• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.35-43
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• 2014

3개의 난류모델과 3개의 연소모델로 구성된 9개의 모델조합을 이용하여 난류 부분예혼합 제트화염 구조에 대한 수치적 예측성능을 검토하였다. 이용된 난류모델은 표준 ${\kappa}-{\varepsilon}$ 모델(SKE), Realizable ${\kappa}-{\varepsilon}$ 모델(RKE) 및 Reynolds 응력모델(RSM)이며 연소모델들은 Eddy Dissipation Concept 모델(EDC), Steady Laminar Flamelet 모델(SLF)와 Unsteady Laminar Flamelet 모델(ULF)이다. 9개 모델조합의 예측성능을 평가하기 위하여 실험결과가 알려진 Sandia D 화염인 난류 부분예혼합 제트화염을 대상으로 수치계산을 수행하였다. 얻어진 결과로서, 화염길이의 예측은 RSM > SKE > RKE순으로 길게 예측하였으며, RKE 난류모델은 화염길이를 너무 과소 예측하는 것을 확인하였다. RSM + SLF과 RSM + ULF의 조합은 화염길이는 비교적 잘 예측하였지만 하류에서의 화염온도를 과대 예측하였다. 반면에 SKE와 연소모델의 조합에서 SLF 또는 ULF 조합은 화염길이 뿐만 아니라 하류에서의 화염온도도 비교적 잘 예측하였는 것을 확인하였다. 반경방향 화염온도 및 화학종 농도분포를 비교해 본 결과 SKE와 연소모델의 조합이 가장 예측성능이 뛰어났으며 SKE + ULF의 조합이 가장 우수한 예측성능을 갖는 것을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권10호
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• pp.3272-3281
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• 1996

The flow analysis method which had been developed for the numerical calculation of 3-dimensional, incompressible and turbulent flow within an axial compressor was extended to the flow field within centrifugal impeller. In this method based on the SIMPLE(Semi Implicit Method Pressure Linked Equations) algorithm, the coordinate transformation was adopted and the standard k-.epsilon. model using wall function was used for turbulent flow analysis. The calculated flow fields have agreed very well with measurement results. Especially, 3-dimensional and viscous flow characteristics including secondary flows, jet-wake flow and decreased pressure rise along impeller passage, which can't be predicted by inviscid Q3D calculation were predicted very reasonably.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.545-550
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• 2017

대동맥이나 협착된 경동맥에서는 심장수축기에 간헐적으로 난류현상이 발생하고 있으며, 혈액의 점성특성으로 인해 기존 난류모델로는 정확한 해석이 어려운 실정이다. 혈류는 점탄성 유체의 성질을 가지고 있어 유체의 전단 변형률 증가에 따라 점도가 감소하는 점탄성 유체이며, 이러한 점탄성 유체는 난류 유동시 저항 감소 현상이 발생한다. 기존의 난류해석 모델들은 점성변화가 없는 뉴턴 유체에 적합한 모델들이 대부분이기 때문에, 점탄성 유체의 저항 감소 현상을 고려한 비뉴턴 유체 해석에 적합한 난류 모델개발이 필요하다. 본 논문은 난류 모델 가운데 수렴성이 좋고 해석시간이 짧은 표준 $k-{\varepsilon}$ 모델을 기반으로 저항 완충 함수를 이용하여 비뉴턴 유체의 저항감소 현상을 해석할 수 있는 수정된 난류모델을 제시하였으며, 이를 기존 난류모델들과 비교하여 제시된 난류 모델을 검증하였다. 새로 제시된 수정된 난류모델은 벽함수 및 점성저층을 고려하지 않았기 때문에 해석시간이 대폭적으로 감소하였으며, 적은 격자수를 이용하여 효율적으로 비뉴턴 유체의 난류 현상을 해석할 수 있기 때문에 향후 혈류해석 및 점탄성유체 해석에 적용할 예정이다.

• 동력기계공학회지
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• 제16권2호
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• pp.17-23
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• 2012

The steady three-dimensional computational thermal flow analysis using standard k-${\varepsilon}$ turbulence model was carried out to investigate the heat transfer characteristics of a cabin cooler for a commercial vehicle. The heat exchanging method of this cabin cooler is to use the cooling effect of a thermoelectric module. In view of the results so far achieved, the air system resistance of a cabin cooler is about 12.4 Pa as a static pressure, and then the operating point of a cross-flow fan considering in this study is formed in the comparatively low flowrate region. The air temperature difference obtained from the cold part of an thermoelectric module is about $26^{\circ}C$, and the cooling water temperature difference obtained from the hot part of an thermoelectric module is about $3.5^{\circ}C$.

