• 대한기계학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.430-439
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• 1990

Steady state turbulent airflow and unsteady characteristics of generation, transportation, and recovery behavior of contaminate particles in the simplified 2 dimensional Vertical Laminar Flow (VLF) type clean room was numerically simulated using the low Reynolds number k-over bar.epsilon- turbulent model. Characteristics of airflow in VLF type clean room are greatly affected by the recirculation zone around working surface. The recirculation zone must be considered at the time of clean room design because the recirculation zone whose area increases with increment of inlet velocity exerts bad influence upon the performance of clean room in terms of particle contamination. The location of maximum particle concentration changes from the location of particle source to the recirculation zone, while averaged particle concentration is reduced exponentially with time. Recovery time of clean room with spontaneous particle generation source is inversely proportional to inlet velocity. We introduce nondimensionalized recovery time through the dimensional analysis, which can indicates the general performance of clean room with design structure change. It was identified that .tau. is independent of inlet velocity and background concentration. Therefore .tau. can be the simple factor to compare the different structure of clean room in terms of dynamic response to contamination and becomes larger with better structure of clean room.

• 수산해양기술연구
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• 제17권1호
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• pp.29-34
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• 1981

More recently, unsteady flow in small-diameter pipes plays a major role in liquid propellantrocket systems, hydraulic and pneumatic control system, and elsewhere. And it has shown that line dynamics can have a marked effect on the hydraulic system characteristics. In this paper, transfer function of hydraulic lines with an accumulator and an outlet orifice is' developed and compared with experimental data from frequency response tests at various airvolume(V.) and the location of accumulator(ld1t), so that their performance may be correctly and easily predicted and the design of the systems incorporating them improved. The obtained results are as follows: 1. The dynamic response of hydraulic lines may be analyzed more accurately by use of the viscous term(22) in unsteady laminar flow. 2. There was good agreement between the theoretical and experimental results of this investigation, and hydraulic systems with liines included an accumulator can be analyzed more accurately by use of the pressure transfer function given by eq. (16). 3. For the mitigation of surge in hydraulic lines, it is more effective that the location ofaccumulator is close to the pipe outlet side. 4. According to the gas volume of accumulator is increased(the sealing pressure is close tomean line pressure), the damping effect of pressure wave is improved.

• 한국가스학회지
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• 제20권2호
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• pp.23-29
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• 2016

배열회수 보일러의 전열관군은 외부에 고온의 배기가스가 흐르면서 유동 유발 진동을 야기 시키며 배열회수 보일러의 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 단일 원관이나 전열관군의 원관들에서 유동 유발 진동에 대한 무차원 PSD(Power Spectral Density) 함수를 무차원 주파수인 Strouhal 수, fD/U의 함수로 도출된 실험적 결과들이 도출되어 있다. 본 연구는 배열회수 보일러에 사용하는 휜튜브 전열관군에서 유동 유발 진동 특성을 규명하는 것을 목적으로 한다. 이러한 것을 위해 단일 휜튜브에서 비정상 상태 유동해석을 수행하여 주기적인 와동 발생 특성과 단일 휜튜브에서의 양력과 항력 변화 특성을 살펴보았다. 또한 단일 휜튜브에서 양력과 항력 변동 특성으로부터 유동 유발 진동에 따른 PSD 특성 결과를 도출하여 기존에 단순 원관에서 이루어졌던 연구들과 비교를 통해 단일 휜튜브 주위의 PSD 특성을 정립하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.6641-6646
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• 2015

배열회수 보일러의 전열관군은 외부에 가스터빈에서 나온 고온의 배기가스가 흐르게 된다. 이러한 유체의 흐름으로 인해 전열관군에서 시간변화에 따라 양력의 변동이 발생하는데 이에 따라 유동 유발 진동이 발생한다. 이러한 진동이 배열회수 보일러의 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 실험적 결과들이 도출되어 있다. 본 연구는 열교환기 전열관군에서 유동 유발 진동에 관한 기존의 실험적 연구들의 결과를 전산유체해석을 통해 검증하고 배열회수 보일러의 전열관군의 유동 유발 진동 특성에 적용하기 위한 기반을 마련하는 것을 목적으로 한다. 이러한 것을 위해 기존 연구에서 실험에 사용한 전열관군에서 비정상 상태 유동해석을 수행하여 전열관군에서의 양력 변화 특성을 살펴보았다. 또한 전열관군에서 양력 변동 특성으로부터 유동 유발 진동에 따른 PSD 특성 결과를 도출하여 기존의 연구들과 비교를 통해 전열관군에서의 PSD 특성을 정립하였다.

