• 유변학
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• 제11권2호
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• pp.122-127
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• 1999

일정한 표면 온도를 갖는 쐐기형 물체 주위를 지나는 미세 극성유체의 정상상태 층류유동에 대하여 고찰하였다. Falkner & Skan에 의하여 유도된 상사해법을 이용하여 유동방향의 비선형 경계층 방정식의 해를 구하였다. 4계 Runge-Kutta법을 사용하여 Pr 수가 1일 경우의 열전달 특성을 수치적으로 해석하였고, 물질 매개변수에 대한 영향을 고찰하였다. 경계층을 가로지르는 무차원 속도와 Nusselt 수의 분포는 쐐기형 물체 주위를 지나는 Newtonian 유체의 경우와 비교하였다. Pr 수가 1이고 일정한 쐐기각을 가질 경우 물질 매개변수 K값이 증가할수록 Newtonian 유체의 경우보다 미세 극성유체의 경우 경계층의 두께가 증가하는 결과를 보였다. 그러나 물질매개변수 K값이 일정할 경우, Newtonian 유체보다 미세 극성유체의 열전달율이 더 작은 경향을 나타내었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권11호
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• pp.999-1007
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• 2013

본 연구에서는 다양한 형상의 파이프에 대한 압력강하와 열전달 특성을 수치적으로 해석하였다. 원형 파이프에서부터 타원형, 톱니형, 비틀어진 형태와 같은 다양한 형상의 파이프를 3차원으로 수치해석을 통해 비교하였다. 수치해석은 층류에서 난류영역까지 계산을 수행하였다. 파이프 유동해석은 완전발달된 영역에서 정상상태, 비압축성 RANS수식을 이용하여 계산하였다. 유동의 손실은 friction factor를 통해 비교하였고, 열전달 성능은 각 파이프 표면에서의 Colburn factor를 통해 비교하였다. 종합적인 열유동 성능평가는 Volume and Area goodness factor를 통해 평가하였다. 열전달 성능을 향상시키고 유동의 손실은 최소화하는 최적의 형상을 연구하였다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제17권4호
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• pp.499-507
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• 1988

The pressure suppression pool of BWR(Boiling Water Reactor) is subjected to hydrodynamic impact in the event of a LOCA(Loss of Coolant Accident). The pressure increase in the reactor dry cell would force the existing water of a vent pipe into the suppression pool. When the water is ejected through the pipe opening into the suppression pool, an abrupt downward force is transmitted to the suppression pool floor. Consequently, many structures installed within the pool must be able to withstand these forces. In order to determine the optimum safe locations of the pool structures, numerical analysis have been carried out to investigate the hydrodynamic behavior of the water jet. In the present analysis, a two-dimensional numerical model is utilized to solve transient flow equations.

• 한국추진공학회지
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• 제24권6호
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• pp.53-60
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• 2020

액체연료 분무 연소에서 화염 외부에 정상초음파 가진을 통해 압력장을 조절함으로써 초음파 무화액체연료 화염에 미치는 초음파 가진의 영향을 관찰하는 실험을 수행하였다. 초음파에 의해 미립화된 케로신 에어로졸화염은 초고속카메라, DSLR 그리고 슐리렌 촬영기법을 이용하여 가시화하였다. 연소시 소모된 연료량은 정밀유량측정법으로 계측하였고, 이를 통해 수송기체 공연비를 구할 수 있었다. 실험결과, 2차화염영역에 정상초음파를 가함에 따라 액체연료 에어로졸의 연소반응률이 증대되는 것을 관찰할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권6호
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• pp.757-770
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• 1998

A Navier-Stokes code with a low Reynolds number k-.epsilon. turbulence model was tested to investigate its predictability for the unsteady transitional boundary layer flow due to rotor-stator interaction. A preliminary calculation with three different numbers of time steps 300, 600, and 1000 for a rotor wake passing period was carried out to see the effects of time steps on the unsteady flow and pressure fields due to rotor-stator interaction. Numerical solutions showed that unsteady pressure was much more sensitive to the number of time steps and over 600 time steps should be used to get a numerical solution independent of the number of time steps for a rotor wake passing period. The original low Reynolds number k-.epsilon. turbulence model showed very poor prediction of the unsteady transitional boundary layer flow due to rotor-stator interaction. This was due to the excessive production of turbulent kinetic energy near the leading edge. A modification suggested by Launder was incorporated and the modified model captured well the wake induced transitional strip. Present solutions also showed improved prediction over previous Euler/boundary layer solution in terms of the onset of unsteady transition and its extent.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권6호
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• pp.771-787
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• 1998

A Navier-Stokes code with a modified low Reynolds number k-.epsilon. turbulence model was used to study the unsteady transitional boundary layer flow due to rotor-stator interaction. The modification, proposed by Launder, to improve prediction of stagnation flows was incorporated to the low Reynolds number k-.epsilon. turbulence model by Fan-Lakshminarayana-Barnett. Numerical solution is shown to capture well the calmed laminar flow as well as the wake induced transitional strip due to rotor-stator interaction and shows improvement, in terms of onset of transition and its length, over previous Euler/boundary layer solution. The turbulent kinetic energy shows local maximum along the upstream rotor wake in the wake induced transitional strip and this characteristics is observed untill the end of transition. The wake induced strip also shown apparent even in the laminar sublayer as the upstream rotor wake penetrates inside the boundary layer.

