• 전산구조공학
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• 제18권1호
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• pp.45-50
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• 2005

원자력 발전 과정에서 부산물로 발생되는 사용후 핵연료와 같은 고준위 방사성 폐기물은 수백 만년 동안 인간 및 자연 환경에 영향을 미치기 때문에 엄격한 관리가 요구된다. 이를 위하여 세계 각국에서는 스웨덴의 고준위방사성폐기물 처분개념인 KBS-3개념과 같이 고준위 방사성폐기물을 지하 500미터 심도의 암반에 영구 처분하기 위하여 많은 연구를 수행하고 있다. 이러한 연구 활동의 일환으로 고준위 방사성폐기물에서 발생하는 방사성 붕괴열로 인한 처분장 인접 암반에서의 응력 변화 및 이에 따른 주변 암반대에서의 지하수 유동 현상 규명을 위한 연구들 가운데 전산해석분야의 연구로 가장 활발히 진행되고 있는 것이 DECOVALEX 국제 공동 연구이다. 본고에서는 그 동안 진행되었던 DECOVALEX 연구 수행내용에 대하여 살펴보고자 한다.

• 한국생산제조학회지
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• 제19권6호
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• pp.731-738
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• 2010

Cavitation is described by formation and collapse of the bubbles in a liquid when the ambient pressure decreases. Formed bubbles grow and collapse by change of pressure, and when they collapse, shockwave by high pressure is generated. In general, bubble behavior can be described by Rayleigh-Plesset equation under adiabatic or isothermal condition and hence, phase shift by the pressure change in a bubble cannot be considered in the equation. In our study, a numerical model is developed from the mathematical model considering the phase shift from the previous study. In the developed numerical model, size of single spherical bubble is calculated by the change of mass calculated from the change of the ambient pressure in a liquid. The developed numerical model is verified by a case of liquid flow in a narrow channel.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제7권1호
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• pp.9-16
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• 2004

A three-dimensional numerical analysis was carried out on incompressible flows in butterfly valves by using commercial FLUENT/UNS code. Characteristics of complex flows including cavitation effect were investigated for different valve disk angles. The butterfly-valves that had different disk angles and different disk shapes were compared with each other in detail. This study focused on the flow analysis in the conventional butterfly valve and the newly designed butterfly valve in order to prevent cavitation. The newly designed valve shows great improvement on performance and endurance.

• 한국전산유체공학회지
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• 제20권4호
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• pp.1-6
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• 2015

Centrifugal pumps consume considerable amount of energy in various industrial applications. Therefore, improvement of the efficiency of these machines has become a major challenge. Cavitation is a phenomenon which decreases the pump efficiency and even causes structural demage. Hence, the goal of this paper is to investigate the cavitation problem in the single-stage and double-stage centrifugal pumps. The Volume of Fraction (VOF) method has been used for the numerical simulations together with Rayliegh-Plesset model for the gas-liquid two-phase flow inside the pump. In order to capture the turbulent phenomena, the standard k-${\varepsilon}$ turbulence model has been adopted, and the simulations have been done as unsteady cases. In addition, the motion of the rotating parts has been simulated using Multi Reference Frame(MRF) method. The results are presented and compared in terms of hydraulic head and NPSH for both the single-stage and double-stage pumps. The H-Q curves show the effects of cavitation on decreasing the pumps performances.

• 한국전산유체공학회지
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• 제18권4호
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• pp.9-16
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• 2013

Cavitation on an axi-symmetric hemispherical head-form body was studied using an Reynolds-averaged Navier-Stokes equations solver based on a cell-centered finite volume method. To consider compressibility effects on the vapor phase and cavity interface, a pressure-based compressible flow CFD code was developed. To validate the developed CFD code, cavitating flow around the hemispherical head-form body was simulated using pressure-based incompressible and compressible CFD codes and validated against existing experimental data in the three-way comparison. The cavity shedding behavior, length of re-entrant jet, drag history, and Strouhal number of the hemispherical head-form body were compared between two CFD codes. The results, in this paper, suggested that the computations of cavitating flow with compressibility effects improve the description of cavity dynamics.

