• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.11 no.5
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• pp.51-59
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• 2007

The end-burning combustion field using impinging oxidizer injectors are analyzed with tangential type injectors in order to examine their mixing and combustion characteristics. The impinging type showed further improved mixing effect as well as the combustion efficiency compared to the previously studied tangential injector. A novel injector capable of delivering impinging and swirl effect is introduced in this study where it demonstrated that the grain coning effect can be avoided. It was found that the combined impinging and swirling flow would promote the radial mixing rate increasing the residence time and the turbulent intensity. However, the use of the step combustor which may augment the turbulent intensity did not show any notable difference compared to the basic combustor.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.40 no.12
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• pp.1229-1234
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• 2003

The utilization of metakaoline as a mineral admixture for cement has received considerable attention in recent years. This paper investigates the rheological properties of cement pastes containing metakaoline in view of fluidity. The rheology of the paste is assessed by using a BROOKFIELD RVDV II + viscometer (SC4-21, 29) having cylindrical spindle. The results show the fluidity of cement pastes with metakaoline is increased by increasing W/S ratio and the dosage of superplastcizer. And also cement pastes with metakaoline as a partial replacement of cement show a dilatant behavior. Dilatancy is heavily influenced by W/S ratio and by the amount of metakaoline. However the thixotropy of the pastes is increased by silica fume.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.5C
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• pp.303-312
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• 2006

This study is to evaluate the mechanical characteristics of flowable backfill and offer a guide line of mixture proportion based on soil types for constructing underground power utilities. Flowable backfill is known as soil-cement slurry, void fill, and controlled low-strength material(CLSM). The benefits of CLSM are reduced equipment costs, faster construction, re-excavation in the future, and the ability to place materials in confined spaces, which are narrow parts or perimeters of underground power cables nearly impossible for compaction. The flowable slurry mixed with 17 soils and 6 accelerated mixtures in the laboratory were evaluated for flowability and unconfined compressive strength to meet the target values of this study.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.52 no.1
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• pp.81-87
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• 2014

Flow characteristics and the operating range of gas velocity was investigated for a two-stage bubbling fluidized-bed (0.1 m-i.d., 1.2 m-high) that had continuous solids feed and discharge. Solids were fed in to the upper fluidized-bed and overflowed into the bed section of the lower fluidized-bed through a standpipe (0.025 m-i.d.). The standpipe was simply a dense solids bed with no mechanical or non-mechanical valves. The solids overflowed the lower bed for discharge. The fluidizing gas was fed to the lower fluidized-bed and the exit gas was also used to fluidize the upper bed. Air was used as fluidizing gas and mixture of coarse (< $1000{\mu}m$ in diameter and $3090kg/m^3$ in apparent density) and fine (< $100{\mu}m$ in diameter and $4400kg/m^3$ in apparent density) particles were used as bed materials. The proportion of fine particles was employed as the experimental variable. The gas velocity of the lower fluidized-bed was defined as collapse velocity in the condition that the standpipe was emptied by upflow gas bypassing from the lower fluidized-bed. It could be used as the maximum operating velocity of the present process. The collapse velocity decreased after an initial increase as the proportion of fine particles increased. The maximum took place at the proportion of fine particles 30%. The trend of the collapse velocity was similar with that of standpipe pressure drop. The collapse velocity was expressed as a function of bulk density of particles and voidage of static bed. It increased with an increase of bulk density, however, decreased with an increase of voidage of static bed.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2003.05a
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• pp.244-245
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• 2003

