• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.05b
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• pp.605-607
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• 2011

자동차의 연료비 절감 대책으로 연소 효율 증대를 위해서 연소실의 와류를 형성시켜주는 장치를 Modeling하여 유동해석을 실시하였다. 와류발생장치가 장착되지 않은 형태의 Model과 와류발생장치의 형태가 다른 Model을 설계하였다. 와류발생장치는 공기의 연소실 흡입 전에 설치되어 와류발생장치의 날개에 의해 흡입공기를 휘감으며 와류를 발생시키게 된다. 본 연구에서는 와류발생자치를 사용함으로써 흡입 공기의 유동과 흡입행정의 압력분포를 해석하여 와류발생장치의 효과를 확인할 수 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.60-60
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• 2018

최근 도시지역의 불투수율 증가로 인한 유역의 도달시간 감소와 첨두유출량이 증가함에 따라 내수침수 잠제 위험성이 증가하고 있다. 이에 우수배제 시스템의 수방능력 향상을 위한 빗물펌프장의 신설 및 증설에 대한 요구가 증가하고 있다. 하지만 빗물펌프장의 신설 및 증설에는 건설부지 확보의 문제와 비용적인 문제 등의 현실적인 현계들이 있다. 따라서 기존에 설치되어 있는 빗물펌프장의 배수효율을 증대시킬 수 있다면 빗물펌프장의 신설 및 증설에 따른 과도한 예산지출을 줄일 수 있을 것이다. 빗물펌프장의 배수효율은 흡입부 내에서 발생하는 와류를 얼마나 잘 제어하느냐에 따라 크게 달라진다. 만약 흡입부 내에 강한 와류가 존재한다면, 흡입관 주위에서 선회류를 유발시켜 펌프 효율을 떨어뜨리는 원인이 된다. 따라서 펌프 운영 시 흡입부 내에서 발생하는 와류를 제어하기 위하여 와류발생 저감장치(Anti Vortex Device)를 설치하여 와류를 제어하는 방법을 이용하고 있다. 하지만 국 내외 빗물펌프장 설계기준에서 와류발생 저감장치에 대한 정량적인 효과는 제시되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 PIV(Particle Image Velocimetry)를 이용하여 와류발생 저감장치가 펌프 흡수조에 설치되었을 때 흐름특성 및 와도분포 분석을 통해 와류발생 저감장치의 형태에 따른 효과를 정량적으로 분석하고자 한다. 그 결과 와류발생 저감장치를 설치 한 후 흐름개선효과를 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.73-73
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• 2017

최근 기후변화에 따른 집중호우로 도시홍수의 피해가 급격히 증가하고 있다. 특히 인구가 밀집하고 교통량이 많은 대도시의 경우 동일한 호우에 대하여 녹지나 농경지 등에 비해 그 피해가 더 심각하다. 일반적으로 홍수 피해의 직접원인은 외수로 인한 피해와 내수로 인한 피해로 크게 구분할 수 있다. 외수피해는 주로 소하천 및 지천의 범람, 제방의 붕괴 등으로 발생한 것이며 내수피해는 배수로, 하수도 및 펌프장의 내수배제능력 부족이 주된 원인이다. 따라서 도시홍수를 효과적으로 방어하기 위해서는 우선적으로 내배수시설의 성능개선이 선행되어야 할 필요가 있다. 이러한 내배수 시설 중 빗물펌프장은 흡수조로 우수를 유도한 후 펌프를 이용하여 하천으로 배수하고 있다. 우수를 원활히 하천으로 배수하기 위해서는 흡수조 내 흐름이 안정적으로 형성되어야 한다. 하지만 갑작스런 폭우 등으로 인하여 우수가 짧은 시간에 집중될 경우 흡수조 내에서 빠른 유속과 불규칙한 흐름이 발생하여 와류가 생성된다. 이러한 와류는 펌프 입구로 공기를 유입시켜 효율 저하의 원인이 되며, 공동현상을 발생시켜 펌프의 손상을 초래하기도 한다. 따라서 와류발생 저감장치(Anti-Vortex Device)를 설치하여 와류의 생성을 억제하고자 하는 연구들이 수행되었으며, 그 결과 다양한 형태의 와류발생 저감장치가 소개되었다. 하지만 와류발생 저감장치의 명확한 설계기준이 제시되어 있지 않으며, 와류발생 저감장치를 설치하였을 때 효율이 얼마만큼 증가하는가에 대한 실험적인 자료가 제시되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 원뿔 형태의 와류발생 저감장치 설치 전 후의 흐름특성을 분석하여 원뿔형태의 와류발생 저감장치가 흐름안정에 얼마나 효과가 있는지를 확인하기 위하여 PIV(Particle Image Velocimetry) 기법을 이용한 유속분포와 와도를 분석하여 흐름 안정 효과를 정량적으로 검토하였다. 그 결과 와류 발생을 저감할 수 있었으며, 정량적으로 와도가 감소하여 펌프 흡입량이 증가됨을 확인하였다. 향후 추가적으로 다양한 형태의 와류발생 저감장치에 대한 효과를 검토한다면 최적의 펌프 흡수조 설계에 도움이 될 것으로 기대한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.12 no.7
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• pp.2945-2950
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• 2011

