• Journal of the Korea Convergence Society
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• v.13 no.3
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• pp.191-196
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• 2022

Unlike an international combustion engine car, a battery-powered electric vehicle requires an additional heat source for its heating system. A high-voltage coolant heater has the advantages of high efficiency and a wide operating temperature range. In its development, the geometry design of the coolant flow path is essential. This paper presents the thermal flow simulations of a 7kW high-voltage heater with symmetric serpentine flow channels arranged parallelly. The heater performance was evaluated from the simulation results in terms of the pressure and temperature differences and the flow uniformity. The proposed design showed a greater flow resistance and similar heat exchanging capability than the existing parallel serpentine design. It has the advantage of a relatively wide low-temperature surface area, where the control circuit board susceptible to high temperatures can be located.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.231.1-231.1
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• 2014

열 플라즈마(thermal plasma) 는 저온 플라즈마(cold plasma)와 달리 이온과 전자와 중성입자들이 충분한 에너지 교환으로 인해 열평형 상태를 가진다. 열 플라즈마를 생성 시킬 때 전극 사이에서 아크방전을 시켜 제트 형태로 플라즈마를 발생시키는 것을 플라즈마 토치(plasma torch)라고 한다. 이러한 플라즈마 토치는 화학 원소 분해, 강판 절단, 유해 기체 분해 등으로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 플라즈마 토치를 수치적으로 해석하여 플라즈마의 특성을 알아보았다. 수치해석적 접근방법으로 열 플라즈마는 LTE (local thermodynamic equilibrium)을 가정하였으며 one-fluid 이론을 적용하였다. 이때 사용된 코드는 DCPTUN으로서 $C^{+}^{+}$로 작성된 열플라즈마 유동의 특성해석 코드인 동시에 SIMPLE 알고리즘을 이용한 유체 코드이다. 시뮬레이션은 2차원 축대칭이며 정렬격자계 및 비정렬격자계 모두에서 사용이 가능하도록 되어있다. 또한 맥스웰 방정식을 통해 electromagnetic field를 풀도록 하여 RF 시뮬레이션이 가능하도록 하였다. 이와 같은 열 플라즈마 시뮬레이션을 통해서 플라즈마 토치의 특성을 알아보았다.

• Journal of the Korea Society for Simulation
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• v.23 no.2
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• pp.17-24
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• 2014

This study attempts to show an example of developing and applying thermal hydraulic simulation model for Aircraft-EHA. The overview of research procedure is as in the following. First, The unit hydraulic simulation model, which reflects physical quantity answering engineer's purpose is developed. Second, The unit hydraulic simulation model is combined, and then branched out to EHA hydraulic model. Third, a simulation model including flow thermal is developed, and then oil temperature rise time according to 'initial temperature and load' is examined. Finally, the master graph that can be used for designing EHA combined with thermal hydraulic analysis results in several cases is compiled, and suggested. AMESim, commercial software, is used through whole procedure.

• Proceedings of the Korean Society for Bio-Environment Control Conference
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• 2000.10b
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• pp.80-83
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• 2000

최근에 CFD 시뮬레이션을 이용한 온실의 공기유동을 해석하려는 시도들이 많이 이루어지고 있다. 그러나 아직 열환경까지를 해석하려는 경우는 드물다. 그러나 여름철의 고온극복을 위해 많은 냉방시스템이 연구되고 있는데 이러한 것들의 이용에 있어서 CFD 시뮬레이션을 이용한 열환경 해석은 중요한 의미를 가질 것이다. 그리고 여러 가지 냉방시스템들 중에서 포그시스템이 효율, 경제적 측면에서 유리하다고 알려져 있다. (중략)

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.8
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• pp.425-430
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• 2019

Zinc coatings are widely used because of their environmental friendliness and high performance. In general, the coating temperature is a major factor in determining the coating layer thickness and coating quality. In the case of a zinc coating, a uniform and appropriate coating temperature is required. In this study, a thermal flow simulation of the air flow was performed to analyze the temperature distribution of a zinc spray coating room in a natural convection state. Using SolidWorks, modeling was performed for two spray coating rooms, a preheating room, and a drying room, and a thermal flow coupled analysis was performed using ANSYS-FLUENT. As a result of the analysis, the temperature distribution characteristics in the spray coating rooms were determined. It was found that the present temperature was below the target temperature of $25^{\circ}C$. Simulations were conducted for two different boundary conditions (one with a heater added and another with the open part closed). The simulation results show that the method of closing the open part is better than adding the heater.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.35 no.10
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• pp.710-716
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• 2013

