• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.19 no.2
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• pp.27-35
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• 1995

액체 상태인 Pb-Sn 합금에 의한 이중확산유동에 대해 체비세프 콜로케이션 기법을 이용하여 수치해석하였다. 온도차에 의한 부력과 농도차에 의한 부력이 작을때에는 유동형태가 서서히 준정상상태에 이르러 아무런 진동현상을 볼 수 없다. 부력이 증가함에 따라 유동은 수직 농도 경계층을 파괴하여 플륨(Plume)형태의 유동을 생성시키고, 이는 시스템 내부로 성장한 후 소멸된다. 이러한 현상이 반복되면서 높은 주파수의 진동현상을 관찰할 수 있다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.15 no.1
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• pp.50-56
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• 1983

The effect of flow stratification is of particular concern during transient after scram in the outlet plenum of LMFBR. In this case, buoyancy effects on turbulent mixing are of importance to designers. An investigation has been made to identify the appropriate change in the available turbulence models which are necessary to include the effects of buoyancy on turbulence transport equations. The developed physical model of the buoyant turbulent flow are solved through SMAC method. Testing of the developed numerical model was undertaken and compared with experimental results. The results show that the buoyant turbulent effects account for a significant increase in the stability of the stratification, with a strong suppression of turbulence in the outlet plenum.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.13 no.6
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• pp.1321-1329
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• 1989

본 논문에서는 성층화된 용액ㅇ네 수평방향으로 온도구배가 가해지는 경우에 있어서 두 부력인자의 상대적 크기에 따라 나타나는 유동형태와 그에 따른 온도, 농도 분포 및 열전달특성을 수치적으로 연구하고자 한다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• v.18 no.2
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• pp.144-157
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• 1993

환기중인 실험축사내에서 가축의 현열과 환기공기의 온도차에 의한 열부력(熱浮力)(thermal buoyancy)이 공기유동 및 온도분포에 미치는 영향을 구명(究明)하기 위하여 TEACH 컴퓨터프로그램($k-{\varepsilon}$ 난류모형 및 SIMPLE계열 Algorithm)을 Curvilinear Coordinates에 맞게 변형하였다. 계산한 축사내 공기유통 및 온도분포의 유의성(有意性) 검증은 Boon(1978)의 실험결과를 이용하였다. 열부력의 크기에 따른 유동의 변화를 관찰하기 위하여 유입공기의 온도를 $17^{\circ}C$와 $10^{\circ}C$ 두 수준으로 입력하였으며, 가축의 현열플릭스(flux)는 실내온도에 따라 변화하므로 유압공기의 온도가 $17^{\circ}C$일 때는 130W/$m^2$, $10^{\circ}C$일 때는 170W/$m^2$을 경계조건으로 입력하였다. 예측한 공기유동의 형태는 실험값(Boon, 1978)과 비교하여 대체로 만족할만한 결과를 얻었다. 그러나 유입공기의 온도가 $10^{\circ}C$인 경우, 예측 공기유동은 실험 유동형태와 차이가 있었다. 즉, 실험에서는 수평슬롯으로 유입된 공기가 바로 아래로 굴절되어 유동(流動)하였으나, 계산의 결과는 일정 거리로 수평방향으로 유동하다가 아래로 굴절하였다. 이런 유동의 차이는 경험적으로 열부력(熱浮力)에 민감하게 반응하지 않는 k-${\varepsilon}$ 난류(亂流)모형의 적용이 원인이 되거나 실험의 부적절한 수행이 원인이 될 수도 있다. 이 유동(流動)의 Reynolds 수(數) (Re)는 약 3,300, 수정Ar수(修正Ar數)(Corrected Archimedes Number : $Ar_c$)64로써, $Ar_c$ <30 이거나 $Ar_c$ >75이면 유입공기의 제트는 수평유동한다는 Randall & Battams(1979)의 연구결과와는 일치하였다. 그러나 공기제트의 굴절은 유동의 특성이 같다하더라도 유체의 성질, 축사의 기하학적 형태에 따라서 매우 민감하게 반응하므로 실제 실험을 통한 재검정과정을 거쳐야 할 것으로 판단된다. Fig. 9와 Fig. 10의 기하학적 형태의 지점별 예측온도와 측정온도(Boon, 1978)와의 편차는 대부분의 지점에서는 $1^{\circ}C$ 미만으로 상당히 정확하였으며, 최대의 온도차는 Fig. 10의 지점 13에서 $1.7^{\circ}C$이었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.5
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• pp.1774-1780
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• 1991

