• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제2회(2013년)
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• pp.327-330
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• 2013

Converging-diverging 노즐은 시스템 내부 유동에 적용되는 속도면적 법칙을 통해, 아음속 유동을 초음속으로 만드는 장치이며, 항공기 엔진 등에서 추력을 얻기 위해 쓰인다. 이상기체, 등 엔트로피를 가정한 동일 입구 조건에서, 출구로 빠져나오는 유동의 속도는 오직 면적 비에만 관계한다. 그러나 실제현상에서는, 출구에서의 유속이 유동의 압축성 효과 및 벽면에서의 전단력 등으로 인해 노즐 형상마다 상이한 결과를 낳는다. 본 연구에서는 EDISON Simulation을 활용하여 다양한 노즐 형상에 따른 출구에서의 Mach number를 구하고, 각각의 결과로부터 경향성을 찾는다. 또, 계산 결과를 이론식을 통해 도출되는 결과와 비교한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권6호
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• pp.809-813
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• 2011

배열회수시스템 입구덕트의 3차원 난류유동을 수치시뮬레이션 하였다. 본 연구는 덕트의 루프각을 부분적으로 수정하여 유동의 형상효과를 해석하는 것이 목표이다. 비구조 격자를 가지고 나비에 스톡스 방정식을 유한체적법으로 풀어 유체동력학적인 현상을 규명하였다. 유적선, 속도벡터, 동압, 잔차 등으로 수렴 등을 조사하였다. 난류모형은 k-epsilon, k-omega, reynolds stress 및 RNG k-epsilon 이다. 선회 및 비선회 조건을 2개의 덕트에 적용하였고 계산결과를 활용하여 최적형상설계를 검토하였다.

• 설비공학논문집
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• 제25권6호
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• pp.324-330
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• 2013

The main objective of this work is to experimentally investigate the effect of inlet geometries on the distribution of two-phase annular flow at header-channel junctions simulating the corresponding parts of compact heat exchangers. The cross-section of the header and the channels were fixed to $16mm{\times}16mm$ and $12mm{\times}1.8mm$, respectively. Experiments were performed for the mass flux and the mass quality ranges of $30{\sim}140kg/m^2s$ and 0.3~0.7, respectively. Air and water were used as the test fluids. Three different inlet geometries of the header were tested:no restriction (case A), a single 8 mm hole at the center (case B), and nine 2 mm holes around the center (case C) at the inlet, respectively. The tendencies of the two-phase flow distribution were different, in each case. For cases B and C (flow resistance exists), more uniform flow distribution results were seen, compared with case A(no flow resistance), due to the flow pattern change to mist flow from annular flow at the inlet, and the flow recirculation near the end plate of the header.

• 한국가시화정보학회지
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• 제21권2호
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• pp.24-33
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• 2023

This work is to observe the wake flow generated behind a ramp. We have conducted a large eddy simulation with two ramp models having different heights with two different inflow conditions. Reynolds number based on the height of the large ramp (LR) and small ramp (SR) are Re_h = 2.8×10⁴ and 1.4×10⁴ respectively. The wake flow visualization shows the formation of streamwise counter-rotating vortices pairs at the downstream of the obstacle. These primary vortices are stretched and lifted up when moving downstream. In order to observe the effect of the inflow condition on the wake transition, two different inlet flow conditions are given on the inlet section as an inlet boundary condition. Induced counter-rotating vortices pairs due to sharp-edged triangular ramp obstacles are developed and propagated downstream. In the result, the large ramp shows a more complicated wake structure of the boundary layer than the small ramp.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권9호
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• pp.714-719
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• 2013

본 연구 대상 터보 프롭 항공기는 주어진 항공기 임무 수행을 위해 결빙 조건하에서도 운용이 가능하여야 한다. 동 연구에 적용된 터보 항공기의 공기 흡입구 계통은 정상 비행조건하에서 엔진 입구에 최대 전압력을 공급할 수 있도록 설계 및 검증이 되어야 할 뿐만 아니라 결빙조건하에서 생길 수 있는 얼음과 같은 입자가 엔진 흡입구 망으로 들어가서 엔진 화염꺼짐이나 엔진에 심각한 손상을 주지 않도록 하기 위한 관성분리기를 포함하도록 개발이 되어야 한다. 따라서 결빙 조건하에서 형상이 변하는 가변형상의 공기흡입구 조립체를 설계하고 설계 결과 확인을 위해 조립체에 대한 전산 유동 및 구조해석을 수행하였다. 이후 35% 축소형 모델을 제작하여 풍동시험을 수행하였다. 동 논문에서는 흡입구 조립체 개발과정에서 요구되는 공기역학적 설계, 잔산 유동/구조 해석 및 풍동 시험평가 결과를 기술하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권11호
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• pp.779-786
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• 2019

