• 에너지공학
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• 제13권2호
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• pp.118-127
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• 2004

본 연구는 배기량이 16.7ι인 V8형 터보차져 인터쿨러 직접분사식 디젤기관에서 흡기포트의 선회유동과 연료분사계 및 과급기가 기관성능 및 배출가스특성에 미치는 영향을 실험적으로 고찰하며 성능을 개선하는데 있다. 일반적으로 기관의 출력을 높이기 위하여 과급기 및 인터쿨러를 장착하여 과급공기를 냉각시켜 과급효율을 더욱 높인 TCI디젤기관이 보편화되고 있다 본 연구의 결과로서 흡기포트의 선회비가 2.25인 경우에서 압축비 17.5, re-entrant 8.5$^{\circ}$ 형 연소실, 노즐분공경 $\Phi$0.33*3+$\Phi$0.35*2, 노즐돌출량 3.18mm, 분사시기 BTDC 12$^{\circ}$CA, 과급기 T042(압축기 0.6A/R+46Trim, 터빈 1.0A/R+57Trim)경우가 기관성능 및 NO$_{x}$ 농도의 배출특성을 고려할 때 운전영역에서 가장 우수하여 흡기포트, 분사계 및 과급기에 대한 각 인자를 적정화할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제31권6호
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• pp.547-557
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• 2007

This study was conducted to investigate the flow and combustion characteristic of the experimental burner which was manufactured for the reflection of the oven and broil burner features. As slot shape, spacing between slots, and slot arrangement of the exit area which emits the mixing gas are different in case of oven burners and broil turners, the purpose of this study is to know the affection of the flame interaction and combustion characteristic according to the change of shape factors such as slot shape, slot arrangement, and slot-to-slot spacing. With no relation of the slot shape, as the spacing between slots became narrow, the occurrence of a lift-flame was delayed. So the combustion was possible in the leaner region, but the appearance of yellow-tip became a little fast. Slit slot port had the broadest operating range among the other slot shapes. Specially, from the side of lift-flame, as the jet that spreads downstream in the longitudinal slot was nearly circular just a few slot lengths away from the orifice, slot-to-slot spacing of the Slit port was closer than the other ports. These results could be expected through the computer numerical method and had a good agreement. As the spacing between slots increased, in case of Slit and Mix port, NOx emission rate was constant or decreased, but the NOx emission of Hole port was increased. CO emission rate of Slit and Hole port was increased as the slot-to-slot spacing was broadened.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.85-90
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• 2011

본 연구는 국내 고층건물 특별피난계단의 부속실에 설치되는 급기가압 제연시스템에서 화재 발생 시 피난을 위하여 출입문이 개방되었을 경우 형성되는 방연풍속의 특성을 FDS를 이용하여 해석하였고, 해석 결과를 분산분석으로 기류의 특성에 따른 측정 방안을 분석하고자 한다. 부속실과 같은 구획공간의 설계 조건에서 급기댐퍼에서 토출되는 보충량은 심한 와류를 형성하고 형성된 와류의 범위 안에 출입문이 존재할 경우 비정상적인 기체의 유동이 출입문지점에 발생한다는 것을 선행연구를 통하여 확인할 수 있었다. 국가화재안전기준 NFSC 501A에서 방연풍속을 측정할 때에는 출입문의 개방에 따른 개구부를 대칭적으로 균등 분할하는 10 이상의 지점에서 측정하는 풍속의 평균치로 할 것으로 정하고 있으나 이러한 조건에서는 출입구 상부 지점에 기류의 유입 현상을 파악하기 어렵고 풍속의 편차가 심하기 때문에 측정점을 공기조화설비의 시험조정 평가 기술기준에서 제시하는 64점 이상으로 세분화하여 측정하여야 할 것이다.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권5호
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• pp.598-605
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• 1985

