• Publications of The Korean Astronomical Society
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• v.5 no.1
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• pp.40-64
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• 1990

복사전달식, 통계평형식 및 전하 입자 보존식을 동시에 만족시키는 비열평형상태의 대기에 대하여 그 방출원자스펙트럼을 수치계산하였다. 등온, 중압의 비열평형 태양홍염을 대상모델로 선정하였는데 여기에 적응한 제한조건중 복사전달에 관련된 편미분방정식은 3점 근사 차분법에 의해 정리하였고 홍염중심에 대칭성을 가정하여 경제조건을 부여하였으며 대기의 물리상태에 관련된 비선형 연립방정식의 해는 완전선형화 기법을 통한 퓨트리에 소거법을 이용해 구하였다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1995.05a
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• pp.150-156
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• 1995

보일러 화로내의 3차원 복사열전달 현상을 비교적 간단하게 수행할 수 있는 프로그램을 개발하여 중유를 연료로 사용하는 산업용 보일러의 화로해석을 수행하였다. 프로그램 개발시에는, 공학적으로 수용이 가능한 범위내에서의 경험값 및 가정을 도입하여 화로내에서 존재하는 현상들을 해석하기 위한 연립편미분방정식을 가능한 분리(decoupling)시켜 3차원 복사열전달 현상을 비교적 간단하게 수행할 수 있게 하였으며, 특히 보일러 제조업체의 설계부서에서 직접 화로해석을 수행하고 그 결과를 기본설계에 반영할 수 있게 시도하였다. 실제 보일러의 화로에 대한 설계자료를 이용하여 화로해석을 수행하였으며, 그 결과의 신뢰성을 입증하였다.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.7 no.4
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• pp.667-680
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• 1995

튜브 내의 입구영역에서 난류 유동에 의한 대류와 비회복사(non-gray radiation)가 동시에 일어날 때의 열전달특성을 수치해석적으로 연구하였다. 작동유체는 이산화탄소, 수증기, 질소의 혼합가스라고 가정하였다. 지배방정식을 계산하기 위해 유한차분법이 이용되었고, 복사전달방정식을 이차편미분방정식으로 바꾸기 위해 P-1 근사법이 사용되었다. 그리고 혼합가스의 비회흡수계수(non-gray absorption coefficient)는 지수광폭밴드모형(exponential wide band model)을 이용해서 구하였다. 열전달특성에 대한 온도조건의 영향을 조사하기 위해 튜브의 축방향에 대한 평균 온도와 뉴셀트수(Nusselt number)의 변화를 몇 가지 다른 온도조건에 대해 나타내었다. 또한, 가스의 성분조성에 대한 영향을 조사하였으며, 이러한 결과에 기초해서 튜브 내에서 난류유동에 의한 대류와 비화복사가 동시에 일어날 때의 복사 뉴셀트수를 쉽게 예측할 수 있는 방법을 제시하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.5
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• pp.1706-1716
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• 1991

본 연구에서는 혼합대류하는 연직원통휜 열전달에 미치는 복사효과에 Rossel- and 근사해법을 도입한 층류 경계층방정식과 휜 전도방정식을 동시에 해석하여 복사 -전도매개변수(radiation-conduction parameter) M, 대류-전도 매개변수(convectionc- onduction parameter) N$_{c}$, 부력매개변수(buoyancy force parameter) R$_{i}$ 그 리고 횡곡률 매개변수(transverse curvature parameter) .lambda.를 계산 파라미터로 하여 휜 최적설계의 기본이 되는 총열전단률, 무차원 국소등가열전달계수, 무차원 국소열플 럭스 및 휜온도분포를 계산할 수 있는 일반성있는 algorithm을 개발하고 휜 성능에 관 한 결과들을 제공함으로써, 좀 더 완전한 복사 열플럭스를 도입한, 다음 연구를 위한 범용의 기초자료를 얻는데 본 연구의 목적이 있다.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.9 no.2
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• pp.43-51
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• 2004

Interaction between fluid flow and thermal radiation has received considerable attention due to its numerous applications in engineering field. In this case the thermofluid properties of radiating fluid vary with the variation of temperature field caused by absorption and emission of radiant heat. To analyze the radiation heat transfer in radiating fluid, the simultaneous solution of the radiative transfer equation (RTE) and the fluid dynamics equations is required. This means that the numerical procedure used for the RTE must be computationally efficient to permit its inclusion in the other submodels, and must be compatible with the other transport equations. The finite volume method (FVM) and the discrete ordinates method (DOM) are usually employed to simulate radiation problems in generalized coordinates. These two representative methods are examined and compared, especially in view of the numerical integration of the radiation intensity over solid angle. The FVM shows better accuracy than the DOM owing to less constraints of the selection of control angle.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 2004.03a
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• pp.62-70
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• 2004

Interaction between fluid flow and thermal radiation has received considerable attention due to its numerous applications in engineering field. In this case the thermofluid properties of radiating fluid vary with the variation of temperature field caused by absorption and emission of radiant heat. To analyze the radiation heat transfer in radiating fluid, the simultaneous solution of the radiative transfer equation (RTE) and the fluid dynamics equations is required. This means that the numerical procedure used for the RTE must be computationally efficient to permit its inclusion in the other submodels, and must be compatible with the other transport equations. The finite volume method (FVM) and the discrete ordinates method (DOM) are usually employed to simulate radiation problems in generalized coordinates. These two representative methods are examined and compared, especially in view of the numerical integration of the radiation intensity over solid angle. The FVM shows better accuracy than the DOM owing to less constraints of the selection of control angle.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.13 no.2
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• pp.265-270
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• 1989

The present study considers the thermal structure variation in a porous medium caused by changing the most important radiative property of porous medium, absorption coefficient, as well as altering the physical dimension of porous medium and the equivalence ratio of premixed gas mixture. The radiation model was introduced as an unsteady differential form using the two-flux gray radiation model. The role of the conductive heat transfer through both gas phase and porous medium was found to be almost insignificant compared with that of the radiative heat transfer. The reaction zone shifted upstream and the flame thickness decreased as either the geometrical length of porous medium increased or the absorption coefficient decreased.

