• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.438-443
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• 2007

개수로 흐름에 대한 연구는 1700년대 중엽 Chezy에 의해 이론적인 기초를 다졌으며, 광범위하고 조직적인 관측연구는 Darcy(1803-1858)에 의해 약 150년 전에 폭 2m, 길이 600m에 이르는 수로에서 실험관측을 수행하고자 시도하였다. Darcy의 동료이자 후계자인 Bazin은 제한된 조건의 현장관측뿐 아니라 다양한 조건의 수로를 제작하여 실험관측을 수행하였으며 그의 실험자료는 Bazin 자신 뿐만 아니라 Manning이나 Ganguillet와 Kutter 등 여러 연구자들의 경험식 개발에도 이용되었다. Nikuradse(1933)의 균일조도 원형관수로 실험결과로부터 관로 흐름은 층류, 천이층류, 완난류, 천이난류, 전난류 등 다섯 종류의 흐름특성을 가지고 있음을 확인하였고 Bazin(1829-1917)과 varwick(1945)의 실험결과로부터 개수로 흐름에서도 관로 흐름과 마찬가지로 층류, 천이층류, 완난류, 천이난류, 전난류 등 다섯가지의 흐름특성이 존재함을 알 수 있다. 본 연구에서는 기존의 지수형 마찰계수 산정식에서 단순히 조고만의 함수였던 ${\alpha}$에 물의 기본적인 성질인 표면장력, 점성력, 밀도와 자연 하천의 경사, 수심, 수면, 폭, 조고의 영향을 고려한 수심에 관한 무차원수 $Y_h$, 수면 폭에 관한 무차원수 $Y_b$, 조고에 관한 무차원수 $Y_k$를 도입하였다. 따라서 개수로 흐름 해석에 있어서 기존의 마찰계수 산정치보다 여러 영향을 반영하여 정확한 값을 산정할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.354-357
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• 2008

Drag reduction is one of main concerns for commercial aircraft companies than ever because fuel price has been tripled in ten years. In this research, Natural Laminar Flow airfoil is designed and tested to reduce drag at cruise condition, $c_l$=0.3, Re=3.4${\times}$10$^6$ and M=0.6. NLF airfoil is characterized by delayed transition from laminar to turbulent flow, which comes from maintaining favorable pressure gradient to downstream. Transition is predicted by solving Boundary Layer equations in viscous boundary layer and by solving Euler Equation outside the boundary layer. Once boundary layer thickness and momentum thickness are obtained, $e^N$-method is used for transition point prediction. As results, KARI's NLF airfoil is designed and shows better characteristics than NLF-0115. The characteristics are tested and verified at low Reynolds numbers, but at high Reynolds numbers, laminar flow characteristics are not obtainable because of fully turbulent flow over airfoil surfaces. Precious experiences, however, relating NLF airfoil design, subsonic and transonic tests are acquired.

• 대한기계학회논문집
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• 제10권6호
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• pp.966-975
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• 1986

유한한 열전도율과 두께를 갖는 수평동심원관 내의 층류자연대류 문제를 유한차분법을 사용하여 수치적으로 연구하였다. 동심원관 내에는 전도-대류가 복합되어, 전체-유체 경계면에서의 온도분포는 미리 알려져 있지 않다. Prandtl수를 0.7, L/D$_{i}$ = 0.8로 고정하고 각각의 Rayleigh수와 열전도계수의 비, 기하학적변수에 대하여 계산을 수행하였으며, 그 결과를 등온 수평동심원관의 경우와 비교하였다. Rayleigh수와 t/D$_{i}$가 클수록, 열전도계수의 비 K가 작을수록 열저도 효과는 강하게 나타났으며, 국소등가전도계수와 온도분포에 비하여 속도분포는 영향을 덜 받는다는 것이 밝혀졌다.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권5호
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• pp.663-676
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• 1985

수평원통형의 복합유동층에서의 층류자연대류를 수치적으로 연구하였다. 외측의 동심원환이 내 의 발열유체로 형성된 원통형 핵을 둘러싸고, 그 사이에 두께가 유한하거나 두께를 무시할 수 있 는 간막이 벽이 존재한다. 유동특성과 열전달에 관한 매개변수적 고찰을 시행하거나 직경비, Prandt1수, 발열강도에 기준을 둔 Rayleigh수 등의 영향을 이해하게 되었다. 간막이 벽의 두께나 열전도의 효과도 제한된 범위 안에서 고려하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권1호
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• pp.33-42
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• 2011