• 에너지공학
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• 제24권4호
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• pp.211-216
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• 2015

배열회수 보일러의 전열관군은 외부에 고온의 배기가스가 흐르면서 유동 유발 진동을 야기 시키며 배열회수 보일러의 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 단일 원관이나 전열관군의 원관들에서 유동 유발 진동에 대한 무차원 PSD(Power Spectral Density) 함수를 무차원 주파수인 Strouhal 수, fD/U의 함수로 도출된 실험적 결과들이 도출되어 있다. 본 연구는 배열회수 보일러에 사용하는 휜튜브 전열관군에서 유동 유발 진동 특성을 규명하는 것을 목적으로 한다. 이러한 것을 위해 단일 휜튜브 원관에서 비정상 상태 유동해석을 수행하여 주기적인 와동 발생 특성과 휜튜브 원관에서의 양력 변화 특성을 살펴보았다. 또한 휜튜브 원관에서 양력 변동 특성으로부터 유동 유발 진동에 따른 PSD 특성 결과를 도출하여 기존에 단순 원관에서 이루어졌던 연구들과 비교를 통해 휜튜브 원관 주위의 PSD 특성을 정립하였다.

• 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.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권5호
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• pp.1700-1716
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• 1996

The two-dimensional, unsteady, laminar conservation equations for mass, momentum, energy and species transport in the gas phase and mass, momentum and energy in the liquid phase are solved simultaneously in spherical coordinates in order to study heating and vaporization of a droplet entrained in the oscillating flow. The numerical solution gives the velocity and temperature distribution in both gas and liquid phase as a function of time. When the gas flow oscillates around an vaporizing droplet, the liquid flow circulates in the clockwise or counterclockwise direction and the temperature distribution in the liquid phase changes its shapes, depending on the gas fow direction. When the gas flow changes its direction of circulating liquid flow is opposite to the gas flow, forming two vortex circulating in the opposite direction. During the heating period, the difference in the maximum and minimum temperature is large, followed by the almost uniform temperature slightly below the boiling temperature. The mass and heat transfer from the droplet depend on the droplet temperature, droplet diameter and the magnitude of relative velocity, giving the droplet lifetime different from the d$^{2}$-law.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.63-71
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• 2007

The conversion efficiency, durability and pressure drop of the automotive exhaust catalysts are dependent on the flow distribution within the substrate. Conventional porous medium approaches assuming monolith resistance based on the one-dimensional laminar flow for simulating the flow through the automotive exhaust catalysts over-predict the flow uniformity in the monolith. In this study, additional pressure loss is also considered by accounting for entrance effects due to the oblique flow incident on the front face of monolith as a consequence of flow separation and recirculation within the diffuser. The incorporation of an additional pressure loss improves the predictions for the maximum flow velocity within the substrate. An numerical study has also been conducted for the three-dimensional unsteady incompressible non-reacting flow inside various dual-monolith catalytic converters for the rapid acceleration/deceleration driving.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권11호
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• pp.2999-3007
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• 1994

The unsteady numerical simulations have been presented for the laminar natural convection in a partially open compartment. Computations were performed within the domain of the compartment in order to show the thermal radiation and the partially opening effects on the flow fields and heat transfer characteristics. The results were shown for different Planck numbers(0.05~5) and opening ratios(0.25~0.75) being fixed with Ra=$10^5$ and Pr=0.71. Considering the flow which is buoyancy driven from the heated wall, and the buoyancy is not much affected by the further outside region from the opening, the numerical computations have been performed without an outer region by the particular boundary treatments on the flow velocity and temperature at the different partial openings. The confined numerical domain reduced the CPU time and the memory of computer. P-1 approximation of radiative transfer equation was employed with Marshak type boundary conditions along with the pseudo-black body approximation at the partial openings. The numerical results clearly show that the natural convective flow and heat transfer are much affected by increase of thermal radiation particularly from the initial state. When thermal radiation is not much affecting the flow ($PL{\le}1$), it was found that thermal radiation effects are almost negligible.

• 대한기계학회논문집B
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• 제23권1호
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• pp.43-57
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• 1999

The fluid flow and heat transfer in a thin liquid film are investigated numerically. The flow Is assumed to be two-dimensional laminar and surface tension is considered. The most important characteristics of this flow is the existence of a hydraulic jump through which the flow undergoes very sharp and discontinuous change. Arbitrary Lagrangian-Eulerian(ALE) method is used to describe moving free boundary and a modified SIMPLE algorithm based on streamline upwind Petrov-Galerkin(SUPG) finite element method is used for time marching iterative solution. The numerical results obtained by solving unsteady full Navier-Stokes equations are presented for planar and radial flows subject to constant wall temperature or constant wall heat flux, and compared with available experimental data. It Is discussed systematically how the inlet Reynolds and Froude numbers and surface tension affect the formation of a hydraulic jump. In particular, the effect of temperature dependent fluid properties is also discussed.