• 대한기계학회논문집B
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• 제34권8호
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• pp.739-747
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• 2010

고온의 내부 원형 실린더가 존재하는 저온의 사각 밀폐계 사이의 온도차이에 의해 발생하는 자연대류에 관해 수치해석을 수행하였다. 본 연구는 내부의 원형 실린더를 표현하기 위해 유한 체적법에 기초한 가상 경계법을 사용하여 Ra = $10^7$ 에서 2 차원 비정상상태의 자연대류 현상에 대한 해를 얻었다. 더욱이 밀폐계의 수직 중심선에 따른 내부 원형 실린더의 위치 변화에 의한 열전달과 유동에 관한 영향을 연구하였다. 내부원형 실린더의 위치 변화에 따라 자연대류 현상은 비정상상태에서 정상상태로 변화 되었다. 연구 결과 두가지의 임계 위치를 얻을 수 있었다. 하부 경계는 0.05 인 지점이고 상부경계는 0.18 인 지점이다. 하부 경계와 상부 경계의 사이의 위치에서는 열 및 유동장이 정상상태임을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제2권1호
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• pp.57-65
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• 2001

본 연구에서는 증축하천제방의 침투거동과 안정성을 평가하기 위하여, 증축부의 투수계수와 홍수시 강우로 인한 수위상승속도를 3가지 경우로 변화시켜 가면서 평행흐름조건에서 침투모형실험과 유한요소해석을 통한 침윤선 변화와 홍수직후의 수위급상승시 제체사면의 안정성을 분석하여 제체침식에 대한 사면의 불안정성을 검토하였다. 침투모형실험은 평행흐름조건에서 서로 다른 증축재료의 투수계수 $k_1$, $k_2$, $k_3$와 홍수시 발생 가능한 수위상승속도 $v_1$, $v_2$, $v_3$를 각각 변화시키며 수행되었다. 증축체제의 침투거동은 증축부의 투수계수가 클수록 초기 침투거리가 길고, 제체하류사면에 유출점이 점차로 상승하며 시간에 따른 안전율이 감소하면서 국부적인 붕괴로 이어지는 불안정한 침투거동을 보여준다. 또한, 제체사면의 붕괴양상은 수위상승속도가 증가할수록 붕괴발생높이와 붕괴깊이가 증가함을 보여준다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제13권4호
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• pp.37-43
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• 2010

The purpose of this study is not only to investigate the effects of air layer in the turbine chamber on the performance and internal flow of the cross-flow turbine, but also to suggest a newly developed air supply method. Field test is performed in order to measure the output power of the turbine by a new air supply method. CFD analysis on the performance and internal flow of the turbine is conducted by an unsteady state calculation using a two-phase flow model in order to embody the air layer effect on the turbine performance effectively. The result shows that air layer effect on the performance of the turbine is considerable. The air layer located in the turbine runner passage plays the role of preventing a shock loss at the runner axis and suppressing a recirculation flow in the runner. The location of air suction hole on the chamber wall is very important factor for the performance improvement. Moreover, the ratio between air from suction pipe and water from turbine inlet is also significant factor of the turbine performance.

• 한국결정성장학회지
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• 제4권1호
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• pp.46-56
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• 1994

균일한 자장이 Czochralski도가니에 가하여졌을 때의 유동장, 온도장 및 boron의 농도장이 수치적으로 연구되었다.이러한 Czochralski 도가니에 가하여졌을 때의 유동장, 온도장 및 boron의 농도 장이 수치적으로 연구되어 . 이러한 Caochralski 유동장을 지배하는 인자로는 온도차이에 의한 부력, 자유표면에서의 반경방향으로의 온도 구배로 인한 thermocapillarity, 도가니와 결정의 회전으로 인한 원심력, 외부에서 걸어준 자장에 의한 자성력, boron의 확산계수 및 segregation coefficient 등이 있다. 여기에서 boron의 농도가 매우 낮으므로 농도차이에 의한 부력의 효가 무시되므로 boron의 농도장은 유동장 및 온도장에 영향을 미치지 못한다. 희전방향으로의 대칭성으로 부터 먼저 정상 상태에 대한 자오평면(mericional plane)에서의 속도성분과 회전방향의 속도 성분이 구하여졌으며 온도장도 해석되었다. 이러한 정상상태에서의 유동장 및 온도장으로부터 boron의 농도에 관한 비정상상태에서의 농도구배가 Marangoni convection을 야기하고 있다. 또 비정상 상태의 boron의 농도장의 전달현상은 주로 대류작용에 의존하고 있다.존하고 있다.

• 지질공학
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• 제19권2호
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• pp.205-215
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• 2009

지표하 다공성매체에서 비정상상태의 유동을 해석하기 위한 종래의 수치적 모형들은 초기 건조한 토양으로의 강우로 인한 침투와 같은 한계적인 유입경계조건인 경우에 국지적 유동영역으로 인해 수치적 진동 및 불안정성을 초래한다. 이러한 경우 주로 공간적으로 세분된 격자와 작은 계산시간 간격을 요구하는데 이는 계산의 효율성을 떨어뜨린다. 따라서 본 연구에서는 유입 경계조건을 포함하는 비정상 상태의 지표하 유동해석을 위해 입자추적 알고리즘을 적용하여 불연속영역에서의 수치적 불안정성을 제거하고자 하였다. 즉, 수치적 안정성이 개선된 혼합 LE 유한요소기법을 제시하였다. 제시된 모형의 수치적 검증을 위해 비정상 균일 유동장과 불균일 유동장의 가상예제에 적용한 결과 해석해와 유사한 결과를 얻을 수 있었고 이를 토대로 함양 및 양수에 대한 3차원 가상유역 모의에 적용되었다. 본 연구에서 제시한 입자추적 알고리즘은 포화 및 불포화 다공성 매체의 유동을 보다 실질적으로 모의할 수 있으며 계산의 정확성 및 안정성에 크게 기여할 것으로 판단되었다.

