는 복합분자 내 유동장에 Monte Carlo 해석법과 DSMC 방법을 모두 적용하여 유동해석을 실시하였다. 먼저 2차원 모델에 대한 해석을 실시하여 분자펌프의 성능에 중요한 영향을 미치는 설계변수로 날개각과 날개간격이 현저함을 확인하였으며, 이 설계변수들이 펌프의 주요성능 지표인 최대펌핑효율과 최대압축비에 미치는 영향을 다양한 3차원 유동해석을 통해 도출하였다. 유동해석 결과, 기체분자와 rotor 날개사이의 충돌 확률을 높이는 방안이 대체적으로 펌프의 성능을 향상시키는데 도움이 되는 것으로 나타났다.