• 대한기계학회논문집B
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• 제23권5호
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• pp.678-686
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• 1999

The purpose of this work is to Investigate the pressure drop and the heat transfer characteristics in the channel of plate heat exchanger with crossed-discrete ribs. The flow is assumed to be three-dimensional, laminar and periodically fully developed. Computations have been carried out for angles of attack from $0^{\circ}$ to $90^{\circ}$ and ratios of rib height from 0.15 to 0.46 for various values of Reynolds and Prandtl numbers. The heat transfer was improved by inclined ribs generating helical vortices and secondary flows. The results show that the pressure drop has a maximum value at $70^{\circ}$ and the heat transfer has a maximum value at $45^{\circ}$. As the rib height increases, the pressure drop and the heat transfer increase quadratically, and the increasing rate of pressure drop is higher than that of the heat transfer. As Reynolds number increases, the pressure drop increases in proportion to the square of Reynolds number and the heat transfer increases linearly.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제21권4호
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• pp.269-280
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• 2009

The drop formation dynamics of a shear thinning, elastic, yield stress ($\tau_o$) fluid (Carbopol 980 (poly(acrylic acid)) dispersions) in silicone oil has been investigated in a flow-focusing microfluidic channel. The rheological character of each solution investigated varied from Netwonian-like through to highly non-Newtonian and was varied by changing the degree of neutralization along the poly (acrylic acid) backbone. We have observed that the drop size of these non-Newtonian fluids (regardless of the degree of neutralisation) showed bimodal behaviour. At first we observed increases in drop size with increasing viscosity ratio (viscosity ratio=viscosity of dispersed phase (DP)/viscosity of continuous phase (CP)) at low flowrates of the continuous phases, and thereafter, decreasing drop sizes as the flow rate of the CP increases past a critical value. Only at the onset of pinching and during the high extensional deformation during pinch-off of a drop are any differences in the non-Newtonian characteristics of these fluids, that is extents of shear thinning, elasticity and yield stress ($\tau_o$), apparent. Changes in these break-off dynamics resulted in the observed differences in the number and size distribution of secondary drops during pinch-off for both fluid classes, Newtonian-like and non-Newtonian fluids. In the case of the Newtonian-like drops, a secondary drop was generated by the onset of necking and breakup at both ends of the filament, akin to end-pinching behavior. This pinch-off behavior was observed to be unaffected by changes in viscosity ratio, over the range explored. Meanwhile, in the case of the non-Newtonian solutions, discrete differences in behaviour were observed, believed to be attributable to each of the non-Newtonian properties of shear thinning, elasticity and yield stress. The presence of a yield stress ($\tau_o$), when coupled with slow flow rates or low viscosities of the CP, reduced the drop size compared to the Newtonian-like Carbopol dispersions of much lower viscosity. The presence of shear thinning resulted in a rapid necking event post onset, a decrease in primary droplet size and, in some cases, an increase in the rate of drop production. The presence of elasticity during the extensional flow imposed by the necking event allowed for the extended maintenance of the filament, as observed previously for dilute solutions of linear polymers during drop break-up.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권2호
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• pp.109-120
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• 2018

본 연구에서는 직선 개수로 내 설치된 50% 잠긴 수제 모형 주위에서 발생하는 3차원 흐름 현상 연구를 위한 수리모형실험이 수행되었다. 수리모형실험은 두 가지 Froude 수($Fr{\simeq}0.10$와 $Fr{\simeq}0.18$)에서 수행되었다. 그리고 본 실험 결과를 잠기지 않은 수제 실험결과(Jeon and Kang, 2016)와 비교하여 수제의 잠김 흐름 발생에 따른 흐름 변화를 관찰하였다. 시간평균유속과 난류에너지를 구하기 위해 초음파 유속계를 이용해 3차원 실시간 유속을 측정하였고 시간평균 수위를 측정하기 위해 초음파 거리 센서를 이용해 실시간 수위를 측정하였다. 수제의 잠김 흐름 발생은 3차원 유속분포에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.111-121
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• 2000

