• 한국해양학회지
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• 제25권2호
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• pp.62-73
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• 1990

장방형 단면의 개수로를 사용하여 정상 염수쇄기가 존재하는 흐름 장의 유동특성 을 파악하기 위한 실험을 수행하였다. 염수쇄기는 전체적으로 매우 안정하여 목시 관측이 용이하였으나, 유속의 측정과 계면파의 관측에는 가시화수법을 이용하였다. 연 직방향의 밀도변화로부터 정의되는 밀도계면은 목시관측에 의한 계면의 대략 0.5 cm정 도 아래에 존재하였으며, 밀도분포는 Hlomboe 모델을 잘 만족하였다. 계면층은 난류강 도 (turbulent intensity)가 매우 극심한 영역으로서 그 두께는 총평균 Richardson수 가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였으며 상층의 약 16% 정도의 크기를 가졌다. 수 로의 횡단면상의 유속분포는 수로측변에 의한 마찰의 영향을 잘 반영하였고, 상층내에 서는 Reyonolds수가 커질수록 연직방향의 유속분포의 균질성이 증가하는 반면 하층은 대체로 방물형(parabolic type)에 가까운 분포를 보였다. 염수쇄기를 쇄기장(L/SUB o/)에 따라 하구부(x/L/SUB o/< 0.3,단 x는 하구로부터의 거리), 중앙부(0.3 0.7) 의 세 구간으로 나누어 생각하는 경우, 연행계수는 중앙부에서 작고 하구부와 선단부에서 크게 나타났다. 또한 하구부나 중앙부는 계면이 대체로 안정하여 내부표면장력파가 팔생하거나 전파하는 반면, 선단부는 매우 불안정 하여 cusping ripple 또는 bursting ripple과 같은 계면파가 발생하였다. 염수쇄기의 형상은 거의 진선적으로, densimetric Froude 수와 Reynolds 수와는 독립이었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권3호
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• pp.301-310
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• 2013

현재 도로터널에는 화재시 임계풍속을 유지할 수 있도록 제트팬을 설치하고 있으며, 제트팬 댓수는 임계풍속을 유지하기 위한 유동저항, 자연풍에 의한 환기저항, 열부력에 의한 환기저항을 고려하여 산정한다. 그러나, 국내의 경우, 제트팬 댓수 산정시 열부력은 고려하지 않고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 열부력이 제트팬 댓수에 미치는 영향을 검토하기 위해서 터널연장(500, 750, 1000, 1500, 2000, 3500 m) 및 경사도(-1.0, -1.5, -2.0%)를 변수로 하여 화재성장곡선에 따른 비정상상태의 수치 시뮬레이션을 수행하였으며, 열기류의 평균온도 및 열부력에 의한 압력손실을 검토하여 열부력이 제트팬 댓수에 미치는 영향을 검토하였다. 이에 본 연구에서는 화재로 인한 열부력을 고려하는 경우에 제트팬 댓수의 증가가 필요하며, 특히, 설계화재강도를 100 MW로 하는 경우에는 본 해석조건의 모든 범위에서 열부력에 의한 압력손실이 차량저항에 의한 압력손실의 최대치보다 증가하며, 현행설계기준을 적용하는 경우보다. 최소 2~11대의 제트팬 대수의 증가가 필요한 것으로 분석되었다. 따라서 제연용 제트팬 용량 산정시 열부력에 대한 고려가 반드시 필요한 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권4호
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• pp.456-466
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• 2017