고체나 액체 추진로켓에 비하여 하이브리드 추진 시스템은 작동조건의 안정성과 안전함등의 많은 장점을 가지고 있다. HTPB와 같은 고체연료는 제작 및 저장, 운송 그리고 장착상의 안정성을 가지고 있으며 하이브리드 로켓의 고체연료로의 산화제의 유입을 제어하면서 추력의 변화와 엔진내부의 연소중단과 재 점화를 용이하게 할 수 있다. 이러한 이유로 인하여 하이브리드 엔진은 좀 더 경제적인 장치로 기대를 모으고 있다. 그러나, 기존의 하이브리드 로켓 엔진은 고체 추진 로켓에 비하여 낮은 연료 regression 율과 연소효율을 가지는 단점이 있다. 이러한 단점을 해결하고 요구되어지는 추력값과 연료유량을 증가시키기 위하여 고체연료의 표면적을 증가시킬 필요가 있다. 기존의 하이브리드 엔진에서는 연료 그레인에 다수의 연소포트를 만들어 표면적을 증가시켰으나 이는 비 활용 공간의 증가와 추진제의 질량 및 체적분율의 상당한 감소를 초래한다. 지난 수십년간에 걸쳐 하이브리드 엔진에서 연료의 regression 특성 및 엔진 성능 향상을 위한 연구가 계속되어 왔으며 최근에 엔진의 체적 규제를 경감시키고 연료의 regression율을 향상시키기 위하여 선회유동을 이용하는 하이브리드 로켓 엔진들이 제안되고 있다. 이러한 선회유동을 가지는 하이브리드 로켓은 고체연료 그레인에 대하여 평행하게 유입되는 기존의 하이브리드 로켓에 비하여 고체연료 벽면에서의 대류열전달이 현저하게 증가하게 되어 아주 높은 고체연료의 regression율을 얻을 수 있는 이점이 있다. 선회유동 하이브리드 로켓의 연소과정은 고체 연료의 열분해과정, 대류 열전달, 난류 혼합, 난류와 화학반응의 상호작용, soot의 생성 및 산화과정, soot 입자 및 연소가스에 의한 복사 열전달, 연소장과 음향장의 상호작용 등의 복잡한 물리적 과정을 포함하고 있다. 이러한 물리적 과정 중 난류연소, 고체연료 벽면 근방에서의 대류 열전달 및 연소과정에서 생성되는 soot 입자로부터의 복사 열전달, 그리고 고체연료 열 분해시 표면반응들은 고체연료의 regression율에 큰 영향을 미친다. 특히 고체연료의 난류화염면의 위치와 폭, 그리고 비 예혼합 난류화염장에서 생성되는 soot의 체적분율의 예측은 난류연소모델, 열전달 모델, 그리고 regression율 모델에 의해 크게 영향을 받기 때문에 수치모델의 예측 능력 향상시키기 위하여 이러한 물리적 과정을 정확히 모델링해야 할 필요가 있다. 특히 vortex hybrid rocket내의 난류연소과정은 아래와 같은 Laminar Flamelet Model에 의해 모델링 하였다. 상세 화학반응 과정을 고려한 혼합분율 공간에서의 화염편의 화학종 및 에너지 보존 방정식은 다음과 같다. 화염편 방정식과 혼합분률과 scalar dissipation rate의 관계식을 이용하여 혼합분률과 scalar dissipation rate에 따른 모든 reactive scalar들을 구하게 된다. 이러한 화염편 방정식들을 mixture fraction space에서 이산화시켜서 얻은 비선형 대수방정식은 TWOPNT(Grcar, 1992)로 계산돼 flamelet Library에 저장되게 된다. 저장된 laminar flamelet library를 이용하여 난류화염장의 열역학 상태량 평균치는 presumed PDF approach에 의해 구해진다. 본 연구에서는 강한 선회유동을 가지는 Hybrid Rocket 연소장내의 난류와 화학반응의 상호작용을 분석하기 위하여 Laminar Flamelet Model, 화학평형모델, 그리고 Eddy Dissipation Model을 이용한 수치해석결과를 체계적으로 비교하였다. 또한 Laminar Flamelet Model과 state-of-art 물리모델들을 이용하여 선회 유동을 갖는 하이브리드 로켓 엔진의 연소 및 Soot 생성 및 산화과정을 살펴보았으며 복사 열전달이 고체 연료 표면의 regression율에 미치는 영향도 살펴보았다. 특히 swirl강도, 산화제의 유입위치 그리고 선회유동의 형성방식이 하이브리드 로켓의 연소특성 및 regression rate에 미치는 영향을 상세히 해석하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.952-956
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• 2010