본 연구에서는 연속방정식, 운동량방정식, 2차흐름의 연직분포식, 횡방향 하상경사식 등을 이용하여 단일만곡수로 뿐만 아니라 연속만곡수로에서 흐름특성과 하상변동을 분석할 수 있는 수치모형을 계산하였다. 단일만곡수로에서는 흐름특성치와 하상변동을 실험치와 비교하였으며, 연속만곡수로에서는 최대유속의 이동경로를 Vadnal 수치모형의 계산치, Chang의 실험치와 비교하여 만족할 만한 결과를 얻었다. 중심각 $180^{\circ}$ 인 유로만곡부에서 고정상 및 이동상의 조건으로 실험을 실시하였으며, 하상재료로는 모래와 안트라싸이트를 선택하였다. 모래와 안트라싸이트의 경우에도 실험치와 계산치가 비교적 일치하고 있어서 하상재료가 변화되는 유로만곡부에서도 수치모형의 적용성을 확인하였다. 이 연구는 유로만곡부의 설계, 시공, 유지 및 관리 등에 필요한 흐름특성과 하상변동에 관한 기초자료를 제공할 것으로 생각된다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2008년도 추계학술대회논문집
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• pp.497-502
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• 2008

In this paper, we studied on an attenuation effect of automobile exhaust noise according to the direction of secondary sound source in duct ANC system. Automobile exhaust noise was recorded at 800rpm. 3500rpm and 5000rpm of a diesel engine. Directions of loudspeaker(second sound source) can be exchanged to $30^{\circ}$, $90^{\circ}$ and $150^{\circ}$ against the primary noise flow by acrylic ducts to be made for experimentation. DSP board with TMS320C6416 chip of Texas Instrument Co used to control adaptive ANC system. This ANC system is based on the single-channel FxLMS algorithm. In experiment result, when the loud speaker direction was $150^{\circ}$, the attenuation effect showed largely. In case of $90^{\circ}$ duct, the noise was a little increased. In case of $30^{\circ}$ duct, the noise was a little increased or decreased according to the frequency range and the sound pressure(dB) of exhaust noise to comply with engine rpm.

• 물과 미래
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• 제13권4호
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• pp.51-59
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• 1980

본 논문에 있어서 오염물질의 분산현상에 관한 해석은 활류의 전단효과에만 의존해온 과거의 연구와는 달리, fingering 현상과 2차류의 특성과의 관계로 고찰하는 것이 본 연구의 목적이다. finering 현상의 발달과정과 일반적인 제인자들을 결정하기 위해서, 횡방향속도분포와 속도변동은 taft법과 수색기포법에 의해서 측정하였고, 특히 농도의 유하상태는 laser-beam System을 사용해서 명확하게 측정하였다. 이 현상은 유동모델에 의한 2차류를 고려하므로써 명백하게 설명 할 수 있었다. 그 결과, 분산계수는 활류구조와 함께 단면내 2차류에 의해서도 강한 영향을 받는 것이 구명되었다. 또, 분산계수와 2차류와의 관계는 시행적으로 (5)식을 제시하였고, 한편 실용적으로는 유속, 수색, 수로폭, 조도등의 제수리량을 고려한 실험식 (8)을 제안하였다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제17권6호
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• pp.77-83
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• 2014

The vessel of integral reactor contains its major primary components such as the fuel and core, pumps, steam generators, and a pressurizer, so its size is proportional to the required space for the installation of each component. The steam generators take up the largest volume of internal space of reactor vessel and their volumes is substantial for the overall size of reactor vessel. Reduction of installation space for steam generators can lead to much smaller reactor vessel with resultant decrease of overall cost for the components and related facilities. A printed circuit heat exchanger is one of the compact types of heat exchangers available as an alternative to conventional shell and tube heat exchangers. Its name is derived from the procedure used to manufacture the flat metal plates that form the core of the heat exchanger, which is done by chemical milling. These plates are then stacked and diffusion bonded, converting the plates into a solid metal block containing precisely engineered fluid flow passages. The overall heat transfer area and pressure drops are evaluated for the steam generator based on the concept of the printed circuit heat exchanger in this study. As the printed circuit heat exchanger is known to have much larger heat transfer area density per unit volume, we can expect significantly reduced steam generator compared to former shell and tube type of steam generator. For the introduction of new steam generator, two design requirements are considered: flow area ratio between primary and secondary flow paths, and secondary side parallel channel flow oscillation. The results show that the overall volume of the steam generator can be significantly reduced with printed circuit type of steam generator.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권5B호
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• pp.447-457
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• 2006