본 연구에서는 유한 길이를 갖는 수직 덕트내 공기 유동의 속도 분포를 LDV를 사용하여 측정하며 유동 특성에 미치는 가열정도, 덕트간격 및 입구소도등의 영향을 보고하고자 한다. 또한 속도분포, 온도분포 및 열전달에 미치는 부력의 영향을 수치 적으로 예측하여 그 타당성을 검증하고자 한다.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.14 no.3
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• pp.115-125
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• 1992

혼합 대류 이상 유동 시스템에 부유된 슈트와 미분탄과 같은 고흡수, 방사하는 입자의 열확산적 입자이동에 대한 복사 및 부력효과를 수치적으로 검토하였다. 기체 및 입자유동의 지배방정식 들은 Euler 관점의 two-fluid model의 근간에서 수행되었으며, 에너지 보존식의 비선형 복사 생 성항은 P-1 근사방법에 의해 계산되었다. 혼합 대류 유동에서의 입자의 열확산 현상은 복사 열 전달과 커플링되며, 복사효과의 증가는 부력효과를 상대적으로 감소시켜 부력효과에 의한 입자 부착율을 완화시켰다. 복사효과가 무시될 때 Grashof 수의 증가에 따라 입자의 확산효과는 감 소되었으며, 복사효과가 함께 작용될 때 입자 부착율은 증가됨을 보였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.17 no.5
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• pp.1253-1261
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• 1993

Numerical analysis and measurements of the velocity and temperature distributions in buoyancy assisting laminar mixed convection flow over a vertically located, two-dimensional backward-facing step are reported. Laser-Doppler Velocimeter and Constant Temperature Anemometer operated in constant current were used to measure simultaneously the velocity and temperature distributions in the recirculation region downstream of the step. The reattachment length was measured by using flow visualization technique for different inlet velocities, wall temperatures and step heights. While the reattachment length $X_r$ increases as the inlet velocity or step height increase, it decreases as the buoyancy force increases, causing the size of the recirculation region to decrease. For the experimental range of $Gr_s$/$Re_{s}^{2}$$\times$$10^3$<17, a correlation equation for the reattachment length can be given by $X_{r}=1.05(2.13+0.021 Re_{s})exp$ $(-33.7_s^{-0.186}/Gr_{s}/Re_{s}^2).$ The Nusselt number is found to increase and the location of its maximum value moves closer to the step as the buoyancy force increases. The location of the maximum Nusselt number occurs downstream of the reattachment point, and distance between the reattachment point and the location of the maximum Nusselt mumber increases as the buoyancy force increases. Computational prediction agrees favorably well with measured results.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.3
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• pp.363-369
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• 2012

The moderator thermal flow in the CANDU calandria is generally complex and highly turbulent because of the interaction of the buoyancy force with the inlet jet inertia. In this study, the prediction performance of turbulence models for the accurate analysis of the moderator thermal flow are assessed by comparing the results calculated with various types of turbulence models in the commercial flow solver FLUENT with experimental data for the test vessel at Sheridan Park Engineering Laboratory (SPEL).Through this comparative study of turbulence models, it is concluded that turbulence models that include the source term to consider the effects of buoyancy on the turbulent flow should be used for the reliable prediction of the moderator thermal flow inside the CANDU calandria.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.6 no.2
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• pp.143-150
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• 1992

Numerical simulation is made of a stably stratified salt-water solution due to lateral heating in an equilateral trapezoidal enclosure using boundary-fitted coordinate in grid generation. Results show four types of the global fluid pattern depending on the buoyancy ratio in the enclosure, i.e., unicell flow pattern for the low buoyancy ratio, layered flow pattern for the increasing buoyancy ratio, layered flow pattern with stagnant zone for the relatively high buoyancy ratio and stagnant flow pattern for the much higher buoyancy ratio.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2000.04b
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• pp.45-50
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• 2000

A numerical investigation is made of three-dimensional buoyant convection of a Boussinesq-fluid in a vertical cylinder. The top and bottom endwalls are thermally insulated. Flow is driven by the substantial azimuthal variations in thermal boundary conditions. Comprehensive numerical solutions to the Navier-Stokes equations are obtained. The representative Rayleigh number is large, thus, the overall flow pattern is of boundary layer-type. Three-dimensional (low characteristics are described. Specially, the global flow and the heat transfer features are delineated when the severity of azimuthal variation of sidewall temperature n, is intensified. Temperature and velocity fields on the meridional planes and the planes of constant height are presented. The global flow weakens as n becomes large. The pattern of the local Nusselt number on the surface of cylinder is similar regardless of n. The convective gain in heat transfer activities is reduced as n increases.