• 유변학
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• 제8권1호
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• pp.1-10
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• 1996

본 논문에서는 협착이 발생된 원관내 뉴턴유체와 비뉴턴유체의 정상 및 맥동유동특 서을 유한요소법으로 해석하였다. 본연구는 맥동유동특성에서 협착관 형상의 변화, 협착이 주기적으로 발생된 협착관에서 협착부사이의 거리와 협착부의 수가유동특성에 미치는 영향 을 검토하였다. 레이놀즈수가 일정할 때 협착이 발생된 원형관내 뉴턴유체와 비뉴턴유체의 맥동유동특성은 정상유동의 경우와 크게 다르게 나타난다. 맥동유동에서는 정상유동보다 관 중앙부에서 속도분포가 훨씬 평탄하고 맥동유동의 속도분포는 감속시에 비하여 가속시에 관 중앙부의 속도분포가 더 평탄하게 나타난다. 정상유동과 맥동유동으 감속시에서는 협착부 하류의 벽면에서 재순환영역이 발생된다. 협착부의 수가 증가하면 각 협착부 주위의 속도장 은 유사하게 나타나지만 전체 압력손실은 크게 증가한다. 협착부사이의 거리가 변화될 경우 맥동유동속도의 국소최대치와 국소최소치의 차이가 가속시에는 거의 없지만 감속시에는 협 착부사이의 거리에 따라 다르게 나타난다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제16권10호
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• pp.1050-1056
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• 2006

In this paper, a new method for the stability analysis of a pipe conveying fluid which pulsates periodically is presented. The finite element model is formulated liking into consideration of the effects of the fluid pulsating in a pipe. The damping and stiffness matrices in the finite element equation vary with time due to pulsating fluid. Coupled effects of several harmonic components in the velocity of fluid to a pipe is discussed. A new unstable region appears which will not appear in the stability analysis of single pulsating frequency. A method to directly estimate the forced response of pipe is also discussed. The results presented in this paper are verified by the time domain analysis.

• 한국전산유체공학회지
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• 제13권3호
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• pp.44-50
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• 2008

The present study is carried out in order to investigate the effect of the periodic acceleration in the stenosed and bifurcated blood vessels. The blood flow and wall shear stress are changed under body movement or acceleration variation. Numerical studies are performed for various periodic acceleration phase angles, bifurcation angles and section area ratios of inlet and outlet. It is found that blood flow and wall shear stress are changed about ${\pm}20%$ and ${\pm}24%$ as acceleration phase angle variation with the same periodic frequency. also wall shear stress and blood flow rate are decreased as bifurcation angle increased.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제22권1호
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• pp.59-68
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• 2001

유체-고체 상호작용을 고려하여 다양한 복부대동맥류 모델에 대해서 맥동유동 및 구조를 동시에 해석하였다. 동맥류의 확장부 크기와 혈관벽 두께에 따라서 총 여덟 개의 축대칭 동맥류 모델을 선정하였다. 유한체적법 및 압력기반의 유한차분법을 이용하여 유동을 해석하였으며, 유한요소법을 이용하여 구조해석을 수행하였다. 동맥류의 확장부위가 클수록 최대응력은 최대확장부위와 변곡점에 해당하는 동맥류의 입구 및 출구 부분에 집중되었으며, Von Mises 응력은 최대확장부위 뿐만 아니라 동맥류의 근위부와 원위부($\pm$1D)에서도 현저하게 증가하였다. 또한 더욱 확장된 모델일수록 혈관벽은 직경방향의 변위보다 축방향의 변위가 지배적이었으며, 동맥류 원위부보다 근위부에서 큰 축방향 변위를 나타냈다. 동맥류 입구부의 미약한 와류는 한 주기동안 그 크기와 강도를 더해가며 동맥류 원외부로 이동하였고, 동맥류의 내부 유동은 압력차이가 감소하는 기간동안 더 큰 영향을 받았다. 확장정도가 심할수록 동맥류 내부에 더 크고 강한 와류가 관찰되었다. 압력차이가 최소가 된 직후 동맥류의 근위부와 원위부동맥 벽 근처에서의 역방향 유동이 관찰되었다. 대체로 혈관벽 두께가 감소한 모델과 더욱 확장된 모델일수록 벽전달률은 감소하였다. 혈관벽의 탄성에 의하여 압력차이와 벽전달률 사이에 위상차가 존재함이 확인되었다. 유체-고체의 상호작용을 고려한 연구는 다른 심혈관계를 이해하는데도 매우 유익할 것으로 생각된다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.332-336
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• 2008