As the step to improve fuel efficiency, there is the system to build up the eddy of combustion chamber at the suction line in order to increase the combustion efficiency. The models installed with no vortex generation system or with various shapes of the system are examined by fluid analysis. Vortex generation system is installed prior to the suction of combustion chamber. The wing of this system winds itself around the suction air and generates the vortex. This study investigates the flow of suction air and the pressure distribution of suction stroke by using the eddy generation system.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.35 no.9
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• pp.761-770
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• 2007

In this study, a swirl generator using delta wing was developed in order to simulate total pressure distortion and flow angle distortion. The delta wing was used for $65^{\circ}$-degree sweep back angle to satisfy the design performance for vortex core position, total pressure distortion(DC90) and swirl angle. To extend the swirling flow area, a $45^{\circ}$-degree vortex flap have applied to the delta wing. The swirl generator satisfied the design requirement of distortion coefficient in the flow distortion test to be applied to the simulation duct, and the performances of distortion for vortex core position and swirl angle using CFD(computational fluid dynamics) analysis results that was verified by flow distortion test results.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.325-325
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• 2017

빗물펌프장은 도시지역 저지대의 우수를 강제로 배출하여 제내지의 치수안전도를 향상시키기 위한 방재시설이다. 변화하는 기상조건에 맞추어 침수취약지역의 치수안전도를 유지 또는 향상시키기 위해서는 빗물펌프장 설계시 목표한 치수성능을 지속적으로 구현할 필요가 있다. 그러나, 펌프시설의 고속운전, 변화하는 펌프운영조건 등의 영향으로 펌프의 성능은 지속적으로 저하된다. 이와 같은 펌프성능의 주요원인은 펌프운영시 발생하는 공기연행이 주요 원인중 하나이다. 흡수정 설계단계에서는 와류에 의한 공기연행을 제어하기 위하여 흡입관경, 흡수정 벽면으로부터의 이격거리 등의 설계요소를 반영하고 있지만, 도심지역의 제한적인 공간특성으로 인하여 설계기준치를 만족하지 못하는 경우가 발생하게 된다. 설계시 흡수정 내에 형성되는 와류를 억제하기 위하여 흡수정의 벽면 모서리를 완만하게 시공하거나, 흡수정 내에 날개벽 또는 별도의 시설을 설치하는 방법을 채택하고 있다. 그러나, 이와 같은 와류방지시설은 고정된 설계조건에 대하여 성능구현이 가능하지만, 홍수시 흡수정 내의 흐름은 하천의 수위 및 유입되는 유량에 의하여 시시각각 변화하게 된다. 이와 같은 운영조건의 변화에 대응할 수 있는 방법을 제시하기 위하여 본 연구에서는 수면에 부유식 와류방지장치를 설치하고 이에 대한 성능을 3차원 수치모의를 통하여 재현한 후 정량적으로 분석하였다. 부유식 와류방지장치에 대한 성능검토결과, 다양한 운영조건에서도 부유식 와류방지장치가 유효한 와류저감효과를 구현하고 있는 것을 확인하였다.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.9 no.2
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• pp.168-175
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• 2010

