• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.41 no.1
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• pp.37-46
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• 2017

Thermal Marangoni flow has been observed inside droplets on heated surfaces, finally resulting in a coffee stain effect. This study aims to visualize and control the thermal Marangoni flow by employing periodic vertical vibration. The variations in the contact angle and internal volume of the droplet as it evaporates is observed by using a combination of continuous light and a still camera. With regard to the internal velocity, the particle image velocimetry system is applied to visualize the internal thermal Marangoni flow. In order to estimate the internal temperature gradient and surface tension on the surface of a droplet, the theoretical model based on the conduction and convection theory of heat transfer is applied. Thus, the internal velocity increases with an increase in plate temperature. The flow directions of the Marangoni and gravitational flows are opposite, and hence, it may be possible to control the coffee stain effect.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.3
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• pp.325-333
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• 2012

An experimental study was carried out to determine the correlation between the internal flow in a circular nozzle and elliptical nozzles with the external flow. The flow rate, spray angle and drop size were measured under various conditions of the injection pressure. Numerical simulations were attempted to investigate the internal flow structure in the elliptical nozzles, because the experimental study was limited in its measurements of flow velocity and pressure distributions in the relatively small orifice. In the case of the elliptical nozzles, the disintegration characteristics of the liquid jet were significantly different from those of the circular nozzle. Surface breakup was observed at the jet issued from the elliptical nozzles with injection pressure. This is due to the internal flow structure, which is reattached to the orifice wall at the minor axis plane of the elliptical nozzle, unlike that observed with the circular nozzle.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.04a
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• pp.225-227
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• 2011

The geometrically sub-scaled wall-injection test model was employed to visualize interactions of internal flow of a solid rocket motor equipped fin/slot grain and submerged nozzle. Symmetric vortex and circumferential flow patterns were visualized.

• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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• 2006.06a
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• pp.325-326
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• 2006

현 화학플랜트에서 사용되고 있는 ABS 수지 응집 공정의 경우 교반기 내부의 불균일한 유동분포와 유동메커니즘의 문제점은 공정 제품의 생산성을 저하 시키는 원인으로 작용하고 있다. 그러나 우수한 성능의 산업용 교반기를 설계하기 위해선 반드시 교반성능에 영향을 미치는 다양한 내부의 유동특성의 정량적인 실험 데이터 확보가 필요하나, 3차원적 비정상 특성을 나타내는 복잡한 구조의 내부 유동특성에 관한 정량적 해석은 현재까지도 상당한 어려운 문제로 남아있다. 이에 이런 문제점을 개선하여 생산성을 향상시키기 위해서는 PIV 기법을 이용한 교반기 내부의 유동분포와 유동메커니즘을 규명하여 교반기 내부의 최적화된 유동을 형성시키는 임펠러의 형상을 개발하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2014.04a
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• pp.216-216
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• 2014

과거 유체 유발 진동(FIV : Fluid Induced Vibration)은 배관계 설계 하중에 고려되지 않은 설계 하중이었다. 하지만, 원자력 발전소 또는 화력 발전소의 배관형상이 복잡하고 고온수가 배관 내부에서 유동하는 배관계에서 육안으로 관측이 가능한 배관진동이 발생하였다. 이에 배관 진동에 대하여 원인 분석과 배관 구조 건전성 평가에 관심을 가지게 되었다. 배관 진동은 배관 형상에 따라 배관 내부 난류 유동에 대한 압력 변동이 하나의 원인이며, 고온수가 유동하는 배관일수록 압력 변동에 대한 배관 진동이 크게 나타나는 것으로 분석되었다. 배관 내부 난류 유동에 대한 압력 변동을 불규칙 수력하중이라고 한다. 본 연구에서는 배관 내부에서 난류 유동으로 발생하는 불규칙 수력하중을 유동해석을 이용하여 PSD(Power Spectral Density)로 산출하고, PSD 하중을 이용하여 불규칙 구조 응답 해석을 수행하여 배관계 응력 분포에 대하여 연구하였다. 배관 내부 난류 유동에 대한 불규칙 수력하중은 DES 난류 모델을 사용하여 시간에 대한 배관 내부 표면의 유체 속도를 유동 해석으로 산출하였으며, 유체 속도를 동압으로 계산한 후 FFT(Fast Fourier Transform)를 수행하여 PSD 하중으로 산출하였다. 그리고 불규칙 구조 응답 해석에서 배관 내부 유체 영향에 대한 진동 감쇠를 표현하기 위하여 유체 질량을 산출하고, 배관 구조 해석 모델 표면에 질량을 입력하는 방법으로 배관 고유진동수 및 불규칙 구조 응답 해석을 수행하였다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.9 no.2
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• pp.89-94
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• 2000

양흡입 펌프 회전차 내부 유동특성을 수치적으로 고찰하였다. 수치계산은 설계점과 2개의 탈설계점에서 이루어졌으며, Patankar에 의해 제시된 SIMPLE 알고리즘을 이용하였다. 설계점에서는 양 회전차 채널 내부에서 대칭 형상을 갖는 이차유동 특성을 발견하였지만, 탈설계점에서는 비대칭 유동특성을 발견하였다. 수치해석 결과로는 유량감소에 따라 양흡입 펌프 회전차 채널내부의 이차유동 특성이 달라진다는 사실을 고찰하였다. 또한 양흡입 펌프 회전차 단면에는 모퉁이 와류가 존재함을 알 수 있었다.

• 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.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2010.11a
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• pp.181-185
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• 2010

The behavior of combustion-induced internal flow of SRM equipped with fin-slot grain and submerged nozzle is very complex and diverse. Cold air-flow test for 2D and 3D scale models of SRM has been done in order to specify the visualization method to analyze particular internal flow patterns such as roll-torque inducing flow. Swirl flow induced by asymmetric vortical tube also has been visualized through employing various light source and recording directions.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.41 no.6
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• pp.698-704
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• 2022

In this paper, the radiated aerodynamic noise generated from sound sources of a nozzle inflow is quantitatively investigated and compared with experimental results of externally radiated noise. A high-resolution unsteady compressible Large Eddy Simulation (LES) technique is used to accurately predict the internal and external flow of three types of nozzle shape. Through using the vortex sound source for sound sources, the geometry of nozzle neck is identified as most significant aerodynamic noise sources. For validation of quantitative analysis, the vortex sound source intensity of internal nozzle flow is compared with results of external radiated noise of calculation and experiment.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.1 no.1
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• pp.35-46
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• 1996

원심형 임펠러 내부 유로등 큰 곡률을 수반하는 터보기계 요소의 유동해석을 위한 계산코드를 개발하였다. 이 코드에서는 곡선좌표계에 유도된 3차원 비압축성 Navier-Stokes의 운동 방정식을 SMAC 음해법으로 푼다. 이 코드를 이용하여 유로의 단면이 정사각형이고 90도로 굽은 덕트내부의 층류 입구유동을 해석하고, 굽은 관 특유의 유동현상을 수치모사하였다 또한 곡관부 입구에서 충분히 발달한 유동, 또는 발달중인 유동이 유입될 경우에 이것이 곡관부 내부의 유동에 미치는 영향을 상·하류의 계산영역이 서로 다를 몇몇 유동장에 대하여 조사하고, 본 계산에서 얻어진 결과와 실형결과와의 비교로 본 3차원 유동해석 코드의 유효성을 검토 하였다.