• 한국가시화정보학회지
• /
• 제7권2호
• /
• pp.64-71
• /
• 2010

The flow and noise characteristics of wake behind wind-turbine blades have been investigated experimentally using a two-frame particle image velocimetry (PIV) technique. Experiments were carried out in a POSTECH subsonic large wind-tunnel ($1.8^W{\times}1.5^H{\times}4.3^L\;m^3$) with KBP-750D (3-blade type) wind-turbine model at a freestream velocity of $U_o\;=\;15\;m/s$ and a tip speed ratio $\lambda\;=\;6.14$ (2933 rpm). The wind-turbine blades are connected to an AC servo motor, brake, encoder and torque meter to control the rotational speed and to extract a synchronization signal for PIV measurements. The wake flow was measured at four azimuth angles ($\phi\;=\;0^{\circ}$, $30^{\circ}$, $60^{\circ}$ and $90^{\circ}$) of the wind-turbine blade. The dominant flow structure of the wake is large-scale tip vortices. The turbulent statistics such as turbulent intensity are weakened as the flow goes downstream due to turbulent dissipation. The dominant peak frequency of the noise signal is identical to the rotation frequency of blades. The noise seems to be mainly induced by the tip vortices.

• 한국표면공학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.158-165
• /
• 1994

Cu-Cr alloy thin film requires good quality of etching be used for TAB technology. The etched cross sec-tion was clean enough when the etching was performed in 0.1M $FeCl_3$ solution at $50^{\circ}C$. The etching rate was increased with the amount of $KMnO_4$. For enhanced profile of cross section and rate, the spray etchning was found to be superior compared to the immersion etching. A series of experiments were performed to improve the uniformity of the current distribution in electrodeposition onto the substrate with lithographic patterns. Copper was electrodeposited from quiescent-solution, paddle-agitated-solution, and air-bubbled-solution to in-vestigate the effect of the fluid flow. The thickness profile of the specimen measured by profilmetry has the non uniformity at feature scale in quiescent-solution, because of the longitudinal vortex roll caused by the natural convection. However, uniform thickness profile was achieved in paddle-agitated or air bubbled solu-tion.

• International Journal of Railway
• /
• 제4권4호
• /
• pp.109-115
• /
• 2011

An analysis and design method for reducing aerodynamic noise in high-speed trains based on biomimetics of noiseless flight of owl is proposed. Five factors related to the morphology of the flight feather have been selected, and the candidate optimal shape of the flight feather is determined. The turbulent flow field analysis demonstrates that the optimal shape leads to diminished vortex formation by causing separation of the flow as well as allowing the fluid to climb up along the surface of the flight feather. To determine the effect of scaling of the owl's flight feather on the noise reduction, a two-fold and a four-fold scaled up model of the feather are constructed, and the numerical simulations are carried out to obtain the aerodynamic noise levels for each scale. Original model is found to reduce the noise level by 10 dBA, while two-fold increase in length dimensions reduces the noise by 12 dBA. Validation of numerical solution using wind tunnel experimental measurements is presented as well.

• 한국입자에어로졸학회지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.173-182
• /
• 2017

An Eulerian-Lagrangin approach is used to compute particle dispersion from a power plant chimney. For air flow, three-dimensional incompressible filtered Navier-Stokes equations are solved with a subgrid-scale model by integrating the Newton's equation, while the dispersed phase is solved in a Lagrangian framework. The velocity ratios between crossflow and a jet of 0.455 and 0.727 are considered. Flow fields and particle distribution of both cases are evaluated and compared. When the velocity ratio is 0.455, it demonstrates a Kelvin-Helmholtz vortex structure above the chimney caused by the interaction between crossflow and a jet, whereas the other case shows flow structures at the top of the chimney collapsed by fast crossflow. Also, complex wake structures cause different particle distributions behind the chimney. The case with the velocity ratio of 0.727 demonstrates strong particle concentration at the vortical region, whereas the case with the velocity ratio of 0.455 shows more dispersive particle distribution. The simulation result shows similar tendency to the experimental result.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제25권3호
• /
• pp.356-365
• /
• 2001