• 동력기계공학회지
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• 제16권5호
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• pp.47-54
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• 2012

The steady three-dimensional numerical analysis on the thermal flow using standard k-${\varepsilon}$ turbulence model was carried out to investigate the air cooling effect of a cooler on the cabin for a commercial vehicle. Here, the heat exchanging method of this cabin cooler uses the cooling effect of a thermoelectric module. In consequence, the air system resistance of a cooler within the cabin is about 12.1 Pa as a static pressure, and then the operating point of a virtual cross-flow fan considering in this study is formed in the comparatively low flowrate region. The discharging air temperature of a cooler is about $14{\sim}15^{\circ}C$. Moreover, the air cooling temperature difference obtained under the outdoor cabin temperature of $40^{\circ}C$ shows about $7{\sim}9^{\circ}C$ in a driver resting space and about $9{\sim}14^{\circ}C$ in the front of a driver's seat including the space of a driver's foot.

• 한국기계가공학회지
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• 제10권4호
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• pp.115-120
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• 2011

A ribbed tube consumes more power to transport the fluid by comparing with flat one. After the tangential velocity component occurs, its contact area with the ribbed tube becomes large and it enables the effective energy transportation. The flow characteristics vary according to the geometry of tube rib. This study aims to investigate the flow characteristics of fluids working at Reynolds numbers of 20,000, 40,000, 60,000 and 80,000 with the air at $15^{\circ}C$ in the ribbed test tube high 1mm and wide 8.48mm. As the flow characteristics are included with the states of fully developed hydrodynamical region, axial velocity vector distribution and non-dimensional velocity distribution, they are shown with the physical validity.

• 동력기계공학회지
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• 제9권4호
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• pp.31-38
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• 2005

육상 수조식 양식장은 해수를 끌어들여 어류를 기르는 데 사용된다. 본 연구는 사각 수조 내의 다양한 기하학적 관계와 유동에 대한 유동 특성을 도출하였다. 수치해석은 유한 체적법과 SIMPLE 기수법은 수치해석법을 활용하였으며, 비압축성 유체와 3차원 표준 $k-{\varepsilon}$난류 모델을 적용하였다. 속도 분포, 온도 분포에 대한 정보를 확보하였다. 실험과 수치해석의 결과가 정성적으로 잘 일치함을 보였다. 양식장의 깊이가 증가함에 따라 바닥 쪽의 유동이 더욱 안정됨을 확인하였다. 이는 각종 배설물 등의 정체현상으로 연결될 수 있음을 확인하였다. 수조내의 온도는 유입구의 초기 온도가 중요하며, Re 수가 증가할수록 온도는 상승하고 유입구의 반대 벽면 근처의 온도가 유입구 보다 증가함을 알 수 있었다.

• 동력기계공학회지
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• 제7권2호
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• pp.17-22
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• 2003

As side-by-side refrigerators came into existence, there has been a growing concern about the free%ins-up of the vital equipment in a walk-in freezer. Due to a bad performance, customers are experiencing too much frustration. In order to minimize the freezing phenomena, the numerical simulation has been performed on the characteristics of cold air flow in a side-by-side refrigerator. The flow field has been simulated with a standard $k-\varepsilon$ turbulent model and a SIMPLE algorithm based on the finite volume method. Through the results of the analysis of the pattern of cold air flow, finally the shape of outlet for cold air flow was modified. The present model was compared with the modified model. The latter was better than the former in minimizing the freezing phenomena.

• 설비공학논문집
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• 제10권5호
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• pp.535-549
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• 1998

A numerical study for performance analysis of a counterflow type forced draft tower and natural draft cooling tower has been performed based on the method using the finite volume method with non-orthogonal body fitted and non-staggered grid system. For solving the coupling problem between water and air, air enthalpy balance, moisture fraction balance, water enthalpy balance, and water mass balance equations are solved with Navier-Stoke’s equations simultaneously. For the effect of turbulence, the standard k-$\varepsilon$ turbulent model is implied in this analysis. The predicted result of the present analysis is compared with the experimental data and the commercial software result to validate the present study, The predicted results show good agreement with the experimental data and the commercial software result. To investigate the influence of the cooling tower design parameters such as approach, range and wet bulb temperature, parametric studies are also peformed.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권7호
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• pp.617-624
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• 2015

용존공기부상법이란 오염물에 미세기포를 부착하여 수표면으로 부상시킴으로써 이를 제거하는 수처리 방법이다. 본 연구에서는 난류모델에 따른 용존공기부상조 내부 유동해석의 변화를 고찰하기 위해 물과 기포의 혼합물에 대한 2상 유동을 모사하였다. 이때, 주어진 용존공기부상조 형상 및 조건에 대하여 다양한 난류모델에 따른 용존공기부상법 내부의 미세기포 분포량, 계산시간 및 수렴성 등을 비교하였으며, 그 결과 기존에 주로 사용되었던 표준 ${\kappa}-{\varepsilon}$ 모델이 타 난류모델과는 다른 거동을 예측하는 것으로 확인되었다.