• 한국가스학회지
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• 제19권4호
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• pp.35-40
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• 2015

열교환기의 전열관군은 전열관군 외부로 흐르는 유동에 의해 유동 유발 진동이 일어나며 이것으로 말미암아 전열관군에서 파손을 야기할 수 있어서 열교환기의 구조적 안정성을 위해 열교환기의 전열관군에서 유동 유발 진동 특성을 규명할 필요가 있다. 일반적인 열교환기 전열관군에서 유동 유발 진동에 관한 실험적 연구는 기존에 많이 진행되어 오고 있으며 유동 유발 진동에 대한 무차원 PSD(Power Spectral Density) 함수를 무차원 주파수인 Strouhal 수, fU/U의 함수로 도출된 실험적 결과들이 도출되어 있다. 본 연구는 열교환기 단일 원관에서 유동 유발 진동에 관한 기존의 연구들의 결과를 전산유체해석을 통해 검증하고 배열회수 보일러의 전열관군의 유동 유발 진동 특성에 적용하기 위한 기반을 마련하는 것을 목적으로 한다. 이러한 것을 위해 단일 원관에서 비정상 상태 유동해석을 수행하여 주기적인 와동 발생 특성과 원관에서의 양력과 항력의 변화 특성을 살펴보았다. 또한 원관에서 양력과 항력의 변동 특성으로부터 유동 유발 진동에 따른 PSD 특성 결과를 도출하여 기존의 연구들과 비교를 통해 원관 주위의 PSD 특성을 살펴보았으며 양력과 항력의 진폭과 주파수의 특성을 규명하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.519-524
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• 2019

본 연구에서는 대풍량 곡물건조기에 사용되는 수평형 집진기의 집진효율 향상과 최적화를 위한 연구의 선행과정으로 Computational Fluid Dynamics(CFD)를 이용하여 집진기 내부의 유동 특성 분석과 원뿔형 허브의 각 변화가 집진기의 집진성능에 미치는 영향을 해석하였다. 최근 집진기 입구에 원뿔형 허브와 고정 베인을 설치하여 선회유동(Swirl Flow)을 발생시켜 이물질을 공기와 분리시키는 수평형 사이클론 집진기(Horizontal type Cyclone Dust collector)가 개발되었다. 이 집진기는 크기가 비교적 작고 설치가 용이하고 비교적 배압이 낮아 추가 동력을 필요로 하지 않으며 베인의 선회력을 이용하기 때문에 대풍량 배습용 송풍기에도 적용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 수평형 집진기 형상으로 인해 발생하는 집진기 내부의 배압 문제와 분진 퇴적 문제를 해결하기 위해서 3차원 유동해석을 이용하여 집진기 내부 형상 변화에 따른 유동 특성에 관한 연구를 진행하였다. 실제 곡물건조기에 적용 가능한 수평형 집진기 설계를 위한 기초 자료를 제공하였으며, 향후 연구 예정인 고정 베인 설계, 주분리관 및 중간분리관의 설계에 적용하고자 한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권1호
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• pp.63-70
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• 2014

본 연구에서는 상대적으로 얇은 두께의 스트럿을 가진 스텐트를 적용하여 스텐트의 공극률(80%, 74% 및 64%)에 따른 뇌동맥류 내부 유동 특성 변화를 이해하고자 CFD 해석을 수행하고, 기존의 발표된 실험 결과와 비교하였다. 수치해석 방법으로는 이차의 사면체 요소(quadratic tetrahedral element) 기반의 유한요소해석(FEM) 코드를 이용하였다. 뇌동맥류 내부 평균유속 감소비의 정량적인 면에서는 실험결과와 약간의 차이를 보였으나, 스텐트 공극률에 따른 뇌동맥류 내부 유동장 패턴 및 평균유속 감소의 상대적 특성 등은 비교적 잘 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 본 연구에서 고려한 가장 높은 80% 공극률을 가지는 스텐트의 경우에도 비교적 우수한 뇌동맥류 유입 유속 감소 효과를 가짐을 확인할 수 있었으며, 이보다 더 낮은 공극률을 가진 스텐트의 경우에는 약간의 추가적인 뇌동맥류 유입 유속 감소 효과를 가지나, 유속 및 벽전단응력 등의 혈류역학적 특성은 큰 변화가 없음을 알 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.2192-2197
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• 2003

The purpose of this 3-D numerical simulation is evaluate the application of a commercial CFD code to predict 3-D flow and power characteristics of wind turbines. The experimental approach, which has been main method of investigation, appears to be its limits, the cost increasing with the size of the wind turbines, hence mostly limited to observing the phenomena on rotor blades. Therefore, the use of Computational Fluid Dynamics (CFD) techniques and Navier-Stokes solvers are considered a very serious contender. The flow solver CFX-TASCflow is employed in all computations in this paper. The 3-D flow separation and the wake distribution of 2 and 3 bladed Horizontal Axis Wind Turbines (HAWTs) are compared to Heuristic model and smoke-visualized experimental result by NREL(National Renewable Energy Laboratory). Simulated 3-D flow separation structure on the rotor blade is very similar to Heuristic model and the wake structure of the wind turbine is good consistent with smoke-visualized result. The calculated power of the 3 bladed rotor by CFD is compared with BEM results by TV-Delft. The CFD results of which is somewhat consist with BEM results, under an error less than 10%.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제27권7호
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• pp.906-913
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• 2003