본 연구에서 챔퍼가 적용된 타공판의 압력 강하특성에 대한 연구를 진행하였다. 타공판 홀의 입구와 출구에 각각 챔퍼를 적용하였다. 타공판의 패턴이 압력 강하특성에 미치는 영향에 대하여 관찰하였다. 타공판 홀의 입구와 출구에 챔퍼 각도를 변경해 가며 압력 강하 특성을 비교하였다. 레이놀즈 수에 따른 강하특성을 확인하였다. 타공판 홀 입구에 적용된 챔퍼의 각도가 증가함에 따라 압력강하계수가 감소하였지만 특정 각도 이후에서 압력강하계수가 증가하는 것을 확인하였다. 타공판홀 출구에 적용된 챔퍼 형상의 경우 특정 각도와는 상관없이 압력 강하계수가 증가하였다. 동일한 개공률의 타공판에서 삼각 및 사각 패턴에 따른 압력 강하특성은 동일하였다. 본 연구에서 설정한 레이놀즈 수 범위 내에서 압력 강하특성에 대한 레이놀즈 수의 영향은 없는 것으로 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권1호
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• pp.1-7
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• 2013

본 연구는 보조동력장치에 적용되는 구심터빈의 공력성능시험을 한국항공우주연구원의 고온 터빈 시험리그에서 수행한 결과이다. 리그시험을 위하여 터빈의 형상은 동일하되 팽창비, 마하수 및 유량계수는 실제 엔진과 동일한 값이 되도록 상사법칙을 적용하여 시험하였다. 설계 팽창비는 3.096이며, 상사된 설계회전수는 34909 rpm이고 상사된 터빈 입구온도는 $160^{\circ}C$이다. 터빈의 입구에는 익형 형상의 노즐이 설치되었으며 터빈 휠의 직경은 175.74mm이다. 시험을 통하여 터빈의 성능지도가 생성되었으며 터빈 입구에서의 상세 유동이 측정되었다. 노즐의 허브면에서 측정한 압력과 노즐의 쉬라우드 면과 터빈 휠 케이싱에서 측정한 압력 분포를 볼 때 터빈 내부에서의 팽창과정이 적절함을 확인할 수 있었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.111-118
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• 2004

The work presented in this paper concerns the aerodynamic characteristics and compression wave generated in a tunnel when a high speed train enters it. A large number of solutions have been proposed to reduce the amplitude of the pressure gradient in tunnels and some of the most efficient solutions consist of (a) addition ofa blind hood, (b) addition of inclined part at the entrance, and (c) holes in the ceiling of the tunnel. These are numerically studied by using the three-dimensional unsteady compressible Euler equation solver with ALE, CFD code, based on FEM method. Computational results showed that the smaller inclined angle leads to the lower pressure gradient of compression wave front. This study indicated that the most efficient slant angle is in the range from $30^{\circ}$ to $50^{\circ}$. The maximum pressure gradient is reduced by $26.81\%$ for the inclined angle of $30^{\circ}$ as compared to vertical entry. Results also showed that maximum pressure gradient can be reduced by $15.94\%$ in blind hood entry as compared to $30^{\circ}$ inclined tunnel entry. Furthermore, the present analysis showed that inclined slant angle has little effect on aerodynamic drag. Comparison of the pressure gradient between the inclined tunnel hood and the vertical entry with air vent holes indicated that the optimum inclined tunnel hood is much more effective way in reducing pressure gradient and increasing the pressure rise time.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.701-706
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• 1994

The discharge coefficients of critical sonic nozzles were obtained in a high pressure gas flow standard system, which was a gravitational weighing system. The discharge coefficients of critical sonic nozzle farbricated according to ISO specifications are in good agreement with ISO correlation. The discharge coefficients for small inlet radius decrease significantly as the inlet length become short due3 to separation at the sharp-edged inlet. For nozzles having long inlet radius, the effects of inlet length on the discharge coefficients were relatively small, but the effects become significant at the short inlet length. The effect of separation at the sharp-edged inlet is stronger than that of the boundary layer growth. The experimental results support that the shape of critical sonic nozzles suggested by ISO specifications is excellent.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제5권3호
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• pp.54-59
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• 2002

A commercial CFD code is used to compute the 3-D viscous flow field within the inlet flow concentrator of the newly developed AHU (Air Handling Unit). To improve the performance of the AHU, the inlet air needs to be gradually accelerated to the fan's annular velocity without causing turbulence or flow separation. Three major geometric parameters were selected to specify the inlet shape of the AHU. The performance of the AHU could be measured by the inlet and outlet flow uniformity and the total pressure loss through the inlet flow concentrator. Several numerical calculations were carried out to determine the influence of the geometric parameters on the performance of the AHU. The best geometric values were decided to have efficient inlet shape with analyzing CFD calculation results.