• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.5
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• pp.539-546
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• 2010

In this paper, lattice Boltzmann method(LBM) results for a laminar flow in a microchannel with rough surface are presented. The surface roughness is modeled as an array of rectangular modules placed on the top and bottom surface of a parallel-plate channel. The effects of relative surface roughness, roughness distribution, and roughness size are presented in terms of the Poiseuille number. The roughness distribution characterized by the ratio of the roughness height to the spacing between the modules has a negligible effect on the flow and friction factors. Finally, a significant increase in the Poiseuille number is observed when the surface roughness is considered, and the effects of roughness on the microflow field mainly depend on the surface roughness.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.34 no.5
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• pp.331-336
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• 2010

The free surface influenced the wake behind a circular cylinder and its effects were investigated experimentally in a circulating water channel with the variation of water depth. Instantaneous velocity fields were measured in this paper. The measured results has been compared with each other to investigate the flow characteristics of the circular cylinder's 2-dimensional section at $Re=1.0{\times}10^3$ using 2-frame grey level cross correlation PIV method. The flow around the circular cylinder with free surface affected the wake structure. Especially, in case of d=1.0D, the boundary layer was measured in the whole area. The separation point and boundary layer of the circular cylinder could be controlled by the water depth.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.11
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• pp.999-1007
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• 2013

The present work reports numerical results of the pressure drop and heat transfer characteristics of pipes with various shapes such as circular, elliptical, circumferential wavy and twisted using a three-dimensional simulation. Numerical simulations are calculated for laminar to turbulent flows. The fully developed flow in pipes was modeled using steady incompressible Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) equations. The friction and Colburn factor of each pipe are compared with those of a circular tube. The overall flow and heat transfer calculations are evaluated by the volume and area goodness factor. Finally, the objective of the investigation is to find a pipe shape that decreases the pressure loss and increases the heat transfer coefficient.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.102-102
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• 2021

광양만의 해수교환은 주로 여수해만을 통해 이루어지고, 만의 동측에는 노량수로를 통해 진주만으로의 해수교환이 일어나고 있으며, 만의 북측에는 섬진강을 끼고 있다. 광양항 건설 전 만내의 수심은 약 10 m 이내로 얕았으며, 만의 입구인 여수해만과 노량수로에서의 수심은 약 20 m 이상이었다. 광양만은 1982년 광양제철소의 건설을 시점으로 하여 광양항의 확장 개발, 폐기물처리장 건설 등으로 인한 매립이 진행되었다. 특히, 섬진강 하구는 광양만 개발 전에는 넓은 조간대 퇴적층의 발달로 다양한 생태계환경을 유지하고 있었으나, 광양항 건설 및 하구에서 모래 준설 등으로 인해 근래에 와서는 해수의 역류가 심각한 상태이다. 1982년 광양제철소 건설이후 계속적으로 광양만을 개발함으로써 해양환경에 큰 변화가 발생하였다. 따라서, 본 연구에서는 광양만 개발 전·후의 조석 및 해수유동의 변화특성을 해석하기 위해 조석 및 조류에 대한 현장관측과 3차원 해수유동 수치모형실험을 수행한 후 남해도를 둘러싸고 있는 광양만, 진주만 등의 조석 및 조류의 변동특성을 해석하였다. 광양만 개발 전·후의 해수유동의 변동특성을 해석하기 위해 김 등(1999)에 의해 개발된 3차원 layer·level 혼성 해수유동 모델을 광양만, 진주만을 포함하는 남해도 주변해역에 적용하여 30일간의 수치계산결과를 이용하여 해수유동의 변동특성을 해석하였다. 모델에서 격자간격은 동서-남북방향 동일하게 200 m, 시간간격은 20 sec, 계산영역은 동서방향으로 52 km, 남북방향으로 65 km인 260×325 격자체계로 구성 운영하였다. 외해 개방경계에서 조위는 수로국에서 관측한 조위와 본 연구에서 관측한 조위를 보간하여 사용하였다. 광양만 개발전·후의 조류의 변동특성을 수치해석한 결과 여수해만에서는 광만만 개발전이 개발 후보다 유속이 강하게 나타났으나, 노량수로에서는 개발 후가 개발전보다 유속이 훨씬 강하게 나타났다. 이와 같은 현상은 광양만 개발로 광양만으로 유입되는 조량이 감소함으로 인해 여수해만에서는 유속이 감소한 것으로 생각된다. 노량수로에서 개발 후가 개발전보다 유속이 증가한 것은 여수해만을 통해 유입한 해수가 개발 후에는 광양만의 해수면적 감소로 광양만의 서측으로 유입하는 조량이 감소한 반면에 광양만의 북측(섬진강 하구) 또는 동측(노량수로)으로 유입하는 조량이 많기 때문인 것으로 사료된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.7
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• pp.675-682
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• 2013