The purpose of this 3-D numerical simulation is to evaluate the application of a commercial CFD code to predict 3-D flow and power characteristics of wind turbines. The experimental approach, which has been main method of investigation, appears to be its limits, the cost increasing with the size of the wind turbines, hence mostly limited to observing the phenomena on rotor blades. Therefore. the use of Computational Fluid Dynamics (CFD) techniques and Navier-Stokes solvers are considered a very serious contender. The flow solver CFX-TASCflow is employed in all computations in this paper. The 3-D flow separation and the wake distribution of 2 and 3 bladed Horizontal Axis Wind Turbines (HAWTs) are compared to Heuristic model and smoke-visualized experimental result by NREL(National Renewable Energy Laboratory). Simulated 3-D flow separation structure on the rotor blade is very similar to Heuristic model and the wake structure of the wind turbine is good consistent with smoke-visualized result. The calculated power of the 3 bladed rotor by CFD is compared with BEM results by TU-Delft. The CFD results of which is somewhat consist with BEM results. under an error less than 10%.

• 한국전산유체공학회지
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• 제20권4호
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• pp.28-35
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• 2015

BARAM system that means 'wind' in Korean has been established as a virtual wind tunnel system for aircraft design. Its aim is to provide researchers with easy-to-use, production-level environment for all stages of CFD simulation. To cope with this goal an integrated environment with a set of CFD solvers is developed and coupled with an highly-efficient visualization software. BARAM has three improvements comparing with previous CFD simulation environments. First, it provides a new automatic mesh generation method for structured and unstructured grid. Second, it also provides real-time visualization for massive CFD data set. Third, it includes more high-fidelity CFD solvers than commercial solvers.

• 에너지공학
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• 제17권3호
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• pp.161-166
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• 2008

본 논문은 배열회수보일러에서 부분부하 운전이 과열기 열성능에 미치는 영향을 조사하였다. 첫 단계로 가스터빈 최대부하와 부분부하 운전시 배열회수보일러 형태에 따른 가스터빈 배가스의 유동 특성을 전산유체해석을 통해 조사하였다. 다음으로는 수직형 배열회수보일러 과열기 튜브관군의 가스터빈 최대부하와 부분부하 운전 시 온도분포를 전산유동해석 결과를 이용해 계산하였으며, 이 결과와 실제 발전소 측정을 통해 획득한 온도분포 결과를 비교하였다. 마지막으로 부분부하 운전이 과열기 열성능에 미치는 영향을 살펴보았으며, 또한 부분부하 운전시에 유동의 불균일 현상을 제거할 수 있는 장치를 고안하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제28권6호
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• pp.745-750
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• 2011

In a hope to better understand the flow and convective heat transfer characteristics inside a ball bearing, air flow between the rolling elements and raceways at high speed bearing rotation is numerically investigated using a simplified inner geometry of bearing and a CFD technique. Flow simulation results reveal the pressure distribution of airflow and the shear stress distribution on the ball surface, of which nonuniformity becomes significant with the increasing rotational speed. Also, the local point of maximum shear stress coincides with the stagnation flow area on the surface of rolling elements. A complex pattern of three-dimensional vortex structures is found in the air flow due to the relative motion of bearing elements and three different types of vortex pairs exist around the rotating and orbiting rolling elements.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.65-71
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• 2015

The purpose of this study is to investigate cavitating flow of the multistage centrifugal pump. Cavitation is observed in the impeller leading edge and trailing edge of the suction area. Head coefficients are measured under different flow operating conditions. The Rayleigh-Plesset cavitation model is adapted to predict the occurrence of cavitation in the pump. The two-phase gas-liquid homogeneous CFD method is used to analyze the centrifugal pump performances with two equation transport turbulence model. The simulations are carried out with three different flow coefficients such as 0.103, 0.128 and 0.154. The occurrence of cavitation described according to water vapor volume fraction. The head versus NPSH (Net Positive Suction Head) also measured using different flow coefficients. Development of cavitation in the centrifugal pump impellerI is discussed. It is showed that the simulation represents the head drop about 3%.

• 한국추진공학회지
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• 제17권2호
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• pp.46-56
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• 2013

고온 공기 공급시스템이 있는 시험장치는 분출냉각 소재를 개발하고 이를 실험적으로 평가하는데 필요한 장치이다. 본 연구에서 아크-플라즈마 발생기, 찬 공기가 공급되는 Plenum 챔버, 시험부로 구성된 시험장치를 설계하였으며, 내부 유동해석을 수행하였다. CFD 결과로부터 설계된 Plenum 챔버가 열적으로 안전하고 챔버 내부에서 초고온의 공기와 찬 공기가 잘 혼합되고 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 시험부로 균질한 유동을 공급할 수 있는 구조로 시험장치가 설계되었음을 검증하였다.