Heat (mass) transfer characteristics have been investigated on the endwall of a large-scale linear turbine cascade. Its profile is based on the mid-span of the first-stage rotor blade in a industrial gas turbine. By using the naphthalene sublimation technique, local heat (mass) transfer coefficients are measured for two different free-stream turbulence intensities of 1.3% and 4.7%. The results show that local heat (mass) transfer Stanton number is widely varied on the endwall, and its distribution depends strongly on the three-dimensional vortical flows such as horseshoe vortices, passage vortex, and corner vortices. From this experiment, severe heat loads are found on the endwall near the blade suction side as well as near the leading and trailing edges of the blade. In addition, the effect of the free-stream turbulence on the heat (mass) transfer is also discussed in detail.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제11권2호
• /
• pp.214-221
• /
• 1987

본 논문에서는 2차원충돌분류에서 사각리브(rib)를 갖는 요철형전열면에 대한 실험에 관한 것이며, 리브의 높이를 (ｅ=5nm) 일정하게 하고 리브의 피치(ｐ=25,35,50 nm) 변화, 노즐출구와 전열면간 거이(H/B=1~14) 및 노즐출구유속(ｕ$_{e}$=12.30~ 18.07m/s)의 변화에 따른 전열특성을 실험적으로 구명하고 평판전열면의 경우와 비교 검토한다. 또한 스모크와이어(smoke-wire)법으로 평판 및 리브판에서의 유체의 거동 을 가시화하여 전열기구의 정성적 특성을 검토하는데 목적이 있다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제53권12호
• /
• pp.3892-3901
• /
• 2021

The pressure drop of a moisture separator in a steam generator is the important design parameter to ensure the successful performance of a nuclear power plant. The moisture separators have a wide range of operating conditions based on the arrangement of them. The prediction of the pressure drop in a moisture separator is challenging due to the complexity of the multi-dimensional two-phase vortex flow. In this study, the moisture separator test facility using the air/water two-phase flow was used to predict the pressure drop of a moisture separator in a Korean OPR-1000 reactor. The prototypical steam/water two-phase flow conditions in a steam generator were simulated as air/water two-phase flow conditions by preserving the centrifugal force and vapor quality. A series of experiments were carried out to investigate the effect of hydraulic characteristics such as the quality and liquid mass flux on the two-phase pressure drop. A new prediction model based on the scaling law was suggested and validated experimentally using the full and half scale of separators. The suggested prediction model showed good agreement with the steam/water experimental results, and it can be extended to predict the steam/water two-phase pressure drop for moisture separators.

• 한국지구과학회지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.123-135
• /
• 2007

동아시아에서 광역적인 대기오염 이동과 한반도 유입을 인공위성과 지상 관측을 통해 5개의 사례를 분석하였다. 이 사례들은 주로 중국 대륙의 도시와 산업지대에서 배출된 오염물질들이 황해를 지나 한반도에 상륙 및 통과하는 광역적인 대기오염 이동이다. NOAA인공위성 관측 자료의 분석은 가시영역과 적외선 영역의 3개 채널을 합성하여 영상을 만들고, 황해 위에서 대기오염의 분포와 이동을 구별해 낼 수 있었다. 또한 청원의 배경관측지점에서 대기오염의 지상 관측 자료는 인공위성 관측 자료와 비교하여 검증하는데 매우 가치가 있었다. 특히, 광역적 대기오염의 이동 사례에서는 $PM_{10}$과 $PM_{2.5}$ 농도의 차이가 적으면서, $PM_{2.5}$값이 높게 증가한다. 그러나 황사의 경우는 $PM_{10}$ 농도가 훨씬 높게 관측되어 $PM_{2.5}$와의 차이가 매우 큼이 특징적이다. 2006년 1월 27일의 사례에서는 중국 발원의 광역적 대기오염이 한반도의 중부 및 남서지역으로의 유입을 인공위성뿐 아니라 여러 지상관측소들에서 순차적으로 관측할 수 있었다. 북북서 기류가 제주도 한라산을 넘어서 풍하측 멀리까지 구름을 소산시키고 대기오염을 감소시키며, 카르만 소용돌이를 만들고 있었다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제27권7호
• /
• pp.1106-1115
• /
• 2021