저수지에 설치된 물순환장치는 저수지 수문상황과 자연조건의 변화에 따라 유동특성이 상이하므로 연구자가 고려하는 다양한 조건에서 현장 측정하기는 불가능하다. 이런 문제를 대체하는 방안으로 전산유체유동(CFD) 모형을 적용한 모사를 실시함으로서 다양한 조건에 따른 효과를 평가할수 있게 된다. 본 연구에서는 전산유체유동을 통한 대류식 물순환장치의 유동영향범위와 수질변화 등을 평가하고, 다양한 조건에서 모사를 실시하여 최적운영방안을 도출하고 실제운영에 활용토록 하고자 한다. 수체거동을 모사하기 위해 실제 저수지를 형상화한 Domain을 3가지로 구성하였다. 첫번째는 반경 20m, 깊이 40m Domain에 물순환장치를 중앙에 설치한 것이며(D20), 두 번째는 반경 40m, 깊이 40m에 두 개의 물순환장치를 양쪽에 설치하였고(D40), 세 번째는 반경 100m, 깊이 40m로 설정(D100)하였고 양쪽에 두 개의 물순환장치를 설치한 것으로 구성하였다. CFD에 의한 개별 대류식 순환장치의 유동모사결과 D20은 시간의 경과에 따라 수온성층이 하강하는 현상이 나타났으며 이러한 결과로 판단할때 40m 간격으로 대류식 순환장치를 설치하여 운영하면 탈성층이 나타날 수 있을것으로 판단되었다. D40에 대하여 CFD에 의한 유동모사를 실시하였으며 시간의 경과에 따라 수온성층의 변화는 나타나지 않았다. 이러한 결과로 판단할때 40m 간격으로 한줄로 대류식 순환장치를 설치하여 운영하면 성층을 깨는 현상은 나타나지 않을 것으로 평가되었다. 반면 Dye테스트시 심층에서 상승한 수체는 수온성층 표면에서 수평방향으로 계속 퍼져 나가면서 옆장치에서 상승된 수체와 혼합이 활발히 이루어 지는 현상을 나타내었다. 장치간 거리가 100m인 대류식 물순환장치에 의한 유동모사시 수온성층의 변화는 전혀 나타나지 않았으며, Dye테스트시 심층에서 상승한 수체는 수온성층 위에서 수평방향으로 퍼져 나가면서 옆에서 가동되는 장치에서 상승된 수체와 혼합 현상을 나타내기는 하나 D40보다 혼합시간이 더 걸리는 것으로 나타났다.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.20 no.1
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• pp.84-91
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• 2015

SMART adopts, very unique facility, an FMHA to enhance the thermal and flow mixing capability in abnormal conditions of some steam generators or reactor coolant pumps. The FMHA is important for enhancing thermal mixing of the core inlet flow during a transient and even during accidents, and thus it is essential that the thermal mixing characteristics of flow of the FMHA be understood. Investigations for the mixing characteristics of the FMHA had been performed by using experimental and CFD methods in KAERI. In this study, the temperature distribution at the core inlet region is investigated for several abnormal conditions of steam generators using the commercial code, FLUENT 12. Simulations are carried out with two kinds of FMHA shapes, different mesh resolutions, turbulence models, and steam generator conditions. The CFD results show that the temperature deviation at the core inlet reduces greatly for all turbulence models and steam generator conditions tested here, and the effect of mesh refinement on the temperature distribution at the core inlet is negligible. Even though the uniformity of FMHA outlet hole flow increases the thermal mixing, the temperature deviation at the core inlet is within an acceptable range. We numerically confirmed that the FMHA applied in SMART has an excellent mixing capability and all simulation cases tested here satisfies the design requirement for FMHA thermal mixing capability.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2007.11a
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• pp.312-314
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• 2007

본 논문에서는 비데용 물 분사 노즐의 내부유동을 가시화하기 위해서 여러 가지 설계변수에 관한 연구가 수행되었다. 특히 물 분사에 만 의존했던 과거의 세정시스템과는 달리 물과 공기를 혼합해서 물도 절약하고 세정의 효과도 높이고자 하는 기술을 개발하고자 했다. 상용코드인 CFD-ACE+를 이용하여 내부유동 특성을 관찰했고 여러 가지 인체 공학적인 설계가 되도록 다양한 각도에서 검토되었다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.12 no.4 s.27
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• pp.261-266
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• 2006

In this study, a scaled model chamber was built to investigate ventilation characteristics of the hood room in LNG carrier. Experimental study was performed in model by visualization equipment with laser apparatus. Four different kinds of measuring area were selected as experimental condition Instant simultaneous velocity vectors at whole field were measured by 2-D PIV system and its software adopting two-frame grey-level cross correlation algorithm. The flow pattern reveals the large scale counter-clockwise forced-vortex rotation at center area.

• Journal of Energy Engineering
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• v.24 no.2
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• pp.144-153
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• 2015

At low temperature, Wax build-up and settling can affect adversely the cold weather performance of the diesel vehicle. In this study, we test the cold properties of diesel by blending ratio of biodiesel, kerosene and WAFI. Also, we test the cold weather performance for diesel vehicle by fuel cold properties. Cold properties of diesel are improved by adding the WAFI, kerosene and get worse by adding the biodiesel. WAFI is effective to improve a cold filter plugging point(CFPP) and Kerosene is effective to improve a cloud point(CP). CFPP and pour point(PP) are related to cold weather performance of diesel vehicle but CP is unrelated. CFPP indicate a limit temperature of vehicle driving possibility.