• 설비공학논문집
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• 제30권3호
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• pp.123-129
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• 2018

In this study, CFD is used to compare and analyze the flow characteristics using reflected pressure wave during the intersection of two trains in straight tunnel. Two tunnels of different lengths; 600 m and 3,400 m were designed and numerical analysis of the flow characteristics of two tunnels carried out by setting the crossing state of the two trains at a constant velocity of 27 m/s form the center of the tunnel. The simulation model was designed using the actual tunnel and subway dimensions The train motion was achieved by using the moving mesh method. For the numerical analysis, $k-{\omega}$ standard turbulence model and an ideal gas were used to set the flow conditions of three-dimensional, compressible and unsteady state. In the analysis results, it was observed that the inside of the long tunnel without interference of the reflected pressure wave was maintained at a pressure lower than the atmospheric pressure and that the flow direction was determined by the pressure gradient and shear flow. On the other hand, the flow velocity in the short tunnel was faster and the pressure fluctuation was noted to have increased due to the reflected pressure wave, with more vortices formed. In addition, the flow velocity was noted to have changed more irregularly.

• 한국추진공학회지
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• 제22권1호
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• pp.58-65
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• 2018

초고속 비행체의 성능을 향상시키기 위해 비행체 선두부에 대한 연구가 다양하게 수행되고 있다. 본 연구에서는 초음속 영역에서 역분사 공기 제트를 활용하여 유동 특성 및 항력 감소에 대한 실험 연구를 수행하였다. 고속카메라를 활용한 쉴리렌 가시화 방법으로 분사 유동을 가시화 하였으며, 토크센서를 이용해 분사 압력 조건에 따른 항력 변화를 측정하였다. 측정 결과, 분사 압력비 1.58 ~ 1.70 조건에서 비정상 상태의 유동이 정상 상태로 변화하였으며, 역분사 공기 제트의 분사 압력이 높을수록 항력이 감소하는 경향을 보였다.

• 자원환경지질
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• 제22권4호
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• pp.381-393
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• 1989

익산지역의 지하수 유동계를 평가하기 위한 수리지질학적 모델링이 수행되었다. 연구지역의 범위는 $790km^2$이다. 본 지역의 지질은 쥬라기의 대보화강암과 편마상화강암 그리고 선캠브리아기의 변성암으로 구성되어 있다. 채수량은 편마상화강암지역에서 가장 높으며 이는 10km내지 25m두께의 비교적 두껍게 발달된 풍화대 때문이다. 본 모델 시뮬레이션에는 콜로라도 주립대학의 유한차분법모델이 사용되었다. 본 모델은 불균일한 격자간격을 가지며, 28행과 31열로 이루어져 있다. 본 모델은 정류상태와 부정류상태에서 보정되었다.. 정류상태 시뮬레이션의 결과를1985년 9월의 수위등고선과 비교하여 투수율과 우기의 순충전률을 결정하였다. 부정류상태 시뮬레이션은 지하수 채수에 따른 대수층의 반응을 알기 위한 것이다. 부정류상태를 보정에서는 1986년5월의 수위등고선과 맞춤으로서 비산출율의 크기와 분포 그리고 건기의 채수량과 충전량을 결정하였다. 보정된 모델을 이용하여 1985년 10월부터 1995년 9월까지의 지하수채수 및 자연적인 충전에 의한 지하수위변동을 예측하여 보았다. 보정된 모델은 광역적인 지하수개발계획에 이용될 수 있다. 그러나 국부적인 지하수위변동을 예측하는데는 이용될 수 없다.

• 동력기계공학회지
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• 제20권1호
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• pp.50-56
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• 2016

This paper handled an investigation on the turbulent flow characteristics of three-dimensional small-size axial fan(SSAF) according to operating loads. Also, it was carried out by unsteady-state, incompressible and three-dimensional large eddy simulation(LES). The downstream flow type of SSAF is changed from axial flow to radial flow around the beginning of stall region at the aerodynamic performance curve. Axial mean velocity component largely grows around blade tip at the operating point of A to D, but transverse and vertical mean velocity components as well as Reynolds shear stresses highly develop around blade tip at the operating point of E to H. On the other hand, the peak value of turbulent kinetic energy developed around blade tip shows the highest at the operating point of E.

• 설비공학논문집
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• 제17권6호
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• pp.544-551
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• 2005

The flow characteristics have been numerically investigated for various shapes of the diffuser/nozzles which are used for a valveless micro-pump. The important parameters considered in this study are the throat width ($15\~120\mu$m), the taper angle ($3.15\~25.2^{\circ}$), and the diffuser length ( $600\~4,800\mu$m), and the size of the middle chamber ($1\~16mm^2$). To find the optimal values for these parameters, steady state calculations have been performed assuming the constant pressure difference between the inlet and exit of the flow For the taper angle and the throat width, it is found that there exists an optimum at which the net flow rate is the greatest. The optimal taper angle is in the range of $10\~20^{\circ}$ for all the pressure differences; and the throat width indicates an optimal value near $75\mu$m for the case of 35 kPa pressure difference. The net flow rate is also influenced by the size of the middle chamber. With decreasing chamber size, the net flow rate is reduced because of the interference between two streams flowing into the middle chamber. The unsteady pulsating flow characteristics for a micro-pump with a given diffuser/nozzle shape have been also investigated to show the validity of the steady state parametric study.