• 대한기계학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.1683-1696
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• 1991

본 연구에서는 정4각단면덕트 입구영역에서 층류맥동유동(laminar pulsating flows)의 유동특성을 이론 및 실험적으로 규명하기 위하여, 이론적 방법으로 덕트 입 구영역에서의 층류맥동유동에 대한 운동량방정식을 유도한 후 비선형인 대류항을 선형 화 시켜서 라플라스변환으로 속도분포식의 해를 구하였고, 실험적인 방법으로는 시험 덕트 크기는 횡단면의 가로*세로가 40mm*40mm이고, 길이가 4000mm인 정4각단면덕트 입구영역에서 송풍기에 의한 공기흡입유동으로 층류진동유동을 발생하며 이들 두유동 을 합성시켜 발생한 층류맥동유동에 대하여 열선유속계의 열선신호로부터 얻어진 속도 파형을 고찰하여 덕트내의 맥동유동에 대한 임계레이놀즈수를 결정하고 속도분포를 측 정하였다. 그리고 이론적으로 얻어진 속도분포식과 열선유속계로 측정한 속도분포를 비교검토하여 정확성을 검증하고, 이들 해석결과로 부터 층류맥동유동의 입구길이(en- trance lenght)식을 결정하여 제안하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제8권3호
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• pp.68-74
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• 2004

수치해석 기법을 이용하여 산화제 매니폴드로 유입되는 유동의 맥동현상이 분사공을 통과하는 산화제 유량에 미치는 영향에 대해 살펴보았다. 세 가지 다른 주파수로 특정 지워지는 맥동현상을 입구유동에 부과하였을 때 모두 비슷한 유동 양상을 보였다. 즉, 산화제 입구와 가까운 지역에서는 분사공을 통한 유량이 부과된 맥동의 주파수와 같은 위상을 갖고 시간에 따라 변화하나. 반대편에서는 $180^{\cire}$의 위상차를 보였으며, 주파수가 증가할수록 유량의 진폭이 증가하는 경향을 보였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제22권1호
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• pp.59-68
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• 2001

유체-고체 상호작용을 고려하여 다양한 복부대동맥류 모델에 대해서 맥동유동 및 구조를 동시에 해석하였다. 동맥류의 확장부 크기와 혈관벽 두께에 따라서 총 여덟 개의 축대칭 동맥류 모델을 선정하였다. 유한체적법 및 압력기반의 유한차분법을 이용하여 유동을 해석하였으며, 유한요소법을 이용하여 구조해석을 수행하였다. 동맥류의 확장부위가 클수록 최대응력은 최대확장부위와 변곡점에 해당하는 동맥류의 입구 및 출구 부분에 집중되었으며, Von Mises 응력은 최대확장부위 뿐만 아니라 동맥류의 근위부와 원위부($\pm$1D)에서도 현저하게 증가하였다. 또한 더욱 확장된 모델일수록 혈관벽은 직경방향의 변위보다 축방향의 변위가 지배적이었으며, 동맥류 원위부보다 근위부에서 큰 축방향 변위를 나타냈다. 동맥류 입구부의 미약한 와류는 한 주기동안 그 크기와 강도를 더해가며 동맥류 원외부로 이동하였고, 동맥류의 내부 유동은 압력차이가 감소하는 기간동안 더 큰 영향을 받았다. 확장정도가 심할수록 동맥류 내부에 더 크고 강한 와류가 관찰되었다. 압력차이가 최소가 된 직후 동맥류의 근위부와 원위부동맥 벽 근처에서의 역방향 유동이 관찰되었다. 대체로 혈관벽 두께가 감소한 모델과 더욱 확장된 모델일수록 벽전달률은 감소하였다. 혈관벽의 탄성에 의하여 압력차이와 벽전달률 사이에 위상차가 존재함이 확인되었다. 유체-고체의 상호작용을 고려한 연구는 다른 심혈관계를 이해하는데도 매우 유익할 것으로 생각된다.

• 오토저널
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• 제15권2호
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• pp.92-104
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• 1993

In the present study, the velocity profiles and entrance length of developing transitional pulsating flows are investigated both analytically and experimentally in the entrance region of a square duct. The systems of conservation equations for transitional pulsating flows in a square duct are solved analytically by linearizing the non-linear convective terms. Analytical solutions are obtained in the form of infinite series for velocity pofiles. The experimental study for the air flow in a square duct(40mm*40mm*4000mm) is carried out to measure velocity profiles and other parameters by using a hot-wire anemometer with a data acquisition and processing system. The distribution of velocity profiles( $u_{ps}$ / $u_{m,ta}$) in the decelerating period is higher than in the accelerating period. The distribution of the axial component of the axial component of velocity in the transitional flow is nearly uniform in the central region of the duct, and decrease rapidly near the wall. The entrance length correlation of the transitional pulsating flows in a square duct is obtained to be $L_{e}$/ $D_{h}$=0.83 $A_{1}$R $e_{ta}$ /(.omega. sup+1)$^{2}$TEX>

