• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.542-547
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• 2001

A non-intrusive Planar Laser-Induced Fluorescence(PLIF) technique was applied to study the turbulent mixing process in a Rushton turbine reactor. Instantaneous and ensemble averaged concentration fields are obtained by measuring the fluorescence intensity of Rhodamine B tracer excited by a thin Nd:Yag laser sheet illuminating the whole center plane of the stirred tank. The gray level images captured by a 14-bit cooled CCD camera can be transformed to the local concentration values using a calibration matrix. The dye injection point was selected at the tank wall with three quarter height (3/4H) from the tank bottom to observe the mixing characteristics in upper bulk flow region. There exist distinct two time scales: the rapid decay of mean concentration in each region after the dye infusion reflects the large scale mixing while the followed slow decay reveals the small scale mixing. The temporal change of concentration probability functions conjectures the two sequential processes in the batch type mixing. An inactive column of water existed above the impeller disk, in which the fluid rotates with the shaft but is isolated from the mean bulk flow.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권4호
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• pp.397-405
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• 2011

친환경 대체에너지의 한 분야인 수소에너지는 물의 전기분해와 화석연료의 개질을 통해 얻어 진다. PEMFC용 개질기에 적용 가능한 난류예혼합 방식의 메탈화이버 플랫버너를 제작하였다. 공급열 량에 따른 연소영역의 평균온도분포와 CO, HC, $CO_2$ 및 $O_2$등 각종 화학종의 평균농도로 플랫버너의 화염구조 및 특성을 조사하여 개질기 적용 가능성을 확인하였다. 그리고 PIV 유동실험결과와 유동수 치해석 결과를 비교 분석하여 차후 PEMFC용 개질기 개발에 있어 수치해석을 적용하기 위한 기초연구를 진행하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권11호
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• pp.1561-1568
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• 2001

In the present study, flow characteristics of turbulent pulsating flow in a square-sectional 180$^{\circ}$curved duct were experimentally investigated. The experimental study for air flows in a curved duct are carried out to measure axial velocity profiles, wall shear stress distributions and entrance length in a square-sectional 180$^{\circ}$curved duct by using the Laser Doppler Velocimeter(LDV) system and the data acquisition. Velocity profiles are obtained using the Rotating Machinery Resolver(RMR)and PHASE software in case of turbulent pulsating flow. Finally, it was plotted by the ORIGIN software. The experiment was conducted in seven sections from the inlet (ø = 0$^{\circ}$) to the outlet (ø=l80$^{\circ}$) at 3 0$^{\circ}$intervals of the duct.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제25권4호
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• pp.817-824
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• 2001

In the present study, flow characteristics of turbulent oscillatory flows in the exit region connected to the square-sectional $180^{\circ}$curved duct was investigated experimentally. The experimental study for air flows was conducted to measure velocity profiles, shear stress distributions by using the Laser Doppler Velocimetry(L.D.V) system with the data acquisition and processing system of Rotating Machinery Resolver(R.M.R) and PHASE software. The results obtained from the experimentation were summarized as follows : The critical Reynolds number for a change from transitional oscillatory flow to turbulent oscillatory flow was about 75,000 in the 90 region of dimensionless axial position (x/Dh) which was considered as a fully developed flow region. In the turbulent oscillatory flow, velocity profiles of the inflow period in the entrance region were gradually developed, but those of the outflow period were not changed nearly. Shear stress distributions of turbulent oscillatory flow was gradually increased as the flow proceeds to downstream.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권9호
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• pp.1335-1348
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• 1998

Flow characteristics in transitional boundary layers on a flat plate were experimentally investigated under three different freestream conditions i. e. uniform flow with 0.1 % and 3.7% freestream turbulent intensity and cylinder-wake with 3.7% maximum turbulent intensity. Instantaneous streamwise velocities in laminar, transitional and turbulent boundary layers were measured by I-type hot-wire probe. For estimation of wall shear stresses on the flat plate, measured mean velocities near the wall were applied to the principle of Computational Preston Tube Method (CPM). Distributions of skin friction coefficients were reasonably predicted in all developed boundary layers. Intermittency profiles, which were estimated using Conditional Sampling Technique in transitional boundary layers, were also consistent with previously published data. It was predicted that the incoming turbulent intensity had more influence on transition onset point and transition process than freestream turbulent intensity existed just over the transition region. It was also confirmed that non-turbulent and turbulent profiles in transitional boundary layers could not be simply treated as Blasius and fully turbulent profiles.