A pulsation damper is usually mounted on the fuel rail to diminish undesirable noise in the vehicle cabin room. However, pulsation dampers are quite expensive. Therefore, several studies have focused on reducing fuel pressure pulsations by increasing the self-damping characteristics of the fuel rail. This paper is a basic study in the development of a fuel rail that can reduce pulsations via a self-damping effect. In this study, the pressure pulsation characteristics were of investigated with respect to the aspect ratio of the cross section, wall thickness, and fuel rail material through oil hammer simulations. An oil hammer simulation was performed in advance to simulate the pressure pulsations at the resonant speed, which is a time-saving way. The pressure pulsation peak of fuel rail was observed to rise as the injection period increases. Increase of the aspect ratio and decrease of the wall thickness can reduce the pressure pulsation efficiently.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권9호
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• pp.1760-1769
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• 1992

본 연구에서는 원관의 외벽에 일정 열 유속이 가해지고 원관 입구에 주기적인 압력이 주어질때 축방향으로 유동 및 온도가 주기적으로 완전 발달된 영역에서, 맥동 진동수 및 시간 평균 유량의 변화에 따른 원관 벽면과 원관 내부 유체 온도의 시간적 변화를 측정 하고자 하였다. 아울러 맥동 유동에서의 열전달 특성을 비맥동 유동 에서의 결과와 비교 검토 하였다.

• 천문학회보
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• 제35권2호
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• pp.69.1-69.1
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• 2010

장주기 Mira 변광성의 외피층에서 발생하는 SiO 메이저에 대해 non-local한 1차원 수치계산 결과를 처음으로 제시한다. 별의 유체역학적인 맥동모델에서 얻은 시간에 따른 별 주위 가스의 속도, 온도, 밀도 분포를 사용하여 계산하였다. 임의의 속도장을 갖는 구형 분자운에서의 복사전달문제를 풀었던 이전 연구에서 개발한 수치계산코드를 이용하였고, 특정 구간에서 급격한 변화를 겪는 물리량을 잘 반영할 수 있도록 수정하였다. 또한 계산에 사용되는 거대희소행렬을 압축희소행렬로 변환하여 메모리를 절약하였고 비선형방정식의 자코비안을 해석적으로 구하여 계산속도를 향상시켰다. v=1, J=1-0, J=2-1과 v=2, J=1-0 SiO 메이저의 공간분포, 상대세기 등에 대해 이전의 LVG 모델을 이용한 연구결과와 정성적으로 비교 논의한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권3호
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• pp.229-235
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• 2013

유연한 혈관벽을 가진 경동맥 분지관을 흐르는 혈액의 유동을 해석하기 위하여 비정상상태, 비압축성, 뉴턴 유체를 가정한 3차원 유한요소해석을 수행하였다. 유체영역은 P2P1 유한요소를 사용하였으며, 격자의 움직임을 모사하기 위하여 arbitrary Lagrangian-Eulerian 기법을 적용하였다. Newmark 관계식을 이용하여 고체영역의 선형탄성 방정식의 변수들을 속도에 관한 방정식으로 간략화하였으며, 유체와 고체의 운동에 관하여 완전 결합된 공식을 얻었다. 맥동의 한 주기 동안에 혈관벽의 유연성이 유동장에 큰 영향을 미치며, 경동맥 분지각이 커짐에 따라 경동맥 공동에서 유동장의 정체영역이 더 넓게 분포한다는 연구결과를 얻었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권3호
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• pp.261-271
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• 2000

벽면운동(wall motion)과 임피던스 페이즈앵글(impedance phase angle; 압력파와 유랑파 기아의 위상차)을 고려하여 맥동유동하에 있는 복부대동맥 분기관모델에서 2차원 전산유체해석을 수행하였다. 해석결과 분기광 근처에서응 전단응력의 크기가 매우 급격한 변화를 보임을 관찰하였고 벽면운동은 전단응력의 진폭을 감소시키는 효과를 가져왔다. 임피던스 페이즈 앵글이 음의 값을 향해 갈수록 시간 평균된 벽면 전단응력(mean wall shear stress)의 값은 감소하였으나 진폭(amplitude of wall shear stress)은 오히려 증가하였다. 페이즈앵글의 영향은 평균 벽면전단응력이 영에 근접하는 외벽(outer wall or lateral wall)의 바같쪽으로 휘어지는 부분(curvature site)에서 상대적으로 크게 나타났는데 $-90^{\circ}$ 페이즈앵글(혈류파가 혈압파를 1/4주기 앞서는 경우)일 경우에 $0^{\circ}$의 경우에 비해 평균은 $50\%$정도 감소하였고 진폭은 $15\%$정도의 상승를 나타내었다. 그러므로 고혈압 환자와 같이 큰 음의 페이즈앵글을 갖는 경우, 벽면전단응력의 평균은 낮아지고 시간에 따라 변화량(진폭)은 증가하므로 low and oscillatory wall shear stress 이론에 의하면 동맥경화에 더 민감하게 된다. 비뉴턴유체로 모델링한 경우에는 뉴턴유체의 경우에 비해 벽면전단응력의 평균값이 증가하므로서 동맥경화에 덜 민감하게 된다.