• 한국가시화정보학회지
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• 제18권3호
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• pp.109-115
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• 2020

Five layers in mean flow are proposed by using the direct numerical simulation data of turbulent pipe flow up to Reτ = 3008. Viscous sublayer, buffer layer, mesolayer, log layer and core region are investigated. In the buffer layer, the viscous force is counterbalanced by the turbulent inertia from the streamwise mean momentum balance, and a log law occurs here. The overlap layer is composed of the mesolayer and the log layer. Above the buffer layer, the non-negligible viscous force causes the power law, and this region is the mesolayer, where it is the lower part of the overlap layer. At the upper part of the overlap layer, where the viscous force itself becomes naturally negligible, the log layer will appear due to that the acceleration force of the large-scale motions increases as the Reynolds number increases. In the core region, the velocity-defect form is satisfied with the power-law scaling.

• 한국가스학회:학술대회논문집
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• 한국가스학회 1997년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.266-273
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• 1997

• 한국가스학회지
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• 제20권6호
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• pp.58-64
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• 2016

본 연구에서는 굴곡진 배관에서 내부 유체의 유동속도의 변화에 따른 진동특성을 고찰 하였다. 해밀톤의 원리에 근거하여 운동방정식을 유도하고 굽어진 배관계의 유한요소 방정식을 구성한 후, 진동수 방정식을 풀이하여 고유 진동수를 구하였다. 곡관부에 가해지는 초기 인장력을 무시하였을 경우에는 내부 유체의 유동속도가 증가함에 따라 파이프의 고유진동수의 값은 감소하였다. 초기 인장력을 고려할 경우에는 내부 유동속도의 변화에 상관없이 파이프의 고유진동수가 변하지 않았다. 배관의 자유진동 평가 시, 정확한 고유진동수를 구하기 위해서는 시스템 운동방정식을 구성할 때, 초기인장력을 반드시 고려하여야한다. 공진을 회피하기 위해서는 파이프의 강성 및 지지점의 위치를 변화시킴으로써 시스템의 기계적 성질을 조절해야 한다. 고유진동수는 가진 진동수 범위로부터 이격시켜야 한다. 엘보우의 각도는 제1차 고유진동수에 영향을 미치지 않음이 고찰되었으나, 3차 모드나 그 이상의 고주파 모드에서는 영향을 미쳤다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.370-377
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• 2018

Ball valve has been widely used in the field of high-pressure gas pipeline as an important component because of its low flow resistance and good leakage performance. The present paper focuses on the flow nature at the downstream of the ball valve used for gas pipelines according to valve opening rates. Steady 3-D RANS equations, SC/Tetra, have been introduced to analyze the flow characteristics inside the ball valve. Numerical boundary conditions at the inlet and outlet of the valve system are imposed by mass flow-rate and pressure, respectively. Velocity distributions obtained by numerical simulation are compared with respect to the valve opening rates of 30, 50, and 70%. Cavity distributions, asymmetry flow velocity and the flow stabilization point at each opening rate are also compared. When the valve opening rates are 30 and 50%, the flow stabilization requires the sufficient length of 10D or more due to the influence of the recirculation flow at the downstream of the valve.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권9호
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• pp.1217-1228
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• 1998

In order to elucidate the operational characteristics of rotating heat pipes, the internal flow patterns and heat transfer performance are investigated. Flow patterns and its transition are studied with various rotational speeds by visualizing flows established inside a rotating tube. To verify those results of analysis, 2 heat pipes of the same geometries but fill charge rates of 7, 30% were manufactured and submitted to operating tests. Comparison of experimental results on heat transfer rate show a fairly good agreement with the analytical results. The analysis reveals that the optimum charge ratio is ranged in 4~7% depending on the quantity of thermal loads. but the heat pipe with 7% of fill charge ratio reached dry-out limitation at heat flux of $q^{{\prime}{\prime}}=6.2kW/m^2$ lower than that of analytic results. Transition of flow regime was well related to the correlation by Semena & Khmelev on transient centrifugal Froude Number Frc. But hysteresis phenomenon was observed in transition of flow regime, when the rotational speed was stepwisely changed in the way to undergo 1 cycle.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.9-14
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• 2019

