• 한국전산유체공학회지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.39-45
• /
• 2010

The turbulent flows in a tunnel mock-up($10L{\times}0.5W{\times}0.25H$ m3 : scale reduction 1/20) with rectangular cross section were investigated. The instantaneous velocity fields of Re = 49,029, 89,571 were measured by the 2-D PIV system which is consisted of double pulsed Nd:Yag laser and the tracer particles in the straight-duct mock-up where the flows were fully developed. The mean velocity profiles were taken from the ensemble averages of 1,000 instantaneous velocity fields. Simultaneously, numerical simulations(RANS) were performed to compare with experimental data using STREAM code. Non-linear eddy viscosity model (NLEVM : Abe-Jang-Leschziner Eddy Viscosity Model) was employed to resolve the turbulent flows in the duct. The calculated mean velocity profiles were well compared with PIV results. In the log-law profiles, the experimental data were in good agreement with numerical simulations all the way to the wake region except the viscous sub-layer (near wall region).

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
• /
• pp.405-409
• /
• 2001

An experimental analysis of the flow inside the refrigeration compartment of a home refrigerator was conducted in order to achieve better performances in terms of uniform temperature distribution and cooling speed. 2D PIV and stereoscopic PIV were used for the experiments on an actual-size refrigerator at operating conditions. Two CCD cameras were employed for a wider field of view in the measurement of the shelf, and stereoscopic PIV was used to measure the three velocity components at the various cooling duct outlets and the mean velocity fields were area-integrated to calculate the flow-rates. 50 to 100 instantaneous velocity fields were time averaged for the mean velocity fields. With the result of this analysis, a new cooling duct system was developed, with the refrigerator's cooling performance increasing 11% in terms of cooling speed, and 25% in temperature uniformity.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제22권9호
• /
• pp.1325-1334
• /
• 1998

The objectives of the present study are to develop a systematic method rather than a conventional trial-and-error method for an optimal shape design using a mathematical theory, and to apply it to engineering problems. In the present study, an optimal condition for a minimum pressure loss in a two-dimensional curved duct flow is derived and then an optimal shape of the curved duct is designed from the optimal condition. In the design procedure, one needs to solve the adjoint Navier-Stokes equations which are derived from the Navier-Stokes equations and the cost function. Therefore, a computer code of solving both the Navier-Stokes and adjoint Navier-Stokes equations together with an automatic grid generation is developed. In a curved duct flow, flow separation occurs due to an adverse pressure gradient, resulting in an additional pressure loss. Optimal shapes of a curved duct are obtained at three different Reynolds numbers of 100, 300 and 800, respectively. In the optimally shaped curved ducts, the separation region does not exist or is significantly reduced, and thus the pressure loss along the curved duct is significantly reduced.

• 설비공학논문집
• /
• 제2권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 1990

In the present study, the entrance length, velocity profiles and waveforms of developing transitional steady flows in a square duct are investigated analytically and experimentally. The systems of conservation equations for transitional steady duct flows are solved analytically by linearizing non-linear convective terms and adoption of modified eddy viscosity from empirical correlations. Analytical solutions of velocity profiles for developing transitional steady flow were obtained in the form of infinite series. The experimental study for transitional steady flow in a square duct with $40mm{\times}40mm{\times}4000mm$($width{\times}height{\times}length$) was carried out to measure velocity profiles and other parameters by using a hot-wire anemometer with data acquisition and processing system. The entrance length of developing transitional steady flows in a square duct was $L_e{\fallingdotseq}0.02{\cdot}Re,st{\cdot}D_h$, and the overshoot was occured at about 30 times of hydraulic diameter because of the effect of external velocity of boundary layer and instantaneous acceleration.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
• /
• 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
• /
• pp.29-34
• /
• 2006

