• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.25 no.2
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• pp.164-170
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• 2001

The influence of unsteady wake on the flow and heat transfer characteristics in a four-vane linear cascade was experimentally investigated. The unsteady wake was generated with four rotating rectangular plates located upstream of the cascade. Tested inlet Reynolds number based on chord length was set to 66,000 by controlling free-stream velocity. A hot-wire anemometer system was employed to measure turbulent velocity components. For the convective heat transfer coefficients measurement on turbine blade surface, thermochromic liquid crystal and gold film Intrex were used. It was found that the unsteady wake enhances the turbulent motion in the cascade passage and accordingly promotes the development and transition of boundary layer. It was found that the heat transfer coefficients on the blade surface increase as the plate rotating speed increases. However, the increasing of heat transfer coefficients is not significant in the case that Strouhal number is higher than 0.503.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.23 no.7
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• pp.864-870
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• 1999

An experimental study Is conducted in a four-vane linear cascade in order to examine the influence of the wake behind rectangular bars on the flow and heat transfer characteristics. Flow and heat transfer measurements are made for the inlet Reynolds number of 66000(based on chord length and free-stream velocity). Turbulent intensity and stress are measured using a hot-wire anemometer, and to measure the convective heat transfer coefficients on the blade surface liquid crystal/gold film Intrex technique is used. Each of experimental cases is characterized by the unsteadiness measured at the entrance of the cascade. The wake behind the rectangular bars enhances the turbulent motion of the flow in the cascade passage. It also promotes the boundary layer development and transition. The results show that heat transfer coefficients on the blade surface increase with increasing unsteadiness.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.6 no.2
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• pp.147-159
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• 1982

내부에 정방형, 외부에 원형인 두 정온동심수평관으로 이루어진 폐쇄공간에서 열부력으로 야기된 대류열전달 현상을 연구하였다. 주어진 비정규적 형상에서의 층류 정상 Boussinesq 유동을 해 석하기 위하여, 지구중력방향에 대하여 가능한 두 개의 대칭형 위치에 관하여, Galerkin 유한요 소법을 사용하였다. 이론의 결과를 확증하기 위하여 실험적으로도 온도측정과 유선의 가시화를 수행하였다. 정방형내관의 직각인 선단은 국소 및 총체열전달에 있어서 소극적인 역할을 하지만, 이들로 인한 경계층 유동의 박리는 발생하지 아니함을 보였다. 이 내관의 상부 수평면상에서는 유동속도와 온도구배가 낮기는 하나 확연한 대칭형의 열상승류(Plume)가 가능하였다. 내관의 벽면들이 지구중력방향에 관하여 .+-.45.deg.의 각을 이룰 경우 과류의 중심부가, Rayleigh수가 6.5*$10^{4}$보다 작을 때는 4개, 이보다 클때는 2개가 폐쇄공간 안에서 발생하였다.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.16 no.4
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• pp.374-382
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• 2004

Diffuser design is crucial for water-chilled heat storage. Its impact on the system performance is more significant for the underground tank due to inherent limit on the aspect ratio and tank shape. The effect of diffuser shape on the performance of the water-chilled heat storage is numerically investigated. Three dimensional simulation has been conducted for fully incorporating the complex diffuser shape and the non-symmetric tank shape. Mixing at the inlet of the diffuser depends on the inlet Reynolds number, Froude number and the diffuser shape. Three types of the diffuser shape and the broad range of Reynolds number (Re=400, 800, 1200) and Froude number (Fr=0.5, 1.0, 2.0) are examined. The performance of the heat storage tank is evaluated by the thermocline thickness which is reverse to the degree of stratification. The radial regulated plate diffuser, which is the suggested diffuser shape in this study, shows the lowest thermocline thickness in the condition considered.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.4
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• pp.427-436
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• 2014

The goal of this paper is to estimate proper hardfacing material and thickness of STD61 hot-working tool steel through three-dimensional heat transfer and thermal stress analyses. Stellite6, Stellite21 and 19-9DL superalloys are chosen as alternative hardfacing materials. The influence of hardfacing materials and thicknesses on temperature, thermal stress and thermal strain distributions of the hardfaced part are investigated using the results of the analyses. From the results of the investigation, it has been noted that a hardfacing material with a high conductivity and a thinner hardfaced layer are desired to create an effective hardfacing layer in terms of heat transfer characteristics. In addition, it has been revealed that the deviation of effective stress and principal strain in the vicinity of the joined region are minimized when the Stellite21 hardfaced layer with the thickness of 2 mm is created on the STD61. Based on the above results, a proper hardfacing material and thickness for STD61 tool steel have been estimated.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2018.05a
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• pp.65-66
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• 2018