• 대한조선학회논문집
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• 제30권2호
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• pp.98-111
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• 1993

2차원 비정상 비선형 자유표면파를 해석하고 자유표면파에서의 점성효과를 관찰하였다. 유동장내의 Navier-Stokes 방정식과 연속방정식을 풀기 위해 유한해석법을 적용하였고, 자유표면의 처리를 위해 MAC 기법을 적용하였다. 그리고, 자유표면에서는 표면장력을 고려한 경계조건을 적용하였으며, 층류에 대한 점성효과만을 고려하였다. 계산모델은 천수역에서의 점성영향, 자유표면 근처에서의 보오텍스 쌍(vortex-pair)의 거동 및 전진하는 부유체 앞에서의 자유표면파문제 등이다. 천수역문제에서는 바닥과의 마찰에 기인한 자유표면파의 변화를 고찰하였으며, 특히 고립파에 대한 적용으로서 파고의 감소정도, 수직벽면에서의 파상승(wave run-up) 및 수심의 변화로 인한 유장변화 등을 살펴보았다. 보오텍스 문제에서는 보오텍스의 이동에 따른 자유표면주위의 유동변화를 관찰하였으며, 사각부유체 주위의 유동문제에서는 전진속도의 차이에 따른 자유표면파의 차이 및 물체주위의 유동특성을 관찰하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제21권2호
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• pp.137-141
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• 1985

이상으로부터 비 cavitation 정상상태인 박용 TP620 익형의 점성의 영향에 의한 배제두께를 고려했을 경우의 익특성을 요약하면 다음과 같다. 1. 점성의 영향에 의한 압력분포는 전연부분에서는 부압의 피크가 사라지고 후연부에서는 겉보기 익두께 생성에 의해서 potential 유동의 상이형을 보이는 것은 burst 유동으로 후연부분 유동에 큰 영향이 없음을 알 수 있다. 2. 배제 두께 및 운동량 두께는 층류부분보다 난류부분의 증가비율이 크고 속도 구배가 0인 천이점 부근에서 불연속으로 인해 점성력에 의한 초생 cavity의 존재 가능성을 배제 투께 a 및 운동량 두께 분포로부터 알 수 있다. 3. 점성에 의한 배제 두께의 생성으로 원익형의 단면은 사실상 증가하며 이를 고려한 경우 익성능이 약간 감소했다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권10호
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• pp.659-665
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• 2017

본 연구에서는 엇갈림 배열 관군 사이를 전기 전도성 유체가 흐를 때 외부에서 인가한 자기장의 영향으로 변화하는 열유동 특성을 수치해석적으로 연구하였다. Reynolds 수 50과 100의 비정상 층류 관군 유동에서 외부 인가 자기장의 세기를 의미하는 Hartmann 수를 0에서 100까지 점진적으로 변화시킴에 따라 관군 내부의 열유동 특성을 관찰하였다. Hartmann 수가 증가함에 따라 인가 자기장의 영향으로 관표면의 속도 경계층이 얇아지고, 유동 박리를 후류로 지연시키며, 관 후면에 형성되는 재순환 영역의 크기가 줄어드는 것을 관찰하였다. 최종적으로 열유동 변형에 의한 결과적 국소 및 평균 Nusselt 수 변화 특성을 제시하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.9-18
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• 2016

고층빌딩이나 해양 라이저와 같은 세장 구조물은 구조시스템의 동적 불안정의 주요 원인인 와류유기진동(vortex-induced vibration, VIV)에 의한 동하중에 매우 취약하다. 와류유기진동이 라이저의 고유진동수 영역에서 발생하는 경우 Lock-in현상으로 피로파괴의 우려가 있다. 본 논문에서는 Lock-in 영역에서 구조물과 유동의 동적거동에 대한 수치해석을 다루었으며, 유동조건 변화에도 불구하고 공진 주파수가 유지되는 현상에 대해 분석하였으며, 유입유동에 대해 수직방향으로 자유진동하는 1자유도의 2차원 원형실린더 단면에 대한 비정상 층류를 가정하였다. 각 시간 단계에서 물체의 움직임을 고려하여 유동장 격자를 재생성하며 비정상 유동과 물체의 운동에 대한 지배방정식을 순차적으로 수치해석하여 유체-구조 연성해석을 수행하였다. 결과는 선행연구와 잘 일치함을 보여주었고, Lock-in 현상에 대한 특성을 잘 나타내었다. Lock-in 영역에서는 양력뿐만 아니라 항력도 크게 증가함을 보여주었으며, 실린더의 수직변위는 직경의 20%까지 이름을 나타내었다. 양력과 수직변위의 상관분석을 통해 실린더가 Lock-in 영역에서 양력과 수직변위의 위상차가 동기로부터 반동기로 천이함을 확인하였으며, 이러한 변화가 Lock-in 영역에서 나타나는 공진거동의 원인이 되는 것으로 판된되었다.