최근 컨테이너 선종은 물류비 감소를 위한 대형화 및 그에 따른 선박운용 효율의 향상을 위하여 수명 증가 및 경량화를 위한 다양한 기술의 적용이 필수적으로 요구되고 있다. 선박의 크기 증가에 따른 엔진의 효율 저하와 이와 관계된 부수적인 설비들은 대형화에 따른 효과성 검증 없이 그 크기와 형태를 증가시켜 대형 선박에 적용되고 있다. 본 논문에서는 기존의 대형 컨테이너 선박에 적용되는 배기가스 파이프를 초대형 선박에 적용하기 위하여 유동 해석을 실시하고 그 결과를 바탕으로 초대형 선박에 적용 가능한 구체적인 배기가스 파이프의 구조 형태를 연구하였다. 이를 위하여 기존의 가스 파이프에 초대형 선박의 엔진운용 조건을 적용하여 모델링하고, 모델링에 필요한 주요 요소를 결정하고 이를 CFD에 적용하여 시뮬레이션을 통해 연구하였다. 그 결과를 바탕으로 유량의 흐름, 불필요한 구간 등을 효과적으로 개선하여 설계된 가스파이프는 초대형 컨테이너 선박의 운용효율 증가를 기여할 수 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.167.2-167.2
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• 2010

본 연구에서는 지열 에너지원으로써 터널 내부 벽면의 항온성을 이용하여 터널 외벽에 텍스타일 형태의 열교환기를 설치하고 열적 거동을 평가하였다. 터널의 라이닝 부분에서는 여러 가지 요인에 의해 지하수가 터널 내부로 유입하게 되므로 지하수의 유무에 대한 열적 거동 및 유동액의 순환 속도에 따른 영향, 열교환 파이프 배열 형태에 따른 영향을 현장 시험 시공과 현장 열응답시험을 통하여 평가하고자 하였다. 또한 3-D 유한체적해석 프로그램(FLUENT)을 이용하여 숏크리트와 라이닝의 열전도도를 고려한 열교환기의 성능을 분석하였다. 수치해석 결과 열교환 파이프 주변에 지하수의 흐름이 존재할 경우 열전달이 상대적으로 더 원활히 이루어졌으며 순환속도가 빠를 때 보다 느릴수록 효율이 높게 나타났다. 또한, 파이프의 간격이 넓을수록, 파이프의 길이가 길수록 효율이 높게 나타났다. 라이닝 및 숏크리트의 열전도도가 증가함에 따라 에너지 텍스타일의 열전달 효율이 높게 나타났다. 현장 시험을 통해 비슷한 길이의 파이프가 사용된 경우, 파이프 배열 형태에 따라 수평형보다는 수직형 배열의 효율이 높게 측정되었다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.177-184
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• 2008

The dynamic stability of elastically restrained cantilever pipe conveying fluid with crack is investigated in this paper. The pipe, which is fixed at one end, is assumed to rest on an intermediate spring support. Based on the Euler-Bernoulli beam theory, the equation of motion is derived by the energy expressions using extended Hamilton's Principle. The crack section is represented by a local flexibility matrix connecting two undamaged pipe segments. The influence of a crack severity and position, mass ratio and the velocity of fluid flow on the stability of a cantilever pipe by the numerical method are studied. Also, the critical flow velocity for the flutter and divergence due to variation in the support location and the stiffness of the spring support is presented. The stability maps of the pipe system are obtained as a function of mass ratios and effect of crack.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권5호
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• pp.423-430
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• 2014

파이프 유동 내에서 일어나는 소음 및 진동현상의 경우 일반적으로 난류유동과 근처의 벽면사이의 유동유기진동에 의해 일어나게 된다. 복잡한 난류유동을 가지는 확장관의 단순한 경우에서 본 연구는 수행되었지만, 방사소음의 경우 주어진 모델에서 크기와 형상 그리고 두께 등에 상당히 영향을 받게 된다. 또한, 방사소음은 그 파가 퍼져나가면서 주위 시스템에 교란특성이나 불안정성을 야기시키게 되는데 결국 중요한 파단과 파손을 일으키게 된다. 본 연구는 다양한 상용프로그램들 (Fluent, NASTRAN, 그리고 VIRTUAL LAB)을 이용하여 이러한 현상을 파악하고자 하였다. 이 연구를 통해 유동소음에 있어 깔려있는 물리현상들을 이해하고자 하였다. 확장관의 경우 단면적의 급격한 변화에 의해 박리와 높은 압력강하를 겪게 되는데, 방사소음의 계산으로 이 방사소음의 크기가 100에서 500Hz영역에서 전체적으로 약 20dB정도 감소시킬 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제11권8호
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• pp.314-321
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• 2001

Static and oscillatory loss of stability of composite pipes conveying fluid is Investigated. The theory of than walled beams is applied and transverse shear. rotary inertia, primary and secondary warping effects are incorporated. The governing equations and the associated boundary conditions are derived through Hamilton's variational principle. The governing equations and the associated boundary conditions are transformed to an eigenvlaue problem which provides the Information about the dynamic characteristics of the system. Numerical analysis is performed by using extended Gelerkin method. Variation of critical velocity of fluid with fiber angles and mass patios of fluid to pipe Including fluid is investigated.