Although the importance of good conservation of historic sites including ancient royal tombs is well aware, still not much attention has been paid for the facilities and systems to preserve those historic sites, which includes precious artifacts as wall paints and carved works, etc. Even the level of general understanding about the environment of the underground space of tombs is not satisfactory. In Korea, researchers have recently begun addressing the importance of maintaining proper environment for underground space as of ancient tombs and are making efforts to develop suitable HVAC(heating, ventilating and air-conditioning) systems for them. In this study, an HVAC system for a tomb ($D{\times}W{\times}H=1.3m{\times}3.0m{\times}1.2m$) was installed to maintain suitable indoor conditions for conservation of tomb. The temperature and humidity inside the tomb were measured to represent the performance of the installed duct-type HVAC system. Vibration levels due to the installed an HVAC system are alive investigated experimentally. According to the measured data, the level of vibration inside the present model tomb with the duct-type unit showed significantly lower values than the case with the indoor unit inside.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.460-468
• /
• 2021

본 연구는 multi fan 방식의 "공랭식 연소설비"의 공정관리상의 문제점을 single F.D. fan 으로 대체하여 개선시키기 위해 CFD 진행하였고, 연소로 내 유동조건 변화를 분석하여 문제점을 확인하였다. 이를 개선하기 위해 연소공기 주입구조를 변경하였고, 구조 변화에 따른 연소효율 개선을 수치해석으로 평가하였다. 또한 실제 연소설비에 수치해석결과를 반영하여 구조개선을 한 후 개선 전·후의 연소효율을 실험적으로 측정하였다. 먼저 기존 Single F.D fan 이 적용된 연소설비에 대한 수치해석을 통해, 2개의 유로로 공급되는 연소공기가 각 유로의 마찰력 차이와 압력의 변화로 인해 연소로 내에서 공급비율이 불규칙하게 되어 선회방식의 연소조건을 위한 축 형태의 난류형성이 어려움을 확인하였다. 이를 개선하기 위해서 연소로에 주입하는 공기 공급 방식을 두 가지로 나누어 수치해석을 하였다. 첫 번째 방식은 연소공기를 외벽에서 180 ~ 360° 회전 후 예열된 연소공기가 주입되는 구조에 대하여 검토하였고, 두 번째는 연소로 내에는 선회할 수 있는 베인(vane) 구조를 적용하여 연소로 밖에서 1차 열교환 후 연소로 내부에 접선방향으로 연소공기가 주입되는 구조에 대하여 검토하였다. 그 결과, single F.D. fan을 가진 공랭식 연소로에 선회방식으로 공기를 주입할 경우, 연소로 외벽의 냉각과 연소로 내부의 완전혼합 유지를 위해 이중 냉각벽을 가지는 덕트 구조를 적용하는 것이 연소조건을 최적화하는데 바람직한 것으로 나타났으며, 실제 운영중인 설비에 적용하여 개선 전·후의 연소효율을 비교한 결과 연소효율이 개선되는 것을 확인할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제26권5호
• /
• pp.48-53
• /
• 2017

전기로 제강 공정에서 분진은 제강생산량의 1 ~ 2%가 발생하고 있으며, 분진 중에는 유가금속인 Zn과 Fe가 20 ~ 30% 정도 함유되어 있다. 전기로 배가스에 포함된 분진은 전기로 출구 덕트를 빠져나와 배가스를 완전연소하기 위한 연소탑과 냉각을 위한 냉각탑을 거쳐 Bag filter에 포집된다. 연소탑 하단에서 비중 차이에 의해 포집되는 분진은 전체 발생량의 15%에 해당하며 기존 Bag filter 분진보다 고가로 위탁처리 되고 있다. 본 연구는 연소탑 하단에 포집되는 분진의 유가금속 분리 회수에 대한 연구로서, 전기로 조업 시점과 분진의 입도에 따른 성분을 분석하여 유가금속의 함량 차이를 비교하였다. 본 연구 결과 전기로 조업 시점에 따른 영향 보다는 입도에 따라 Zn과 Fe의 함량에 큰 차이를 보였다.

