• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.11a
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• pp.636-640
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• 2011

Film cooling technique has been applied to effectively reduce thermal load on liquid rocket combustion chambers by direct injection of a portion of propellant, which flows through the regeneratively cooling channels, into the chamber wall. This study developed a comprehensive model to quantitatively predict the effects of kerosene film cooling on propulsive performance and wall cooling at supercritical pressure conditions, and assessed the predictive capability against hot-firing tests of an actual combustor. The present model is expected to be utilized as a design and analysis tool to meet the conflicting requirements in terms of performance, cooling, pressure loss and weight.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.8 no.3
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• pp.116-121
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• 2005

In the present paper, a new calculation algorithm far solving large scale environmental or geophysical flows with free surface is proposed where the non-hydrostatic pressure component is taken into consideration. Predictor-corrector fractional step approach with explicit, forward time marching scheme in the sigma coordinate system is employed. In order to validate the present calculation algorithm and to estimate the effects of non-hydrostatic pressure on resultant flow and free surface movements, example calculations are carried out for typical steady and unsteady flow problems. Present method can be applied to the meso-scale free surface flows with complex bottom topography where MAC-like 3-d hydrodynamic calculations are quite ineffective and uneconomic.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.41 no.6
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• pp.24-32
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• 2004

The effects of guide vanes and tip clearances on the characteristics nf axial flow fans are investigated both computationally and experimentally. Performance test of fans carried out in full scale shows considerable effects of tip clearance between rotor tip and duct on the characteristics of fans. The tested results are compared with the computation based on the finite volume method to solve the Navier-Stoke equations with $textsc{k}$-$\varepsilon$ turbulence model. The comparison shows good agreements between experimental and computational results. In addition, the effects of shape of guide vanes are numerically studied. The results show that increased volume of separated region around the guide vane reduces the recovery of tangential component of kinetic energy in the wake, resulting in loss of efficiency

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.11a
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• pp.262-264
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• 2000

원자로 내에서 연소 중인 핵연료나 저장 또는 재처리 중인 사용후핵연료의 성분으로서 시설의 공정설계, 안전성분석 및 차폐설계에 중요한 입력자료가 되는 핵분열생성물질, 방사화생성물 및 악티나이드의 핵종 농도와 이에 대응하는 방사능 강도의 기기 별 시간변 화율을 해석할 수 있는 코드 개발할 목적으로 MULTISAMS 정상 평형상태 모델을 구현하였다. MULTISAMS 코드의 반응공정 모델은 서로 연결되어 있으며 내부에 방사성물질의 혼합유체가 순환하는 세 종류의 반응기(원자로, 열교환기 및 화학반응기) 계통에서 자연적 또는 설계에 의해 일어나는 현상으로서; 반응기 간의 물질 흐름; 각 반응기 내에서 방사성 붕괴, 변환, 이동과 중성자 흡수 및 핵분열; 외부로부터 특정 핵종의 유입혹은 유출을 고려한 시간종속 핵종농도보존방정식 이론에 근거한다. 코드의 유용성 및 신뢰성을 검증하기 위해 현재 개념설계가 진행 중인 AMBIDEXTER원자력 에너지시스템을 대상으로 ORIGEN2 계산과 비교하였다. 두 코드 간의 입력조건과 배경이론차이점 때문에 절대적 비교가 불가능하므로 단순이론의 중간매개코드로서 SAMS를 이용한 2단계 비교방법을 따랐다. 결론은 MULTISAMS는 ORIGEN2 계산의 수렴치와 근사하게 일치하면서 ORIGEN2 가 다룰 수 없는 핵주기 연속후처리공정의 정상가동 시 핵종 평형농도를 기기 별로 계산할 수 있다는 장점을 확인하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.13 no.2
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• pp.267-277
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• 1993

A finite element method(FEM) is presented and applied to the two-dimensional bottom turbulent boundary layer. The time-dependent incompressible motion of a viscous fluid is formulated by using the well-known Navier-Stokes equations and vorticity equation in terms of the velocity and pressure fields. The general numerical formulation is based on Galerkin method and solved by introducing the mixing length theory of Prandtl for eddy kinematic viscosity of a turbulent flow field. Numerical computations of the transport of sediment on an arbitrary sea-bed due to wave motion in the turbulent boundary layer are carried out. The results obtained by the FEM made clear the difference in characteristic features between the boundary layer due to oscillatory flow and the boundary layer due to wave motion.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1989.06a
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• pp.22-28
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• 1989