To verify the effect of inner- and outer-stage gas jets, a shear coaxial injector was designed to analyze the axial velocity profile and breakup phenomenon with an increase in the measurement distance. When the measurement position was increased to Z/d=100, the axial flow showed a fully developed shape due to the momentum transfer, aerodynamic drag effect, and viscous mixing. An inner gas injection, which induces a higher momentum flux ratio near the nozzle, produces the greater shear force on atomization than an outer gas injection. Inner- and Outer-stage gas injection do not affect the mixing between the inner and outer gas flow below Z/d=5. The experiment results showed that the main effect of liquid jet breakup was governed by the gas jet of an inner stage. As the nozzle exit of the outer-stage was located far from the liquid column, shear force and turbulence breaking up of the liquid jets do not fully affect the liquid column. In the case of an inner-stage gas injection momentum flux ratio within 0.84, with the increase in the outer gas momentum flux ratio, the SMD decreases. However, at an inner-stage gas jet momentum flux ratio over 1.38, the SMD shows the similar distribution.

• Journal of the KSME
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• v.34 no.9
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• pp.705-710
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• 1994

열.유체유동 중 난류에 대한 유동현상은 매우 광범위한 영역에서 나타나기 때문에 그 응용성이 매우 크게 작용되어 상업용 설비, 항공기, 자동차, 연소기 및 각종 스포츠 등에 이르기까지 넓게 적용되고 있다. 본 계측법은 특히 기하학적 형상에 좌우되지 않는 범용데이터 처리와 결부시켜 이용하는 것으로 최근 컴퓨터의 보급이 활발히 정착됨에 따라 보다 정확한 방법으로 난류의 정량적인 자료와 정성적인 난류구조를 계측하기 위하여 컴퓨터와 온라인으로 연결한 열선한 열 선유속계의출력을 통계해석에 의해 분석하는 방법이 시도되고 있는 것이다. 끝으로 이 글에서 언급한 삼축 열선 프로브는 프로브의 제작에 대한 고도의 기술과 프로브의 겁사체적을 되도록 작게 해야 하는 과제를 안고 있으며, 이러한 문제들은 제작기술의 발달로 점차 해결되고 있으며 적용대상이 크기 때문에 앞으로 많이 이용 될 것으로 기대되는 바이다.

• Proceedings of the Korean Society of Coastal and Ocean Engineers Conference
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• 1995.10a
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• pp.44-47
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• 1995

연안 해역에 있어서 해양환경의 변화는 자연적인 요인과 인위적 요인으로 구분할 수 있다. 최근 산업발달과 더불어 진행되어진 연안역에서의 대규모 공사들은 해양환경변화의 인위적 요인으로 작용하여 인근해역에 부유사 및 소류사의 침전과 세굴을 초래하며 해수유동을 변화시켜 장기적인 퇴적환경의 변화를 초래하고 있다. 특히 본 연구의 대상지역인 금강하구역은 지난 십여년 동안 대규모의 공사들이 시행되어 왔으며, 최근 외항 부근에서 집중적인 공사가 진행중이고 금강하구둑의 수문이 ＇94년 8월 31일 부터 패쇄되어 해수유동 및 퇴적환경의 일대 변화가 예상된다. (중략)

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.27 no.2
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• pp.206-214
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• 2003

Mean flow and turbulence properties of developing turbulent flows in a 90 degree square bend with spanwise rotation were measured by a hot-wire anemometer. A slanted wire is rotated into 6 orientations and the voltage outputs from them are combined to obtain the mean velocity and Reynolds stress components. The combinative effects of the centrifugal and Coriolis forces due to the curvature and the rotation of bend on the mean motion and turbulence structures are investigated experimentally. Results show that the two body forces can either enhance or counteract each other depending on the flow direction in the bend.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2002.08a
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• pp.521-524
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• 2002

In the present study, kinetic energy of laminar steady flow 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 kinetic energy distributions by using the Particle Image Velocimetry(PIV) system with the data acquisition and processing system of Cactus 2000 software. The results obtained from experimental studies are summarized as follows : (1) The critical Reynolds number for a change from laminar steady flow to transitional steadt flow was about 1910, in the 50 region of dimensionless axial position (x/Dh) whirh was considered as a fully developed flow region. (2) Maximum kinetic energy of laminar steady flow was gradually increased as the Reynolds number increased.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.18 no.4
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• pp.1072-1080
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• 1994

The fully developed turbulent momentum and heat transfer induced by the square-ribed roughness elements on the outer wall surface in concentric annuli are studied analytically based on a modified turbulence model. The analytical results of the fluid flow are verified by experiment. The resulting momentum and heat transfer are discussed in terms of various parameters, such as the radius ratio, the relative roughness, the roughness density, Reynolds number, Nusselt number and Prandtl number. The study demonstrates that certain artificial roughness elements may be used to enhance heat transfer rates with advantages from the overall efficiency point of view.