• 한국건설관리학회논문집
• /
• 제1권3호
• /
• pp.124-134
• /
• 2000

건설 프로젝트 수행에서 설계정보는 실제 건축물에 대한 정확한 정보가 반영된 체계적인 모델로 구축하여 프로젝트 전 단계에서 적용할 수 있어야 한다. 하지만 3차원 기반의 도면과 관련 문서에 대한 파일 관리 위주의 시스템은 발주자 및 설계자의 의도를 명확하게 표현하고 전달하기 어려울 뿐만 아니라 단순기능위주, 방대자료의 정리 부족, 축적된 정보와 실행정보의 공유 및 교환이 미비한 수준이다. 반면, 제반 환경의 변화와 기술의 발전 속도는 관련 사용자들이 적응하기 어려울 정도로 급변하고 있다. CAD 기술의 발전은 기존의 2차원 도면 위주에서 3차원 모델기능의 확대와 발전으로 많은 설계정보를 CAD를 통해 표현하고 기타 관련정보와 연계할 수 있는 CAD시스템들이 등장하고 있다. 그러나 아직까지 현시점에서 설계관련 모든 정보를 3차원 모델을 통해 나타내는 것은 매우 어려우며 많은 시간과 비용을 필요로 하고 있다. 따라서 본 연구에서는 기존 3차원 도면 및 시방서 위주의 시스템에서 3차원 모델기반의 설계정보관리 시스템으로의 전환기 시점에 초점을 두고 3차원 모델기반 시스템으로의 완전한 전환이 아닌 3차원과 3차원 기반 시스템의 공존을 통한 전환에 그 초점을 두고 있다. 다시 말해 2차원 도면과 3차원 모델의 통합을 통한 혼합된 형태의 2차원 및 3차원 설계정보관리시스템의 모델을 제시하고자 하며, 이를 통해 객체기반 설계 및 시방서 정보 통합관리시스템을 개발하는 것이 본 연구의 목적이다. 본 연구에서는 3차원 도면 및 시방서 정보를 통합하여 3차원 객체 기반의 설계정보로 표현하기 어려운 부분을 보완하고, 3차원 정보를 효과적으로 활용할 수 있도록 관련 업무를 분석하고, 관리 모델을 구축하여, 이를 기반으로 한 설계도면 및 시방서 통합관리 시스템을 구축하였다.

• 설비공학논문집
• /
• 제19권11호
• /
• pp.751-760
• /
• 2007

Baffles enhance heat transfer by disturbing boundary layer and bulk flow, creating impingement, and increasing heat transfer surface area. This study was performed to determine how the two inclined baffles (${\alpha}=5^{\circ}$ perforated models) placed at a rectangular channel affect heat transfer and associated friction characteristics. The parametric effects of perforated baffles (3, 6 and 12 holes) and flow Reynolds number ranging from 28,900 to 61,800 on the heated target surface are explored. Comparisons of the experimental data with the numerical results by commercial code CFX 10.0 are presented. As for the investigation of heat transfer behaviors on local Nusselt number with two baffles placed at $x/D_h=0.8$ and $x/D_h=8.0$ of the edge of baffles, it is evident that the inclined perforated baffles augment overall heat transfer significantly by both jet impingement and boundary layer separation. There exists an optimum perforation density to maximize heat transfer coefficients; i.e., the average Nusselt number increases with increasing number of holes, but the friction factor decreases with an increase in the hole number placed at baffles.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.1005-1012
• /
• 2011

본 연구에서는 혁신적인 연소시스템의 최적 연소조건을 도출하기 위해 반응기 내부 유동 특성, 온도분포, 속도분포 및 체류시간 등에 대해 전산유체역학(CFD)을 이용한 3차원 모사를 수행하였다. 연료 투입량 1.5 ton/hr, 체류시간 1.25초, 공기비 2.1의 조건에서 연소시킬 때 로의 출구의 면적가중(area-weighted) 평균온도는 $1,077^{\circ}C$로 나타나 에너지 회수 및 유해가스 처리에 적합한 온도임을 알 수 있었다. 배가스는 연소실 중앙부위에서 강한 선회류를 따라 최고속도 약 40~50 m/s로 덕트를 통해 배출되므로 연소실의 중심부에 강한 난류가 형성되어 연소 속도 및 연소 효율이 향상되는 것으로 나타났다. 본 시스템의 경우, 불완전 연소를 방지하고 또한 thermal NOx의 생성도 억제하기 위한 적정 조업조건은 공기비 1.9~2.1, 연료 투입량 1.25~1.5 ton/hr 정도인 것으로 나타났다.