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제20권5호
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• pp.58-67
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• 1996

In the present study, the pressure distribution, wall shear stress distribution and friction factor of developing turbulent pulsating flows are investigated theoretically and experimentally in the entrance region of a square duct. The pressure distribution for turbulent pulsating flows are in good agreement with the theoretical values. The time-averaged pressure gradients of the turbulent pulsating flows show the same tendency as those of turbulent steady flows as the time-averged Reynolds number $(Re_{ta})$ increase. Mean shear stresses in the turbulent pulsating flow increase more in the inlet flow region than in the fully developed flow region and approach to almost constant value in the fully developed flow region. In the turbulent pulsating flow, the friction factor of the quasi-steady state flow $({\lambda}_{q, tu})$ follow friction factor's law in turbulent steady flow. The entrance length of the turbulent pulsating flow is not influenced by the time-averaged Reynolds number $(Re_{ta})$ and it is about 40 times as large as the hydraulic diameter.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권3호
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• pp.181-187
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• 2002

일정한 주기를 갖는 맥동유동에 대하여 혈관이 확장될 때 나타나는 동맥류 내부에서의 유동 및 벽면전단응력의 특성을 2차원적으로 고찰하였다. 상용 소프트웨어를 이용하여 직경비 1.5. 2.0 및 2.5 그리고 Womersley 수 15.47에 대한 복부대동맥내의 유동 현상을 수치해석하였다. 해석결과 동맥류 상단부에서 형성된 재순환유동은 시간의 흐름에 따라 생성과 소멸을 반복하였고. 시간이 3.19초인 경우, 동맥류 입구부 상단 근처에서 매우 미약한 재순환유동이 발달하고 있음을 예상할 수 있었다. 그리고 직경비가 증가할수록 동맥류 말단부에서 전단응력의 변화의 폭이 증가하였고 최대 전단응력의 값도 증가하는 것을 알 수 있었다. 그러나 최대 벽면전단응력의 발생 위치는 직경비의 변화와 거의 무관하였으며 동맥류 말단부 근처 (z : 35mm)에서 발생하였다

• 대한기계학회논문집
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• 제16권9호
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• pp.1760-1769
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• 1992

본 연구에서는 원관의 외벽에 일정 열 유속이 가해지고 원관 입구에 주기적인 압력이 주어질때 축방향으로 유동 및 온도가 주기적으로 완전 발달된 영역에서, 맥동 진동수 및 시간 평균 유량의 변화에 따른 원관 벽면과 원관 내부 유체 온도의 시간적 변화를 측정 하고자 하였다. 아울러 맥동 유동에서의 열전달 특성을 비맥동 유동 에서의 결과와 비교 검토 하였다.

• 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.

• 한국추진공학회지
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• 제4권2호
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• pp.39-45
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• 2000

인공위성의 추력기는 필요한 추력을 발생시키는 장치이며, 추력기 연소실내로 연료를 공급하기 위해 추력기 밸브를 여닫게 된다. 추력기 밸브는 매우 짧은 시간 동안 연료유동을 차단하여 연료공급관내의 압력은 비정상상태가 된다. 이때 연료의 유동 관성력과 관로 재질의 탄성, 그리고 연료 자체의 압축성에 의하여 압력의 맥동현상이 발생하고, 최대압력이 예상치 못할 정도로 높은 경우에는 추력기 밸브 등 연료공급계통의 파손을 유발한다. 본 연구에서는 연료가 연료공급계통을 지날 때 발생되는 압력강하와 그 유동량을 실험적으로 계측하였으며, 추력기 밸브 입구에서의 비정상 유동특성을 계측하여 분석하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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• pp.397-403
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• 2000

In the present study, flow characteristics of turbulent pulsating flow in a square-sectional $180^{\circ}$ curved duct were experimentally investigated. Experimental studies for air flows were conducted to measure axial velocity and wall shear stress distributions and entrance length in a square-sectional $180^{\circ}$ curved duct by using the LDV with the data acquisition and the processing system. The experiment was conducted in seven sections from the inlet (${\phi}=0^{\circ}$) to the outlet (${\phi}=180^{\circ}$) at $30^{\circ}$ intervals of the duct. The results obtained from the experimentation were summarized as follows ; (1) When the ratio of velocity amplitude ($A_1$) was less than one, there was hardly any velocity change in the section except near the wall and any change in axial velocity distributions along the phase. When the ratio of velocity amplitude ($A_1$) was 0.6, the change rate of velocity was slow. (2) Wall shear stress distributions of turbulent pulsating flow were similar to those of turbulent steady flow. The value of the wall shear stress became minimum in the inner wall aid gradually increased toward the outer wall where it became maximum. (3) The entrance length of turbulent pulsating flow reached near the region of bend angle of $90^{\circ}$, like that of turbulent steady flow. The entrance length was changed by the dimensionless angular frequency (${\omega}^+$).