• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2002.11b
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• pp.715-718
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• 2002

자동차 및 유체기계의 흡기계나 배기계에 사용되는 소음기의 음향성능은 전달손실로 기계성능은 배압으로 표현된다.유체가 흐르는 관 사이의 임피던스 부정합을 이용하는 반사형 소음기의 경우, 내부 유로에 천공을 주어 음향감쇠를 시키거나 유동을 안정시키는 경우가 많다.본 연구에서는 동심관형 공명기의 내부 관에 존재하는 천공의 분포 양상의 변화가 공명기 내부의 유동장에 미치는 영향을 살펴보고, 그 유동장의 변화에 따라서 소음기의 성능이 어떠한 영향을 받게 되는지를 고찰하였다.또한 유동장에 영향을 미치며, 소음기의 설계 인자 중 하나인 면적 확장비의 변화가 유동장 및 배압에 미치는 영향을 예측하였다.이로부터 유동의 흐름을 제어하여 소음기의 성능을 향상시키는 방법을 찾고자 한다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.31 no.5
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• pp.565-574
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• 1998

The friction factor distribution of commercial pipes vary according to the pipe type and size. The present paper developed the friction factor equations of power law by analyzing the data reported by Colebrook(1938). Generally, pipe design requires pump power, discharge or pipe diameter for each condition given. Yoo(1995b) has suggested the basic equations for the explicit design of uniformly rough pipe and Yoo and Kang(1996) have refined those equations for the cases of uniformly rough pipe on a sloping bed with a pumping power. Furthermore Yoo and Kang(1997) have studied the design of commercial pipe for a general case. The approach gives relatively accurate solutions, but the equations obtained are rather complicated. In the present study two types of power law are developed for the friction factor of commercial pipe, and explicit forms of equations are generated by applying the power law friction factor equations for the simple design of commercial pipes.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.8
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• pp.633-643
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• 2015

In this study, we develop a highly efficient conical-air diffuser that generates fine bubble. By inserting a sufficient number of aerotropic microorganisms with dissolved oxygen from an air diffuser and minimizing the air-channel blockages within the air diffuser, we expect to improve the efficiency and durability of the decomposition process for organic waste. To upgrade the conventional air diffuser, we perform experiments and numerical analysis to develop a conical-type that generates fine bubble, and which is free from nozzle blockage. We complement the air-diffuser design by numerically analyzing the internal air-flow pattern within the diffuser. Then, by applying the diffuser to a mockup bioreactor, we experimentally and numerically study the bubble behavior observed in the diffuser and the 2-phase fluid flow in the bioreactor. The results obtained include statistics of the cord length and increased velocity, and we investigate the mechanisms of the fluid-flow characteristics including bubble clouds. Throughout the study, we systemize the design procedures for the design of efficient air diffusers, and we visualize the fluid-flow patterns caused by bubble generation within the mockup bioreactor. These results will provide a meaningful basis for further study as well as the detection of oxygen transfer and fluid-flow characteristics in real-scale bio-reactors using sets of air diffusers.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.15 no.2
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• pp.314-322
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• 2003

Pipe cooling method is widely used for reduction of hydration heat and control of cracking in mass concrete structures. However, in order to effectively apply pipe cooling systems to concrete structures, the coefficient of flow convection relating the thermal transfer between inner stream of pipe and concrete must be estimated. In this study, a device measuring the coefficient of flow convection was developed. Since a variation of thermal distribution caused by pipe cooling has a direct effect on internal forced flows, the developed testing device is based on the internal forced flow concept. Influencing factors on the coefficient of flow convection are mainly flow velocity, pipe diameter and thickness, and pipe material. Using experimental results from the developed device, the coefficient of flow convection was calculated. Finally, a general prediction model was proposed by theoretical procedures. The proposed prediction model is able to estimate the coefficient of flow convection with flow velocity and material properties of pipe. From comparison with experimental results, the coefficient of flow convection by this model was well agreed with those by experimental results.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.21 no.1
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• pp.72-83
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• 2017

A thermo-fluid dynamic analysis was performed through the numerical simulation of a missile canister. Calculation was made in a fixed analytical volume and fully evaporated water was used as a coolant. To analyze the interaction among the hot gas, coolant, and mixture flow, Realizable $k-{\varepsilon}$ turbulence and VOF(Volume Of Fluid) model were chosen and parametric study was performed with the change of coolant flow rate. It could be found that the pressure on the canister top nonlinearly increased with the increase of coolant flow rate. Temperature and coolant distribution were closely related to the flow behavior in canister. Temperature on the canister bottom indicated a decrease being proportional to coolant flow rate in early times but after a specific time, the temperature increased with the tendency being reversed. In addition, the early part of temperature showed a fluctuating phenomenon because of the overall circulatory flow of mixture gas.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.38 no.10
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• pp.865-871
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• 2014

This study was conducted with the aim of developing a venturi-type air supply system for a microbubble generator. In order to determine the influence of the varying geometry of the venturi tube on the flow characteristics, a computational fluid dynamics (CFD) simulation was performed using the commercial CFD software ANSYS CFX-15. Furthermore, in order to elucidate the effects of variation in major design dimensions such as the air supply hole size, position of holes, and number of holes on the air supply characteristics, two-phase multiflow CFD analysis was performed. The analysis results showed that the starting point of expansion on the venturi tube with 0.75 is the best hole position and that the air supply hole size and the number of holes are linearly proportional to the amount of air.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2016.05a
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• pp.88-89
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• 2016