본 연구에서는 2차원 수심 적분된 흐름을 모의하기 위한 수치모델을 개발하였다. 유한요소법의 일종인 Characteristic Dissipative Galerkin(CDG) 기법을 적용시켜 천수방정식의 수치해를 구한다. 모델 검증을 위해서 1차원 도수문제에 적용하였고, 계산결과와 해석해를 비교할 때 만족스러운 결과를 얻었다. 정상파를 보이는 단면축소 수로에서의 흐름을 모의한 결과, 실험결과와 유사한 수면분포를 얻었다. 이러한 검증 과정을 통해서 본 수치모델을 이용하여 흐름영역이 갑작스럽게 변화하는 경우에도 모의 가능함을 알았다. 또한 $180^{\circ}$ 만곡수로에 적용한 결과, 만곡부 내측의 유속이 외측에 비해서 크며, 만곡부 내측의 수심은 외측에 비해서 작은 만곡부 흐름특성을 잘 나타내고 있다. 그러나 만곡수로에서 이차류에 의한 운동량의 횡방향 이송을 고려하지 않는 지배방정식의 한계점으로 인해서, 만곡부 끝단을 제외한 만곡부 전체에 걸쳐서 단면상의 종방향 유속이 일정한 분포를 보이고 있다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제27권4호
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• pp.491-502
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• 1995

핵연료집합체 부수로 유동장에 대한 상세한 정보에 기초해 교차류를 정확히 예측하는 것은 핵연료의 성능을 해석하는데 중요한 요소이다. 본 연구에서는 저-Reynolds 수 k-$\varepsilon$ 난류모형을 채택하여 인접한 두 부수로 사이에 발생하는 교차류를 해석하였다 또한, 2차유동을 정확히 모사하기 위해서 비등방성 대수응력모형을 사용하였다. 이상의 난류 모형은 유한요소법을 통해 해석되었으며 가용한 실험자료와 비교하여 검증하였다. 그리고, 부수로 유동장에 대한 수치해석 결과를 이용하여 횡방향 합력손실계수의 상관식을 구성하였다. 상관식은 교차류를 제공하는 부수로의 축방향 속도에 대한 교차류의 속도비, 제공받는 부수로의 Reynolds 수 그리고 Pitch-to-diameter의 함수로 구성되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권3호
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• pp.161-169
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• 2017

터빈 블레이드의 내부냉각 설계 강화를 위해 설치된 경사요철과 가이드 베인에 대한 연구를 진행하였다. 채널의 입구로 들어오는 공기와 요철이 만나는 각도를 기준으로, 서로 상반된 두 가지 요철배열을 전연면과 후연면에 평행하게 배치하였다. 채널의 종횡비(AR)는 5:1이고, 요철의 각도는 $60^{\circ}$, 요철의 높이와 요철간 간격 비($e/D_h$)는 0.075이다. 레이놀즈 수는 10,000으로 고정하였다. 요철배열에 따른 2차 유동과 딘 와류의 상호작용이 곡관부와 전체 채널의 열전달 결과와 유동특성에 어떠한 영향을 미치는지 확인할 수 있었다. 결론적으로 첫 번째 유로의 요철배열이 팁 면의 열전달 분포에 지배적인 요인이며, 곡관부에서 유동의 분포에도 영향을 미쳤다. 또한 U자 형상 가이드 베인을 사용하였을 때 모든 요철에서 팁 면의 열전달 값이 상승하였으며, 특히 공기와 요철의 충돌각도가 양의각도일 때 가장 높은 냉각성능계수를 보였다.