• 설비공학논문집
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• 제15권3호
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• pp.177-186
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• 2003

In the present study, the flow characteristics of developing turbulent flows are investigated at the exit region of a square cross-sectional 180" curved duct with dimensions of 40mm$\times$40mm$\times$4000mm (height $\times$ width $\times$length). Smoke particles produced from mosquito coils were used as seed particles for the LDV measurement. Experiments were carried out to measure axial velocity profiles, shear stress distributions and entrance lengths by using an LDV system and Rotating Machinery Resolver RMR with PHASE software. Experimental results clearly show that the time-averaged Reynolds number does not affect oscillatory flow characteristics because the turbulent components tend to balance the oscillatory components in the fully developed flow region. Also, the velocity profiles are in good agreement with 1/7power law such as the results of steady turbulent flows. The turbulent intensity linearly increases along the walls and is slightly higher, especially in the period of deceleration. On the other hand, the LDV measurements show that shear stress values in slightly higher in the period of deceleration due to the flow characteristics in the exit region. The entrance length where flows become stable appears at the point that is 40 times the length of hydraulic diameter.eter.

• 대한기계학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.395-408
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• 1987

본 연구에서는 이러한 예측능력 향상에 중점을 두어 2차원 축대칭 모델엔진 실린더내의 유동장 및 열전달특성을 예측할 수 있는 새로운 코오드를 개발하여 실험자 료와의 비교를 통해 프로그램을 검증하고 흡입 및 압축과정을 수치시뮬레이션한 결과 를 보고하고자 한다. 아울러 선회속도의 영향도 고찰하였다. 난류모델은 K-.epsilon.난류 모델을 압축성 효과가 고려되도록 수정된 모델을 사용하였으며 TEACH코오드를 기본으 로 하여 비정상 압축성 유동을 풀 수 있는 새로운 알고리즘을 개발하여 수정하였다.

• 융복합기술연구소 논문집
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• 제12권1호
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• pp.25-30
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• 2022

도심항공교통은 다수의 전기추진 수직이착륙 항공기가 이착륙 가능한 버티포트가 필요하다. 빌딩풍은 고층건물 주변부에서 발생하는 강풍으로 항공기 이착륙과정에서 항공기의 비행 안전성을 크게 훼손시킬수 있다. 본 연구에서는 항공기 이착륙시 발생할 비행안정성 분석을 위하여 먼저 빌딩풍 주변의 유동특성을 분석하는 연구를 수행하였다. 유동해석은 상용CFD 소프트웨어인 SimericsMP를 사용하였으며, 난류 모델은 k-ε RNG 모델을 사용하였다. 해석방법의 타당성을 검증하기 위하여 CAARC 빌딩모델의 표면 압력 계산결과를 풍동시험 결과와 비교⋅검증하였다. 두 개의 고충빌딩이 있는 상황을 가정한 후, 빌딩풍이 빌딩 주변부의 속도분포 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 두 개의 고층 건물 사이의 거리가 증가하는 경우 와들 사이의 상호작용이 감소하는 것을 확인했다. 향후 본 연구를 확장하여 다양한 형상의 고충건물이 밀집해 있는 도심지역에 대한 유동해석 연구를 진행하고자 한다.

• 한국항만학회지
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• 제11권2호
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• pp.241-255
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• 1997

한국의 부산에 위치한 감천만에서의 해수유동을 파악하기 위하여 3차원 유동모델을 사용하여 계산을 하고 그 결과를 관측치와 비교하였다. 모델은 개방경계에서의 조직, 바람, 화력발전소에서의 온배수에 의해 힘을 받아 해수유동을 재현한다. 난류 혼합계수는 $\kappa-\varepsilon$난류클로즈 모델의 의해 계산하였다. 수온, 염분, 해조류를 현장관측하여 관측자료와 모델결과를 비교하였다. 소용돌이 형태의 흐름이 현장관측자료와 모델결과에서 관측되었는데 이는 약한 조류와 풍성류, 온배수의 상호작용에 의해 형성된 것으로 분석되어진다. 표층과 저층의 흐름은 서로 연관되어 있는데 즉, 표층의 흐름이 강해지는 저츠으이 흐름이 약해지고 반대의 경우도 성립한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제38권3호
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• pp.1-13
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• 2001

사항상태의 선박 주위의 점성유동 계산을 위하여 RANS 방정식에 대한 수치계산법을 개발하였다. 수치계산법은 이산화방법으로 유한체적법에 기초하여, 비점성 대류항에 대하여는 3차 정도의 flux-difference splitting 방법을 사용하고 시간 적분은 Euler 음해법을 사용하였다. 난류모형으로는 Spalart-Allmaras one-equation 모형을 사용하였다. 개발된 수치계산법을 이용하여 선수형상은 같으나 선미형상이 다른 두 VLCC 선형에 대한 조종유체력 및 유동 특성을 계산하고 이를 실험결과와 함께 비교하고 살펴보았다. 계산결과는 구속모형시험과 국부유동계측으로부터 얻은 유체력 및 유동을 잘 예측하고 있을 뿐 아니라 선미형상 차이에서 나타나는 유체력 및 유동특성의 차이도 잘 보여주었다.