본 논문에서는 공기(Pr*0.72) 중에서 등온으로 가열된 유한한 길이의 수평평 판과 수직평판이 직각을 이루는 경우의 2차원 유동 및 열전달 현상을 G $r_{LH}$ ＜1.25 $\times$$10^{6}$인 층류영역에서 고찰하였다.수평부위 및 수직부위로 부터 발생하는 평 면 열상승류(Plume)의 상호작용에 의해 독립된 각 평판에 대한 상사해 및 실험과는 다 른 결과를 얻을 수 있었고 이들을 온도장(temperature field)의 변화 및 국소 열유속 의 변화에 촛점을 맞추어 해석하였다. 또한 Nusselt수를 Grashof수와, 수평부위와 수직부위의 종횡비에 대해 정리하였는데 보다 일반적인 종횡비에 대해서도 해석이 가 능하도록 이 형상에 대한 새로운 특성길이를 제시하였다.이상의 실험을 위해서는 Mach-Zehnder 간섭계(MZI)를 사용하였다.

• 태양에너지
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• 제15권3호
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• pp.15-27
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• 1995

본 연구는 상변화물질로써 무기염수화물계 물질인 피로인산나트륨($Na_4P_2O_7{\cdot}10H_2O$)이 채워져 있는 직육면체형 잠열축열조 내에서 축열과정시 일어나는 상변화물질의 온도특성, 열전달현상, 축열량 등을 실험적으로 측정하고 그 결과들을 수치해석결과들과 비교 검토한 것이다. 축열과정시 상변화물질인 피로인산나트륨은 용융상태가 액체상태가 아닌 gel상태이므로 액체상태에서의 주된 열전달현상으로 나타나는 자연대류 유동현상이 일어나지 않아 전도에 의한 열전달현상이 지배적인 것으로 나타났다. 무기염수화물계 상변화물질은 공극율(공기 함유율)이 작을수록 열용량이 커지므로 축열과정시 공극율이 큰 경우보다 온도가 서서히 상승되었으며, 실험으로 측정된 온도값과 수치해석적인 방법으로 계산된 온도값은 최대 15%의 차이가 났다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.38-43
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• 2007

최근 우리나라 고층아파트에서 많은 문제가 되고 있는 승강장 부속실의 급기가압 시스템에 있어서 거주자의 피난 시나리오에 따른 차압의 변화 및 연기유동 특성을 FDS 화재모델링을 이용하여 현상학적으로 살펴보았다. 자동차압조절댐퍼의 기준압을 화재실로 할 경우 현관문 누설틈새를 통한 공기의 화재실 유입으로 화재실 및 부속실 모두 절대압이 크게 상승하는 결과를 가져왔으며 피난으로 계단실 방화문이 개방 후에는 다시 닫히지 않아 부속실내의 차압형성이 안 되는 문제점이 예상되었다. 따라서 화재실압이 지속적으로 상승하지 않도록 거실에 별도의 개구부가 필요한 것으로 판단된다. 현관문 개방 후 다시 닫힐 시에는 순간적으로 200 Pa 정도의 높은 과압이 형성되어 이 시간 동안에는 화재실 안의 또 다른 거주자가 현관문을 개방하기는 어려울 것으로 예상되었으며, 현관문만 개방 시에는 적정방연풍속이 유지되었으나, 현관문과 계단실 방화문이 동시에 개방되어 있을 경우에는 적정방연풍속이 생성되지 않아 부속실 및 계단실로의 연기유입이 발생하는 것으로 예측되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제17권6호
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• pp.75-80
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• 2013

본 연구에서는 마하 2의 실험실 규모의 풍동장치에서 플라즈마 제트 토치를 점화기로 사용하여 강제점화에 대한 연소 특성을 연구하였다. 하이퍼 혼합기는 혼합기로 사용되었다. 수직분사의 경우, 하나는 하이퍼 혼합기의 웨지면에 충돌하도록 하였으며, 다른 하나는 차가운 주유동으로 바로 분사되도록 하였다. 하이퍼 혼합기와 충돌하는 경우 충돌된 연료는 분산되며 확산 혼합에 의해 혼합성능이 증대된다. 또한 혼합된 가스는 대부분 플라즈마 제트의 열원으로 유입되어 연소 성능을 증대시킨다. 하지만 주유동으로 직접 분사되는 경우는 초음속의 주유동 내에서 점화되지 못하고 많은 양의 연료가 소비된다. 따라서 강제점화방식의 연소의 경우에는 많은 양의 연료-공기 혼합물을 점화가 가능한 열원으로 공급하는 것이 중요하다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권12호
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• pp.1473-1482
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• 2013