During feeding oxidizer to the engine, vortices are occurred at lower dome of oxidizer tank inside by various working environments and external forces for liquid propellant feeding system of space launch vehicle. To eliminate the vortices or swirls Anti-Vortex Devices(AVD) shall be installed at inside lower oxidizer tank. Using the numerical analysis, we have confirmed the performance of AVD and analyzed the mass flow rate by feeding time and magnitudes of swirls on the free surface of oxidizer or exit surface according to the AVD number and length. Then we could derive the optimal design of the AVD number and length.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.42 no.6
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• pp.815-824
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• 2022

Among the main facilities of the power plant, the circulating water used for cooling the power generation system is supplied through the Circulation Water Intake Basin (CWIB). The vortexes of various types generated in the Pump Sump (PS) of CWIB adversely affect the Circulation Water Pump (CWP) and pipelines. In particular, the free surface vortex accompanied by air intake brings about vibration, noise, cavitation etc. and these are the causes of degradation of CWP performance, damage to pipelines. Then power generation is interrupted by the causes. Therefore, it is necessary to investigate the hydraulic characteristics of CWIB through the hydraulic model experiment and apply an appropriate Anti Vortex Device (AVD) that can control the vortex to enable smooth operation of the power plant. In general, free surface vortex is controlled by Curtain Wall (CW) and the submerged vortex is by the anti vortex device of the curtain wall. The detailed specifications are described in the American National Standard for Pump Intake Design. In this study, the circulating water intake part of the Tripoli West 4×350 MW power plant in Libya was targeted, the actual operating conditions were applied, and the vortex reduction effect of the anti vortex device generated in the suction tank among the circulating water intake part was analyzed through a hydraulic model experiment. In addition, a floor splitter was basically applied to control the submerged vortex, and a new type of column curtain wall was additionally applied to control the vortex generated on the free surface to confirm the effect. As a result of analyzing the hydraulic characteristics by additionally applying the newly developed Column Curtain Wall (CCW) to the existing curtain wall, we have found that the vortex was controlled by forming a uniform flow. In addition, the vortex angle generated in the circulating water pump pipeline was 5° or less, which is the design standard of ANSI/HI 9.8, confirming the stability of the flow.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.59 no.4
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• pp.626-631
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• 2021

One of the nonlinear electrokinetic phenomena around ion exchange membrane is electroconvective instability which can be found in various electrokinetic applications such as electrodialysis, electrochemical battery, microfluidic analysis platform, etc. Such instability acts as a positive transport mechanism for the electrodialysis via amplifying mass transport rate. On the other hands, in the electrochemical battery and the microfluidic applications, the instability provokes unwanted mass transport. In this research, to control the electroconvective instability, the onset of the instability was analyzed as a function of confinement effect as well as applied voltage. As a result, we figured out that the dynamic behavior of electroconvective instability transited as a sequence of stable regime - static regime - chaotic regime depending on the applied voltage and confinement effect. Furthermore, stability curves about the dynamic transition were numerically determined as well. Conclusively, the confinement effect on electroconvective instability can be applied for effective means to control the electrokinetic chaos.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.8 no.1
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• pp.197-206
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• 2009

To improve the aerodynamic efficiency of Smart Unmanned Aerial Vehicle (SUAV), vortex generators and flow fence are applied on the surface and the tip of wing. The initially applied vortex generator increased maximum lift coefficient and delayed the stall angle while it produced excessive increase in drag coefficient. It turns out reduction of the airplane's the lift/drag ratio. The new vortex generators with L-shape and two different height, 3mm and 5mm, were used to TR-S4 configuration to maintain the desired level of maximum lift coefficient and drag coefficient. Flow fence was also applied at the end of both wing tip to reduce the interaction between nacelle and wing when nacelle tilting angles are large enough and produce flow separation. To examine the effect of flow fence, flow visualization and force and moment measurements were done. The variation of the aerodynamic characteristics of SUAV after applying flow control devices are summarized.