• Fire Science and Engineering
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• v.14 no.3
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• pp.6-12
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• 2000

This paper describes the smoke movement of a fire field model based on a self-developed SMEP(Smoke Movement Estimating Program) code to the simulation of fire induced flows in the two types of compartment space containing the radiation effect under smoke movement in room fire. The SMEP using PISO algorithm solves conservation equations for mass, momentum, energy and species, together with those for the modified k-$\varepsilon $ turbulence model with buoyancy term. Also it solves the radiation equation using the discrete ordinates method. The result of the calculated smoke temperature containing radiation effect has shown reasonable agreement compared with the experimental data. On the other hand, a difference of a lot was found between the temperature predicted by the SMEP with only convection effect and obtained by the experimental result. This seems to come from the radiation effect of $H_2$O and $CO_2$ gas under smoke productions. Thus, the consideration of the radiation effect under smoke in fire may be necessary in order to produce more realistic result.

• Fire Science and Engineering
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• v.15 no.1
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• pp.7-15
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• 2001

This paper describes the smoke filling process of a fire field model based on a self-developed SMEP (Smoke Movement Estimating Program) codo to the simulation of fire induced flows in the atrium space (SIVANS atrium at Japan) containing smoke radiation effect. The SMEP using PISO algorithm solves conservation equations for mass, momentum, energy and species, together with those for the modified k-$\varepsilon$ turbulence model with buoyancy term. Also it solves the radiation equation using the discrete ordinates method. The result of the calculated smoke temperature containing radiation effect has shown a better prediction than the result calculated by only convection effect in comparison with the experimental data. This seems to come from the radiation effect of $H_2$O and $CO_2$ gas under smoke productions. Thus, the consideration of the radiation effect under smoke in fire should be necessary in order to get more realistic result. Also the numerical results indicated that the smoke layer is developing at a rate of about 0.1 m/s. It would take about 450 seconds after starting the ultra fast fire of 560 kW that the smoke layer move down to 1.5m above the escape level.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1997.11a
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• pp.10-11
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• 1997

고체 추진제를 사용하는 추진 시스템을 개발하는데 가장 커다란 문제로 인식되고 있는 것은 추진제의 연소 특성을 이해하는 일이다. 그 중에서도 연소실의 압력 진동과 추진제 벽면으로 흡수되는 복사 열전달에 의한 연소율(burning rate)의 변화로 인하여 발생하는 연소 불안정에 대한 이해는 아직도 완전히 규명되지 않고 있다. 고체 추진제의 연소 불안정에 대한 이론적 해석은 준-정상 1차원 해석(Quasi-Steady Homogeneous One-Dimension) 방법에 의하여 단순화된 지배방정식을 해석하는 것이 일반적으로 잘 알려져 있는 방법이다. 이 가정은 고체 추진제가 연수되는 영역을 두께가 매우 얇은 영역의 표면반응영역(surface reaction layer)과 화학반응이 없는 응축상태영역(condensed phase zone) 그리고 기체상태의 연료와 화염이 존재하는 기체상태영역(gas phase zone) 등의 3영역으로 구분하며, 기체상태영역에서 발생하는 교란에 대한 응축상태영역의 반응시간 크기(response time scale)가 매우 크기 때문에 응축상태영역의 반응은 준 정상적으로 일어난다고 가정하는 것이다.그러나, 연소실의 온도가 $3000^{\circ}K$ 정도의 높은 온도이어서 복사 열전달에 의한 고체 추진제의 가열이 중요한 열전달 방법으로 작용하게 되므로 이를 무시한 이론적 해석은 물리적인 중요성이 약하여질 수밖에 없다. 본 연구에서는 기체영역으로부터 전달되는 복사 열전달은 투명(transparent)한 표면반응영역을 통과하여 응축상태영역에서 모두 흡수되며 추진제 표면에서의 복사열방출(emission)을 고려하였다. 또한 연소불안정 현상을 해석하기 위하여 표면반응영역에서의 경계조건은 선형교란량으로 대치하는 Zn(Zeldovich-Novozhilov) 방법을 사용하였다. 이 방법은 기체상태영역에 대한 구체적인 해석없이도 연소불안정 현상을 해석할 수 있는 장점이 잇다. 즉 응축상태영역에서의 연소율과 표면온도는 각각 기체영역으로부터 전달되는 온도구배와 연소압력, 그리고 복사 열전달의 함수관계이므로 선형교란에 의한 추진제표면에서의 교란경계조건을 얻을 수 잇으며, 응축영역의 교란지배방정식과 함께 사용하여 압력교란과 복사 열전달의 교란에 대한 연소율의 교란 증감 여부를 판단하여 연소 불안정 현상을 해석할 수 있다.