이 연구는 교반볼밀을 이용한 금속기반 복합재 제조공정에 있어서 분쇄매체의 차이에 의한 입자형상의 변화를 관찰하고, 볼 거동의 DEM시뮬레이션을 행하였다. 교반볼밀에서 볼 거동의 3차원 시뮬레이션을 통해 분쇄메커니즘을 규명하기 위하여 분쇄매체의 힘, 운동에너지, 매체 운동속도 등을 계산하였다. 또한 복합재 제조를 위한 실험조건을 이전의 다른 볼밀에서에 같이 교반볼밀 회전속도를 변화시켰고, 볼 재질, 운동속도, 마찰계수 등도 동일한 조건으로 변화시키면서 투입되는 에너지의 변화량도 계산하였다. 교반볼밀의 회전속도가 증가함에 따라, 분쇄매체와 매체, 매체와 벽면, 그리고 매체와 교반기 사이의 충격에너지가 증가하는 것을 정량적으로 계산 할 수 있었다. 또한 같은 실험 조건에서 입자형상 변화를 명확하게 분석 할 수 있었으며, 볼 거동이 입자형상 변화에 매우 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

• Composites Research
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• 제29권1호
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• pp.24-32
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• 2016

본 연구에서는 3D 아이소파라메트릭 쉘요소 모델을 사용하여 전단농화유체(STF: shear thickening fluid)가 함침된 케블라 페브릭(Kevlar fabric) 복합재의 방탄성능에 대하여 해석을 수행하였다. 다양한 적층복합재(12, 18, 20, 24-layer)를 대상으로 탄두 초기속도에 따른 충돌 후 속도(Residual velocity)를 측정하여 실험치와 비교하였다. SFT가 함침된 복합재의 방탄 성능의 효과를 검증하기 위하여 다양한 속도영역에서 STF가 함침된 것과 함침 되지 않은 것의 방탄성능을 비교하였다. STF가 함침된 케블라 페브릭은 450 m/s 이하의 저속에서는 비교적 큰 마찰효과를 일으키며 고속에서는 STF가 함침된 Kevlar fabric의 마찰효과는 기대할 수 없는 수준으로 오히려 역효과를 일으키는 것을 확인할 수 있었다. 연구를 통해 STF가 함침된 케블라 페브릭의 특성을 퇴화 3D 쉘 요소를 사용하여 효과적으로 모사할 수 있었으며, 실험 치와의 결과 비교를 통하여 그 유효성을 검증하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.113-121
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• 2013

본 논문에서는 사각형 개수로에서 수차 흘수 변화에 따른 회전 효율 파악을 위한 시뮬레이션을 수행하였다. 수차를 이용한 개수로 초소수력발전에서 수차의 최고 효율을 얻는 것은 매우 중요하나 개수로의 흐름에서 자유 수표면의 존재와 수로벽에 존재하는 마찰로 인하여 불균일한 유속 분포를 갖기 때문에 복잡한 요소로 인하여 이를 수학적으로 계산해 내지 못하고 있다. 본 논문에서는 실제와 비슷한 사각형 개수로 모형을 만들어 물리적 시뮬레이션을 수행하되 모형 환경에 자동 제어 장치를 부착하고 컴퓨터 프로그램을 통하여 2단계 유량 변화, 3단계 기울기 변화를 줄 수 있을 뿐 아니라 수로로 흐르는 물의 깊이를 잴 수 있게 하고, 물 깊이를 통한 10단계 흘수 변화에서 각 단계마다 30회씩 4회 시뮬레이션을 수행하고, 자료를 수집하고 분석하여 유량과 수로의 기울기, 흘수 변화에 따른 수차 회전 효율 특성의 다양한 경향을 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권5호
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• pp.325-334
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• 2017

본 연구에서는 다공성 매질의 공극율과 투수능 그리고 유체의 동점성 계수와 같은 물리적 특성에 따른 유체흐름의 비선형 거동에 대한 수치적 분석을 수행하였다. 적용된 수치모형은 ANSYS CFX 3차원 유동해석 모형이며, 모형의 검증은 기존의 물리적 실험 결과 및 수치모의 결과의 적용을 통해 수행되었으며, 적용된 압력경사와 유속과의 관계 그리고 마찰계수와 레이놀즈 수와의 관계에 대해 비교적 잘 일치하였다. 다공성 매질의 공극율과 투수능 그리고 유체의 동점성 계수의 값을 변화시키면서 모의한 결과 유체의 동점성 계수가 다공성 매질의 유체흐름의 비선형 거동에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.1304-1312
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• 1993