본 연구에서는 80k Bulk carrier의 저항성능 향상을 목적으로 선미부에 1개의 핀을 부착해 선미 유동을 제어하였고, 저항성능 및 반류의 변화를 분석하였다. 부착된 핀은 직사각형 단면을 가지며, 길이와 폭, 두께는 고정된 채 길이 및 흘수 방향 부착 위치와 유선에 대한 각도만 변화가 있었다. 나선 및 핀이 부착된 선체에 대한 모형 스케일에서의 CFD 해석이 수행되었고, 그 결과를 실선 확장 후 비교하였다. 핀은 프로펠러로 유입되는 빌지 볼텍스의 경로를 선미 트랜섬 쪽으로 변화시켰고, 이는 프로펠러 상부와 선미부의 압력을 증가시켰다. 이로 인해 선체의 압력저항 및 전 저항이 감소되었으며, 감소율은 핀의 부착 위치가 선미 및 선저와 가까울수록 높았다. 또한 핀은 공칭반류를 감소시켰는데 핀의 각도가 커질수록 반류의 변화가 컸고, 전 저항 저감률은 최대가 되는 특정 각도까지만 비례하였다. 대상 선박에 단일 핀을 부착했을 시의 최대 전 저항 저감률은 약 2.1 %였고, 선미로부터 수선간장의 12.5%, 선저로부터 흘수의 10 % 위치에 14°의 각도로 부착됐을 때이다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제31권11호
• /
• pp.1007-1018
• /
• 2009

Hydrocyclone은 높은 수면적부하율 운전이 가능하고, 구동부분이 없고, 운전 및 유지관리비가 적게 소요되어 미세입자물질제거에 효과적인 장치로 다양한 산업 분야에서 활용되고 있다. Hydrocyclone에 나선형 유입부를 통해 직각으로 유입되어 중력이 아닌 원심력에 의해 입자물질이 하부배출구로 분리되고 처리수는 vortex finder를 통해 배출된다. 입자분리에 hydrocyclone은 많은 장점을 가지고 있음에도 불구하고 도시지역 강우유출수 처리사례는 드문 실정이다. 본 연구에서는 변형된 hydrocyclone과 perlite 여재를 조합한 hydrocyclone filter (HCF)을 이용하여 강우유출수내 미세입자의 제거능을 분석하였다. 입자물질들은 인공입자들을 이용하여 강우유출수내 입자농도를 모의 실험하였다. 인공입자들을 물에 분산시켜 강우유출수를 재현하였는데 사용한 입자들은 이온교환 수지, 도로측구 퇴적물질, 상업지역 맨홀퇴적물질, 그리고 실리카겔 등이다. 하부배출부와 vortex finder 구조를 달리하여 HCFopen system과 HCF-closed system으로 구분하여 처리능을 분석하였다. HCF장치는 아크릴 수지를 이용하였는데 hydrocyclone의 직경은 120 mm이고 여과조의 직경은 250 mm이고 전체적인 높이는 800 mm로 제작하였다. 운전조건별 유입수 농도와 입경을 다양하게 적용하였고 SS와 COD농도를 분석하여 처리효율을 산정하였다. HCF-open system의 경우 운전 가능한 최대 수면적부하율은 700 $m^3/m^2$/day이었고 HCF-closed system의 경우 수면적부하율 1,200 $m^3/m^2$/day까지이다. HCF-open system 운전결과 HCFclosed system에 비교하여 평균 수면적부하율은 2배 이상 높게 운전이 가능하며 처리효율도 8~20% 이상 향상되는 것으로 분석되었다. 또한 유입수 SS농도가 높을수록 처리효율이 증가하며, 입경이 클수록 수면적부하율의 변화에 대한 처리효율의 영향이 적은 것으로 분석되었다. HCF-closed system의 실험을 통한 수면적부하율 변화에 대한 실리카겔입자의 제거 효율과 CFD입자추적기법을 이용한 예측 처리효율을 비교한 결과 CFD에 예측효율이 실제실험결과와 비교하여 다소 높게 나타나지만 처리효율의 경향은 매우 유사하게 나타나 CFD추적기법을 이용한 HDS유형 처리장치 설계 시 유용한 도구로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.