• 한국전산유체공학회지
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• 제18권1호
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• pp.13-21
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• 2013

Cavitating flow is usually formed on the surface of a high speed underwater object. When a object moves near a free surface at very high speed, the cavity signature becomes one of the major factors to be overcome by sensors of military satellite. The present work was to study the free surface effect on the ventilated cavitation. The governing equations were Navier-Stokes equations based on a homogeneous mixture model. The multiphase flow solver used an implicit preconditioning method in the curvilinear coordinate system. The cavitation model used here was the one first presented by Merkle et al.(2006) and redeveloped by Park & Ha(2009). Computations considered the free surface effects were carried out with a NACA0012 hydrofoil and the corresponding results were compared with the experimental data to have a good agreement. Calculations were then performed considering the ventilated cavitation, including the effect of non-condensable gas under the free surface effects.

• 대한조선학회논문집
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• 제46권6호
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• pp.578-586
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• 2009

Recently, horn-type rudders are generally being used at high speed container ships and are frequently suffering from the cavitation occurs on the rudder surface in the vicinity of the gap between the horn and rudder plate. In the present study, a fluid supplying device is employed as to decrease the gap cavitation of the horn-type rudder. The device is devised to inject the water against the pressure side through the nozzle installed inside of the gap to control the gap flow. Numerical calculations are performed to investigate the effectiveness of the device and the results show that the device can noticeably reduce the gap cavitation. The rates of water injection for achievement of the maximum retardations of gap flow are also sought.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권11호
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• pp.1361-1369
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• 2013

본 연구에서는 다공홀 인젝터 내부 유동에 대한 CFD 시뮬레이션 해석(ANSYS 13.0 CFX)을 직접 수행하였다. 이러한 결과를 바탕으로 인젝터 노즐 설계변수가 캐비테이션에 미치는 영향을 파악하기 위해 실험계획법이 적용되었다. 각 설계변수의 설계민감도 및 신호 대 잡음비 분석을 위해 캐비테이션 유동에 영향을 미친다고 판단되는 설계변수는 노즐 홀 직경, 노즐 홀 길이, 노즐 홀 각도 및 노즐 홀의 K-factor로 지정하였다. 또한 16 개 실험점으로 각 변수의 영향을 분석하였다. 본 연구에서 노즐 내부유동을 파악하기 위하여 수치해석 프로그램과 신호 대 잡음비 분석이 본 논문에 적용되었고 그 결과, K-factor의 변화가 노즐 홀 길이와 노즐 홀 각도의 변화보다 인젝터 내부 캐비테이션 생성에 미치는 영향이 더 크다는 것을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.339-343
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• 2006

호주의 HyShot Center와의 공동연구를 통한 모델 스크램제트 엔진의 지상시험 수행을 위해 홉입구의 설계를 수행하였다. 본 흡입구는 연소기로 고온, 저속의 유동을 공급하는 방향으로 설계되었으며 Korkegi 관계식에 따라 충격파 결집구간을 분리함으로써 유동 박리현상을 차단하였다. 또한 Kantrowitz 관계식에 근거하여 자발시동이 가능하도록 흡입구 측면의 트임구간을 설정하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제11권6호
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• pp.50-57
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• 2007

Pressure Sensitive Paint(PSP)는 압력에 반응하는 도료를 뜻한다. PSP는 압력에 반응하는 대기 중의 산소량을 측정하여 전역적인 압력정보를 광학적으로 측정 할 수 있다. 본 연구에서는 PSP를 사용하여 제트 분사 후류의 표면압력 분포를 알아보았다. 또한 제트 분사구 5mm앞에 종횡비 1에서 4까지의 사각형 공동을 위치시켜 후류에 미치는 영향을 알아보았다. 제트 분사 후류의 압력 분포는 공동의 전단층의 영향으로 공동이 없을 때와 비교해서 옆으로 넓게 퍼지면서 강도는 약해지는 모습을 보였다. 또한 공동의 종횡비가 커짐에 따라서 전단층의 크기가 커지고 그 영향이 커졌다. 현재까지의 계산 결과는 압력공과 같은 불연속점에서의 압력측정 결과와 비교하였다. 본 연구에서는 전영역에서의 압력을 측정하여 전산해석 결과와 근접함을 증명함으로써 공동 후류에서의 유동현상을 보다 명확히 파악하였다.