본 연구는 열 발생 장치 형상이 다양화 되고 이들 장비들이 설치위치에 따라 수직 이나 수평 또는 경사진 경우를 고려하여 수직으로 부터 경사각도를 증가 시키면 서 부력의 영향에 따른 혼합대류 유동의 온도분포, 속도분포와 국소 Nusselt수, 국소 마찰계수, 열유속및 열전달계수 등의 값을 수치해석적으로 구하여, 쉴리렌 간섭계를 사용하여 실험적으로 구한 열유속, 열전달계수 값과 비교하여 비가열부의 영향을 검토하고자 한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제28권4호
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• pp.441-448
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• 2004

A numerical study was conducted to show the effect of aspect ratio on the analogy of the developing laminar flows between in orthogonally rotating straight duct and in a stationary curved duct of rectangular cross-section. In order. to clarify the similarity of two nows, dimensionless parameters (equation omitted) and Rossby Ro= $w_{m}$$\Omega$ $d_{h}$, in a rotating straight duct were used as a set corresponding to Dean number, (equation omitted), and curvature ratio, λ=R/ $d_{h}$, in a stationary curved duct. Four. different aspect ratios A=0.25, 0.5, 2 and 4 were considered. Under the condition that the magnitudes of Ro and λ were large enough to satisfy the 'asymptotic invariance property' and the aspect ratio was larger than 1, there were strong quantitative similarities between the two flows such as flow patterns, friction factors, and maximum axial velocity magnitudes fur the same values of $K_{LR}$ and $K_{LC}$ . On the other hand, as the aspect ratio decreased below 1 (A=0.25 and 0.5), the difference of the secondary flow intensity between these two flows was enhanced and therefore the analogy of two flows was not so evident as that of the larger aspect ratio (A=2 and 4). 4).nd 4).

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권6호
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• pp.427-434
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• 2009

A new surface shape of an internal cooling passage which largely reduces the pressure drop and enhances the surface heat transfer is proposed in the present study. The surface shape of the cooling passage is consisted of the concave dimple and the riblet inside the dimple which is protruded along the stream-wise direction. Direct Numerical Simulation (DNS) for the fully developed turbulent flow and thermal fields in the cooling passage is conducted. The numerical simulations for five different surface shapes are conducted at the Reynolds number of 2800 based on the mean bulk velocity and channel height and Prandtl number of 0.71. The driving pressure gradient is adjusted to keep a constant mass flow rate in the x direction. The thermoaerodynamic performance for five different cases used in the present study was assessed in terms of the drag, Nusselt number, Fanning friction factor, volume and area goodness factor in the cooling passage. The value of maximum ratio of drag reduction is -22.86 %, and the value of maximum ratio of Nusselt number augmentation is 7.05% when the riblet angle is $60^{\circ}$. The remarkable point is that the ratio of Nusselt number augmentation has the positive value for the surface shapes which have over $45^{\circ}$ of the riblet angle. The maximum volume and area goodness factors are obtained when the riblet angle is $60^{\circ}$.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.369-373
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• 2005

To investigate the mechanism of ballast-flying phenomena by strong wind induced by high-speed trains, wind velocity in the vicinity of the track has been measured using 16-channel Kiel-probe array and detailed flow structure near the surface of the track has been analyzed. The position at which the underflow fully develop has been examined in order to assess the driving force of the turbulent flow under train and the results yields that the turbulent flow owing to the cavity of the inter-car as well as the friction force at the underbody of the train is the main reason of the strong wind under high-speed train. The preceding wind tunnel test results has been introduced to assess the probability of ballast-flying during the passage of the high-speed train by comparing the results from field-measuring. The results shows that when the G7 train as well as the KTX train runs at 300km/h, about 25m/s wind gust is induced just above the tie and the probability for small ballast under 50g to fly is about 50% when it is on the tie. If the G7 train runs at 350km/h, the wind gust just above the tie increases to 30m/s, therefore more radical countermeasure seems to be needed.