유사성 원리를 이용하여 매우 높은 Pr 수의 유체를 사용하여 수직 원형관 외부의 자연대류 열전달 현상을 실험적으로 연구하였다. 황산-황산구리 수용액의 전기도금계를 물질전달계로 채택하였으며, 실험은 직경 0.005m~0.035m의 음극을 사용하여 Pr 수 2,094~4,173 그리고 $Ra_H$ 수 $1.4{\times}10^9{\sim}4{\times}10^{13}$에서 열전달계수를 측정하였다. 층류에서 실험한 결과는 King, Jakob와 Linke, McAdams, Bottemanne의 수직 원형관 자연대류의 열전달 상관식에 일치하였고 난류에서는 수직평판 난류 자연대류 상관식인 Fouad의 상관식과 일치하였고 Pr 수에 대한 의존성이 나타났다. 실험을 통하여 도출한 층류 상관식은 $Nu_H=0.55Ra^{0.25}_H$,�㉢�류 상관식은 $Nu_H=0.12Ra^{0.28}_HPr^{0.1}$였다. 층류와 난류사이의 천이는 $Ra_H$ 수 약 $10^{12}$에서 발생하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권3호
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• pp.51-61
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• 1995

비정상 층류 유동을 위한 수치 계산법이 개발되었다. 정규 격자계와 유한 차분법이 이용되었고, 압력-Poisson 방법을 이용하여 매시간 지배 방정식을 만족하는 속도장이 구해졌다. 우선 계산 방법의 검증을 위해 원통 주위의 유동이 계산되었고, 그리고 날개 단면 주위에서 자연적으로 발생하는 비정상 박리 형상을 계산하였다. 계산 결과는 유선형 물체 주위의 층류 박리의 비정상성을 잘 보여주고 있다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제23권2호
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• pp.200-209
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• 1991

수칙표면 위에서 일어나는 충류 및 난류응축 모두에 사용할 수 있는 새로운 반경험적 열전달 관계식을 제안하였다. 본 관계식의 함수 형태는 층류와 난류 막응축 유동에 대한 기존의 대표적 관계식에 근거를 두었고, 한편 본 관계식의 수치계수는 공개된 문헌에서 수집한 실험자료를 사용하여 최소자승법에 의해 결정하였다. 또한, 본 관계식과 기존 7개의 관계식 (즉 층류에 대한 관계식 4개 와 난류에 대한 관계식 3개 )의 성능을 정확도와 적용 범위에 대해서 평가하였다. 그 결과 층류 막응축에 대하여는 Zazuli의 관계식과 본 관계식이 가장 작은 평균 오차를 가져오고, 난류 영역에서는 Kirkbride와 Badger의 관계식과 본 관계식이 가장 작은 평균 오차를 가져오는 것을 보여 준다.

• 대한기계학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.160-168
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• 1982

수평으로 놓여진 2개의 동심타원 사이의 환상공간에서의 자연대류현상이 수치계산 및 실험적으로 연구되었다. 수치적 연구는 정상 2차원 층류유동영역에서 수행되었으며 유선 및 등온선이 구하여 졌다. 또한 특수한 경우로서 수평동심원 사이의 환상공간에 관한 기존연구와 비교하여 좋은 일치 를 보았다. 실험적 연구에서는 3개의 실험모델을 제작하였으며 마하젠더 간섭계에 의한 간섭사진 으로부터 등온선 분포를 얻었으며 아울러 유동에 관한 정보도 얻을 수 있었다. 실험과 수치계산 결과는 상당히 좋은 일치를 보였으며 기존 동심원환상공간에 편심율이 추가된 이론전개 및 수치 계산방법의 적합성을 알 수 있었고 이로서 환상공간에서의 자연대류에 관한 연구를 확장시켰다.

• 태양에너지
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• 제12권2호
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• pp.51-61
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• 1992

본 연구에서는 자연형 태양열 시스템의 하나인 축열벽형(Trombe Wall System)에 대한 전산해석을 수행하였다. 자연대류가 있는 2차원 정상상태 층류 해석모형을 설정하고, 상용 유동해석 프로그램인 PHOENICS를 이용하여 형상 변화가 성능에 미치는 영향을 검토하였다. 주된 인자인 통기구 넓이, 벽 간격, 통기구 위치에 따라 질량유속, 최고온도 등이 변하여 각각의 경우에 열활용율이 최대가 되는 조건이 있음을 보이고, 세가지 인자를 모두 고려한 더욱 정밀한 해석을 통하여 최적의 형상을 제시하였다.

• 태양에너지
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• 제10권1호
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• pp.22-30
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• 1990

장방형 발열체 주위에서의 자연대류열전달 특성을 고찰하기 위하여, 주위유체가 공기인 정상 층류상태하에서 수평단열판에 부착된 등온 사각비임에서의 자연대류 열전달 해석을 비임의 형상과 Grashof수를 변수로 하여 수치해석하였다. 무차원 비임폭 W / L가 감소함에 따라 사각비임으로부터의 열전달은 증가하며 비임 상부면에서의 평균 Nusselt수는 W / L=0.25에서 최대, W / L=1.0에서 최소값을 나타내었다. 비임 측면의 경우는 W / L=1.0에서 최대, W / L=0.25에서 최소값을 나타내며 비임으로부터의 자연대류열절달은 비임폭의 지배적인 영향을 받는다.