유압베인펌프는 토출유량이 많고 소형으로 동력밀도는 높으나 토출압력면에스는 피스톤식 펌프에 뒤지기 때문에 발생압력의 고압화에 대한 연구가 계속되어 왔다. 유압장치의 경제적인 압력으로서 $300kgf/cm^2$가 제시되어 있는 가운데, 유압베인펌프의 고압화의 연구가 진행중에 있는 점, 또한 최근들어 에너지 절약의 일환으로 펌프의 수명연장 문제가 거론되어 지고 있는 점, 물에 타기 어려운 난연성유압 작동유를 사용할 경우 마찰증대 및 마모성능이 저하하는 점 등의 이유에서 유압베인 펌프의 마찰, 윤활문제가 중요시 되어지고 있다. 특히 펌프의 체적효율을 높이는 것과 마찰, 마모를 저하시키는 것과는 서로 상반된 관계에 놓여있기 때문에 문제의 해결에 어려움을 갖고 있다. 이와같은 모순을 해결하기 위해서는 베인과 캠링사이의 슬라이딩부분의 윤활상태를 파악하지 않으면 안된다. 그러나 베인의 선단부에는 10-20ms의 짧은 시간동안에 수백기압의 압력이 변화하기 때문에 지금까지 확실한 작용력의 파악이 어려워 이 분야의 윤활상태 파악에 관한 연구는 거의 이루어지지 않고 있다. 베인과 캠링간의 윤활상태를 윤활공학적 관점에서 보면 변동하중 상태에서의 슬라이딩 탄성유체윤활상태 또는 혼합윤활상태에 있는 것으로 판단되어지는데, 이와같은 여러가지 어려운 조건 때문에 윤활상태를 파악하는데, 어려운점이 뒤따르게 된다. 위와 같은 배경에 착안하여 본 연구에서는 유압베인펌프를 모델화하여 변동하중상태에서 실험이 가능한 장치를 제작, 사용하여 베인 선단 슬라이딩부분의 윤활상태를 파악하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.29 no.6 s.237
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• pp.904-912
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• 2005

The flow in a microchannel is usually characterized as a low Reynolds number (Re) so that good mixing is quite difficult to be achieved. In this regard, we developed a novel chaotic micromixer, named Barrier Embedded Kenics Micromixer (BEKM). In the BEKM, the higher level of chaotic mixing can be achieved by combining two general chaotic mixing mechanisms: (i) splitting/reorientation by helical elements inside the microchannel and (ii) stretching/folding via periodically located barriers on the channel wall. The fully three-dimensional geometry of BEKM was realized by a micro-stereolithography technology, in this study, along with a Kenics micromixer and a circular T-pipe. Mixing performances of three micromixers were experimentally characterized in terms of an average mixing color intensity of phenolphthalein. Experimental results show that BEKM has better mixing performance than other two micromixers. Chaotic mixing mechanism, proposed in this study, could be integrated as a mixing component with Micro-Total-Analysis-System, Lab-on-a-chip and so on.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.10
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• pp.817-824
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• 2015

Experiments were carried out to investigate the flow and mass transfer characteristics of an orifice nozzle. Measurements of primary and suction flow rates, dissolved oxygen concentration, and electric power were obtained. Vertically injected mixed-jet images were captured by a direct visualization technique with a high speed camera unit. The mass ratio, volumetric mass transfer coefficient, and mass transfer performance were calculated using the measured data. As the primary flow pressure increases, the mass ratio decreases slightly, while the volumetric mass transfer coefficient and electric power increase. As the primary flow pressure increases and the mass ratio decreases, the mass transfer rate increases because of the fine bubbles and wider distribution of the bubbles.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1995.11a
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• pp.50-55
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• 1995

향상되어진 93-PCGC-2는 기존의 PCGC-2와 같이 미분탄 연소를 포함하는 다양한 반응성흐름과 비반응성 흐름을 설명하기 위해 2차원 정상상태 모델로 제시되어 졌다. 93-PCGC-2는 실린더형의 축 대칭계에 응용되어질 수 있고, 난류(Turbulence)는 유체역학식과 연소기구 양쪽을 위해 고려되어졌으며, 불연속 세로좌표 방법(Discrete Ordinates Method)을 이용하여 기체, 벽 및 입자들로부터의 복사열(Radiation)을 모사하였다. 입자상은 입자 무리들의 평균 경로들을 따라 해석하는 Lagrangian계의 해석법으로 모델화되어졌다. 석탄의 팽윤(Swelling)과 촤의 반응성에 관한 부모델과 더불어 새롭게 일반화된 석탄 탈휘발화 부모델 (FG-DVC)도 첨가되어졌다. 비균일 반응기구는 확산과 화학반응 둘 모두를 고려하였다. 주요 기상반응은 국부 순간 평형을 가정하여 모델화하였다. 그래서 반응속도는 혼합의 난류속도에 의해 제한되어진다. Thermal NOx과 Fuel NOx의 유한속도 화학론(Finite Rate Chemstry)에 대한 부모델은 화학반응속도론와 난류성의 통계치를 통합하여 만들어져 있다. 기상은 반복적인 line-by-line기교에 의해 풀려지는 elliptic partial differential equation으로 묘사되어진다. 수치적인 안정을 고려하기 위해 under-relaxation이 이용되어졌다. 이렇게 코드화된 93-PCGC-2는 연소를 위해 모사되어졌다. 또한 더 나아가 이 수치모델의 활용범위는 미분탄의 가스화에도 활용되어질 것으로 기대되어진다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.45 no.11
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• pp.739-743
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• 2008

Microfluidic device can be applied in a wide range of chemical and biological technology. In this paper, ceramic-based T-type passive mixers for microfluidic applications were fabricated by LTCC process combined with thick film photolithography. The base ceramic material in thick film was amorphous cordierite $((Mg,Ca)_2Al_4Si_5O_{18})$ and photoimageable polymers were added to give a photosensitivity. Two types of passive mixer, which showed the channel width of 1.0 mm and $200{\mu}m$, respectively, were designed considering mixing efficiency in the channel and their microfluidic properties were discussed in detail.