벨 디스크(Bell disc, 오토마이저 Atomizer)를 사용한 회전식 도장기술은 뛰어난 도료 전달효율, 도장 패턴 및 입자크기의 균일성, 스프레이 건 방식에 비해 적은 압축공기 사용량 등의 장점이 있다. 또한 회전식 분무기는 모든 페인트 재료에 적용할 수 있고 자동차 연속도장 같은 대규모 도장이 필요한 환경에 적합하다. 도장기기의 성능과 밀접하게 관계된 도장품질은 벨 디스크 표면설계에 따른 액적 크기와 균일성에 의해 결정된다. 따라서 이번 연구는 도료의 점성, 밀도, 표면친화도 등의 염료 특성이 고려된 작동하는 벨 디스크의 회전수, 직경, 표면의 각도, 무화시의 박막두께에 대한 모델링을 시행하여 표면설계 방법의 기초를 수립하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.2628-2634
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• 2014

동절기에 차량 전면유리의 결빙이나 이물질을 제거하기 위하여 워셔액 가열시스템 적용이 점차 늘어나고 있다. 이 워셔액 가열 시스템은 짧은 시간동안 목표온도까지 워셔액이 가열되도록 설계되어야 한다. 본 연구에서는 급속하게 워셔액을 가열하기 위하여 차량 워셔액 가열 시스템의 내부 부품의 재질에 따라 열전달 특성을 해석하였다. 해석을 위해 열유동 전산해석에서 사용하고 있는 CFD(Computational Fluid Dynamics) 상용코드인 ANSYS-FLUENT 소프트웨어를 이용하였다. 본 모델은 3차원 비정상상태의 축대칭 모델로 Fluent에서 제공하는 압력기반(Pressure-Based) 기법 중의 하나인 Coupled 기법을 적용하였다. 이 결과를 통하여 충전재 및 유로의 최적화된 재질을 찾게 되었다. 충전재 재질은 낮은 밀도를 가진 공기가 실리콘카바이드보다 빠르게 가열되었다. 유로재질은 니켈보다 열전달계수가 약 4배 정도 큰 구리가 내부에 열을 균일하게 전달되어 메탄올의 가열 시간을 단축하여 효율이 더 높게 나왔다.

• 공업화학
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• 제30권1호
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• pp.95-101
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• 2019

한국의 2016년 화장률은 82.7%로 1994년의 20.5%보다 4배나 높았다. 화장률이 점차 증가함에 따라 화장시설이 부족해지면서 화장률이 높아질수록 화장시설의 증설이 요구되고 있으며, 또한 화장로의 장기간 작동에 따라 많은 양의 연료가 사용되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 화장로의 열효율 특성을 최적화하고, 증가하는 화장에 대한 요구에 대응하는 화장 시스템을 제안한다. 본 논문의 목적은 전산 유체 역학(computational fluid dynamics, CFD)을 사용하여 시뮬레이션을 수행함으로써 열전달 계수를 포함한 열흐름 특성을 조사하는 것이다. CFD 모델은 화장시설에 대한 현장 실험으로 검증되었다. 시뮬레이션 결과, 주 연소기에서 연료 소비가 거의 25% 감소하고 체류 시간이 증가했다. 시뮬레이션을 토대로 개량된 연소기, 열교환기, 2차 연소 공기 시스템, 내화 및 단열재를 사용하여 개선된 화장로를 구성하였다. 현장실험 결과 에너지 소비가 약 54.4%로 줄어들었으며 연소 시간이 거의 20 min 단축되었다.