선택적 환원 촉매(SCR : Selective Catalytic Reduction) 시스템은 대기오염을 예방하기 위한 배기가스 처리장치 중 하나이다. 본 연구에서는 전산유체역학(CFD : Computational Fluid Dynamics)를 사용하여 SCR 시스템 의 효율향상을 위하여 ANSYS-CFX package를 이용하여 점성 유동 해석을 수행하였다. SCR 시스템의 점성 유동 흐름의 전산 유체 역학을 이용하여 시뮬레이션하기 위하여 Navier-Stokes 방정식을 지배방정식으로 사용하였다. CATIA V5를 사용하여 SCR 시스템의 형상을 3D 모델링을 하였고, 암모니아와 배기가스의 혼합 비율을 확인하기 위해 요소수 분사 노즐의 위치를 변경하였다. 요소수 분사 노즐은 배기관의 입구로부터 1/3, 1/2, 2/3에 위치한다. 또한, 분사 노즐의 위치가 배기관 입구의 1/3에 위치할 때 노즐의 분사구수에 따른 효율을 확인하기 위하여 분사구수를 4Hole, 6Hole, 8Hole일 경우를 확인하여 비교하였다. 시뮬레이션의 결과로는 배기관 입구에 가까울수록, 분사구수가 많을수록 효율이 좋아짐을 확인하였다.

• Journal of Power System Engineering
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• v.4 no.2
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• pp.17-24
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• 2000

직경비가 0.26, 0.39, 그리고 0.56인 경우 거칠기를 내벽면에, 외벽면에, 그리고 양벽면에 각각 설치한 동심환형관에서 완전히 발달된 난류유동에 대한 거칠기 효과를 실험과 이론으로 해석하였다. 그리고 거칠기 효과를 정량적으로 파악하기 위해 양벽면 모두 매끈한 환형관의 경우도 포함하였다. 실험에서 마찰계수를 구하는데 필요한 속도분포와 전단응력들은 피토튜브와 X-형 열선풍속계를 사용하였다. 이론 해석은 수정대수 난류모델을 사용하였고 그 결과를 이론값과 비교하여 아래의 결론을 얻었다. 1) 무디다이어그램 (Moody diagram)은 거칠기가 설치된 이중관에는 적용할 수 없음을 보였다. 2) 경우(c) 와 (d)에서는 반경비가 클수록 반드시 마찰계수가 증가하지 않았다. 3) 4개의 경우중 거칠기로 인해 마찰계수가 증가하는 크기의 순서는 경우(d)가 가장 컸고 경우(a)가 가장 작았다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• autumn
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• pp.255-258
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• 2000

초음속 유동장 내에 설치된 끝이 막힌 관에 의해 발생하는 공진 현상에는 스크리치 모드 (jet screech mode)와 토출 모드 (jet regurgitant mode)가 있다 이중 토출 모드는 원리상 음향학적 공진과 밀접한 관련이 있다. 본 연구에서는 경계 조건으로, 주어진 강도와 주파수를 갖는 마하 수의 진동을 통하여 압축성 유동장을 가진하는 개념적 모델을 통하여 공진 현상을 모사한다. 비선형 효과의 탐구를 위해 축대칭 오일러 방정식을 수치적으로 풀이하면서, 4 가지의 주요한 파라메터들 (가진 강도, 가진 주파수, 진 동부와 관 사이의 거리, 관의 깊이)을 추출하고 이에 대한 영향을 연구하였다. 또한 비선형 유동 효과에 의해 발생하는, 고전 이론에 의해 예측된 공진 주파수와의 차이를 정량적으로 나타내고 그 원인을 고찰하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2009.12a
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• pp.511-514
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• 2009

현재 일반적으로 사용되는 300cc 소형엔진 기화기의 최적화 및 성능 향상을 위하여 유동해석을 수행하였다. 베르누이의 정리를 기본으로, 성능을 발휘하는 주요 설계인자인 기화기 내부의 벤튜리 튜브의 각도, 길이 등을 변수로 하여 유동해석을 수행하였다. 그 결과를 분석하여 최적화된 모델을 제시하였다. 결론적으로, 유동 해석을 바탕으로 기존 사양 대비 향상된 성능의 모델을 제시하였다. 유동해석을 통해 기화기 내부의 벤튜리관에 곡면(Rounding)처리를 적용함으로 기화기에서 소모되는 흡기저항을 줄여 펌핑로스를 저감활수 있음을 확인하였다. 펌핑로스의 저감은 엔진 연비의 향상과 엔진토크에 긍정적 효과로 작용할 것으로 기대된다. 벤튜리관의 출구 각도를 감소시킴으로 박리를 개선하여 Dead Volume을 줄임으로서 기존 모델에 대비하여 원활해진 유동의 흐름을 얻을 수 있었다. 이는 흡기유량을 증대시키고 엔진출력을 상승시키는 효과로 작용할 것으로 예상된다.