국내 항만의 건설 및 확장 보수를 위한 설계 단계에서의 평면배치 검토시 항내측으로 내습하는 파랑변형특성에 대한 정밀한 평가는 필수적이다. 이에 따라 많은 수학적 모델들이 연안역과 항만에서의 파랑전파와 변형에 대해 개발되어 왔다. 특히 항내정온도의 해석은 항만 사용성 측면에서 매우 중요하며 실제 해상의 파랑상태와 유사한 불규칙파로의 해석이 요구되어 지고 있다. 항내정온도 해석에 있어서 항내파랑장 형성에 크게 영향을 미치는 구조물의 반사율을 효과적으로 적용하는 것은 매우 중요하다. 하지만, 구조물의 반사율은 이론계산이 어렵고, 일반적으로는 모형실험 혹은 현지관측에 의해 추정된다. 따라서, 일반적인 경우 비용 및 시간상의 제약으로 인해 평면 파랑모형으로 정온도 해석시 반사율의 적용은 구조형식별로 연구자들에 의해 개략 제시된 반사율을 적용하고 있다. 특히, 다방향 불규칙파의 적용시에 경계조건으로는 다방향 불규칙파를 효과적으로 제어할 수 있는 부분반사 경계면과 계산영역 밖으로 나가는 파랑에 대해서 인공적인 흡수층 또는 감쇠층(artificial damping layer)을 설정하여 반사를 제어하는 기법을 많이 적용하고 있다. 이때 항만구조물의 부분반사는 파랑제원에 따른 damping layer의 parameter의 조정에 의해 구조물의 구조형식별 반사율을 적절히 재현할 필요성이 있다. 본 연구에서는 불규칙파를 대상으로 damping layer의 parameter(무차원 감쇠계수, 감쇠층의 두께)등의 변화에 따른 반사율의 변화특성을 고찰하고, 향후 부분반사 경계면으로 damping layer가 적용되는 평면 파랑모형의 정온도 해석시 부분반사의 적용에 대한 기초자료를 제공하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.397.2-397.2
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• 2014

유기 발광 다이오드 (OLED)의 상용화를 위해 해결해야할 기술적 문제 중하나는 장수명이다. OLED에 적용된 유기물 층은 수분과 산소에 취약하여 소자 수명을 단축하는 요소로 작용하는데, 이를 해결하기 위해 유기물을 보호하며, 유기물 내로 침투되는 수분과 산소를 제어하기 위한 보호 층의 증착이 필수적이다. 필수적이다. 본 연구에서는, 사이클 화학 기상 증착법(C-CVD)을 이용하여 SiN/SiCN/SiN 구조의 무기 박막을 증착하여 유기물 보호층으로서의 적용 가능성을 제시하고자 한다. 이 때 각층의 두께는 각 각 10 nm이다. 증착된 다층 무기 박막은 비정질 상으로 수분 침투 보호막으로서 적당하다. 다층 무기 박막의 수분에 대한 저항성은 칼슘을 이용한 투과도 변화를 이용하여 측정하였다. 칼슘을 이용한 투과도 측정을 위해 고분자 PEN 필름위에 칼슘을 60nm 두께로 증착 시키고, 이어서 무기물인 SiN/SiCN/SiN의 다층 박막을 확산 방지층으로 증착 하였다. 제작된 소자는 온도 $85^{\circ}C$, 상대습도 85%의 가혹 조건에서 시간에 따른 표면 변화 및 투과도의 변화를 측정하였다. SiN/SiCN/SiN 구조를 갖는 무기 박막 층의 투습도는 3000시간까지는 $3.2{\times}10-5g/m/day$를 유지하였다. 이는 OLED 소자의 상용화를 위한 요구 조건에 근접한 값이다. 그러나 투습도는 측정 시간이 6000시간이 지난 후에 급격 증가하는데 이것은 30nm 두께의 SiN/SiCN/SiN의 확산 방지층에 임계 수명이 존재 한다는 것을 의미 한다고 할 수 있다. C-CVD 기술에 의해 제조된 다층 무기 박막 보호 층의 경계면에서 각 층간의 intermixing 현상이 관측되었으며, 이는 무기물 층의 결함과 핀 홀을 통해 내부로 확산 되는 수분의 침투 경로를 효과적으로 제어할 수 있는 방법이다. 본 연구 결과는 유연 기판 상에 제작된 OLED 소자에 적용 가능한 기술로서 소자 수명의 연장 뿐만 아니라 경량화에도 기여할 수 있는 기술이다.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.11 no.2
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• pp.122-127
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• 1999

The characteristics of thermal boundary layer flow of a micropolar fluid in the vicinity of a wedge has been studied with constant surface temperature. The similarity variables found by Falkner and Skan are employed to reduce the streamwise-dependence in the coupled nonlinear boundary layer equations. Numerical solutions are presented for the heat transfer characteristics with Pr=1 using the fourth-order Runge-Kutta method and their dependence on the material parameters is discussed. The distributions of dimensionless temperature and Nusselt number across the boundary layer are compared with the corresponding flow problems for a Newtonian fluid over wedges. Numerical results show that for a constant wedge angle with a given Prandtl number, Pr=1, the effect of increasing values of K results in an increasing thermal boundary thickness for a micropolar fluid, as compared with a Newtonian fluid. For the case of the constant material parameter K, however, the heat transfer rate for a micropolar fluid is lower than that of a Newtonian fluid.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.22 no.1
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• pp.36-44
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• 2018

The thermal response of carbon/phenolic used in a solid rocket nozzle liner was analyzed. In this paper, the numerical analysis of the thermal response of carbon/phenolic consists of (1) the integration equation of the boundary layer to obtain the convective heat transfer coefficient of the combustion gas on the rocket nozzle wall and (2) 1-D finite difference method for heat conduction of carbon/phenolic to calculate the ablation, char, and temperature. The calculated result was compared with the result of a blast-tube-type test motor. It is found that the calculated result shows good agreement with the thermal response of the test motor, except at the vicinity of the throat insert.

• 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.