New and renewable energy sources have drawn attention because of climate change. Many studies have been carried out in waste-to-energy field. Fast pyrolysis of waste lignocelluosic biomass is one of the waste-to-energy technologies. Bubbling fluidized bed (BFB) reactor is widely used for fast pyrolysis of the biomass. In BFB pyrolyzer, bubble behavior influences on the chemical reaction. Accordingly, in the present study, hydrodynamic characteristics and fast pyrolysis reaction of waste lignocellulosic biomass occurring in a BFB pyrolyzer are scrutinized. The computational fluid dynamics (CFD) simulation of the fast pyrolysis reactor is carried out by using Eulerian-Granular approach. And two-stage semi-global kinetics is applied for modeling the fast pyrolysis reaction of waste lignocellulosic biomass. To summarize, generation and ascendant motion of bubbles in the bed affect particle behavior. Thus biomass particles are well mixed with hot sand and consequent rapid heat transfer occurs from sand to biomass particles. As a result, primary reaction is observed throughout the bed. And reaction rate of tar formation is the highest. Consequently, tar accounts for 66wt.% of the product gas. However, secondary reaction occurs mostly in the freeboard. Therefore, it is considered that bubble behavior and particle motions hardly influences on the secondary reaction.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• v.10 no.2
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• pp.216-220
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• 2005

• Proceedings of the SAREK Conference
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• 2008.06a
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• pp.263-270
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• 2008

The capillary tube/suction line heat exchanger (SLHX) is widely used in small refrigeration systems. The refrigerant flowing in the SLHX experiences frictional and accelerational head losses, flashing, and heat transfer simultaneously. The simulation of refrigerant flow through SLHX is important since this will help engineers analyze and optimize the SLHX incorporated in a refrigeration system. The present SLHX model is based on conservation equations of mass, momentum and energy. Also a meta-stable model is included. All these equations are solved simultaneously. In this paper, HFC-134a refrigerant flow through a non-adiabatic capillary tube is simulated. The simulation results are discussed but not validated against experimental measurements yet.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.227.2-227.2
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• 2016

환형 전자 빔이 진행됨에 따라 표면파의 전단 유동에 의해 발생 및 진행되는 diocotron instability(다이오코트론 불안정성)를 안정시키기 위해, 나선형 자기장이 인가된 상황을 2차원 PIC 시뮬레이션을 통해 구현하고 그 효과에 대한 조사가 수행되었다. 나선형 자기장은 2차원 단면 상에서 회전하는 자기장으로 표현되었고, 이에 대해서 자기장이 회전하는 각도와 회전 주기, 회전 방향을 변수로 하여 그 효과를 나타내었다. 결과적으로, 자기장이 회전 하는 방향과 전자 빔이 회전하는 방향이 반대가 되었을 때, diocotron instability가 진정되는 효과를 얻었으며 이는 불안정성의 근원인 전단 유동을 완화시킴으로써 얻어진 결과임이 확인되었다. 이 때, 동반되는 밀도 분산 현상에 대해서도 고려가 되었고, 결론적으로 인가되는 나선형 자기장에 대하여 가장 적절한 조건에 대한 조사가 수행되었다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.81-81
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• 2017

본 연구는 전산유체역학(CFD)을 이용하여 트랙터 캐빈 내부의 온도 변화 시뮬레이션 모델을 개발하고 이를 통해 공조장치의 위치를 최적화 하는 것을 목적으로 하였다. 자동차나 열차를 대상으로 시뮬레이션을 이용한 차량 내부의 유동 해석 연구 사례는 많으나, 트랙터를 대상으로 한 연구 사례는 적다. 이에 트랙터의 공조장치를 설계하고 그 성능을 검증할 때 시뮬레이션 모델을 활용한다면, 인력, 시간 등의 손실을 줄일 수 있을 것이다. 본 연구에서는 상용 CFD 프로그램을 활용하여 공조 장치의 위치에 따른 세 가지 트랙터 캐빈 모델을 제작한 뒤, 각각의 모델에 대해서 열 유동 해석을 수행하였다. 시뮬레이션 결과가 실제 트랙터의 시험 결과와 비슷한 경향을 보이고 있음을 확인할 수 있었으며 이를 통해 모델의 적합성을 확인하였다. 또한 세 가지의 캐빈 모델 중 탑승자에게 가장 쾌적한 환경을 제공할 수 있는 모델은 기존의 국내 트랙터와 같은 천정부에 공조 장치가 있는 것이 아니라, 핸들이 있는 전면부에 위치하는 것이 가장 적합하다는 것을 확인할 수 있었다