• 대한조선학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.38-45
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• 2000

본 연구는 PIV 기법을 사용하여 쇄파와 몰수체의 상호작용에 의한 점성유동장의 변화를 가시화 함과 아울러 순간유동장을 해석하는데 목적을 두고 수행하였다. 몰수깊이의 변화에 따른 쇄파와 실린더의 상호작용은 S/D=1.5 정도에서 부터 감지되기 시작하여 몰수깊이가 얕아질수록 상호작용이 크게 발생하였으며 S/D=1.0 이하가 되면 쇄파로 인한 와류가 실린더로부터 유기되는 와류를 압도하여 실린더 후방의 전반적인 와도분포를 심하게 변형시킴을 알 수 있었다. 이로부터 PIV 기법은 와도분포 해석과 같은 비정상 보오텍스 유동장의 해석에 매우 유용한 방법임을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권1호
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• pp.92-100
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• 2018

난류경계층이 유지되기 위한 에너지 공급은 경계층 내 구조물인 와류들의 상호작용으로 끊임없이 이루어진다. 이러한 난류 유동은 수송분야의 마찰저항 및 해양구조물의 침식 및 진동을 유발하기 때문에 유동 제어를 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 제어의 극대화를 위해서는 난류 에너지 전달이 어떻게 이루어지는지에 대한 메카니즘 규명이 필수적이고, 이를 위해서는 층류경계층 내 유동현상으로 파악하는 것이 명확하고 용이하다는 장점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 층류경계층 내 평판에 반구를 설치하여 역압력구배을 발생시킴으로써 교란된 유동현상의 상호작용을 분석하였다. 즉, 반구를 둘러싼 목걸이 와류와 반구 표면의 유동 박리에 의한 후류영역에서 머리핀 와류가 생성되어 상호 유기적으로 영향을 주고받는다. 이 과정에서 목걸이 와류는 후류영역으로 높은 운동량의 유체를 유입시켜 머리핀 와류의 발생 주파수를 증가시킨다. 반구 전방에 구멍을 뚫어 국부적인 흡입제어로 목걸이 와류의 와도를 감소시킴으로써 그 영향이 완화되는 과정을 유동 가시화 및 열선유속계로 측정하여 정성 및 정량적으로 분석하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권5호
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• pp.735-742
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• 2019

이온 선택성 표면이 가지는 파상구조와 전기와류 불안정성 간의 전기동역학적 상호작용을 수치해석을 통하여 연구하였다. 유한요소법을 이용하여 전기장-이온 이동현상-유동장을 완전결합 해석을 하였다. 이를 통해 파상구조가 제공하는 전기와류 생성 기작인 Dukhin's mode의 유효성 및 역할을 제시하였다. Runinstein's mode와 경쟁관계에 놓이는 Dukhin's mode는 (i) 과한계 영역으로의 전이 전압을 낮춰주고 (ii) 혼돈계인 과한계 영역에서 전류를 비선형적으로 증가시켜준다. 또한, (iii) 전기와류 불안정성에서 발생하는 비효율적 혼합의 원인인 고주파수 Fourier 성분을 배제하여 전기와류의 혼합 효율을 상승시켜 준다. 결론적으로, 본 연구에서 제시한 기작은 전기투석, 화학전지 등의 이온 선택성 이동현상 시스템에 대한 에너지 효율적인 기작으로 활용 가능할 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권8호
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• pp.16-23
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• 2006

본 연구에서는 스트레이크의 형상 변화가 삼각날개의 와류 상호작용과 와류 붕괴 특성에 어떤 영향을 미치는지를 규명하기 위해 세 가지의 서로 다른 평면 형상의 스트레이크를 부착한 이중 삼각 날개 형상에 대하여 유동 가시화(flow visualization)와 날개면 정압 분포 측정의 풍동실험을 수행하였다. 압력 측정 결과 스트레이크의 후퇴각이 증가할수록 날개의 상류 시위 위치에서는 보다 강력하고 집중된 와류가 형성되지만 이 와류는 시위 뒤쪽으로 진행되면서 보다 빨리 와류 붕괴(vortex breakdown)현상을 거치며 약해지는 것을 관측하였다. 가시화 결과에서는 스트레이크의 후퇴각이 증가할수록 스트레이크 와류와 날개 와류간의 roll-up 및 통합 과정이 촉진되는 것이 상류 시위에서 집중된 와류를 발달시키는 원인인 것을 확인할 수 있었다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2016년)
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• pp.96-100
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• 2016

슬롯판을 이용한 경사충격파와 경계층 간섭유동 제어에서, 슬롯의 각도를 바꾸어 가며 제어 성능을 비교하는 수치적 연구가 수행되었다. 기준이 되는 수직 슬롯, 각도를 달리한 6개의 case를 선정하여 하여 충격파 뒤에서 전압손실 및 경계층 안정성을 기준으로 제어 성능을 평가하였다. 수치해석 결과 모든 형상에 대해 제어하지 않은 상태보다 좋은 성능을 얻었다. 공력성능이 뛰어난 그룹과 그렇지 않은 그룹을 구분하여 슬롯과 공동 유동 구조를 분석하면서 경계층 불안정성을 야기하고 전압손실 감소에 영향을 미치는 것은 경계층과 충격파가 상호작용하는 영역에서 Vortex를 얼마나 제어할 수 있는지 여부임을 알 수 있었고, 이러한 Vortex를 얼마나 제어할 수 있는지에 따라 공력 성능이 결정됨을 파악할 수 있었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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• pp.170-175
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• 2005

The focus of this paper is to observe the aerodynamic and vibration characteristics of the NACA0012 blade(AR=16.6) fixed on the lower surface of the wind tunnel, by changing air speed and the blade's angle of attack. After fixing a slit-typed vortex generator on the front of the blade, it could be observed that the vibrational characteristics caused by interactions between vortex and blade through the 5-hole pilot tubes. And, also, two different blades in stiffness had been prepared for observing those characteristics above in this experiment. The results were compared with the given stiffness of blade, as well. According to the results, it is clear to recognize that the vibration spectrum increases while air speed and angle of attack increase, and, also, less stiffness means bigger vibration spectrum.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2007년도 추계학술대회
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• pp.149-154
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• 2007

This study examines the effect of acoustic excitation using forced coaxial air on the flame characteristics of turbulent hydrogen nonpremixed flames. A resonance frequency was selected to acoustically excite the coaxial air jet due to its ability to effectively amplify the acoustic amplitude and reduce flame length and NOx emissions. Acoustic excitation causes the flame length to decrease by 15 % and consequently, a 25 % reduction in EINOx is achieved, compared to a flame without acoustic excitation. Moreover, acoustic excitation induces periodical fluctuation of the coaxial air velocity, thus resulting in slight fluctuation of the fuel velocity. From phase-lock PIV and OH PLIF measurement, the local flow properties at the flame surface were investigated under acoustic forcing. During flame-vortex interaction in the near field region, the entrainment velocity and the flame surface area increased locally near the vortex. This increase in flame surface area and entrainment velocity is believed to be a crucial factor in reducing flame length and NOx emission in coaxial jet flames with acoustic excitation. Local flame extinction occurred frequently when subjected to an excessive strain rate, indicating that intense mass transfer of fuel and air occurs radially inward at the flame surface.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권5호
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• pp.39-48
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• 2019

회전-고정자 혼합기 내의 난류 유동은 고속으로 회전하는 회전자와 고정자의 상호작용에 의해 발생되는 전단특성을 기반으로 한다. 본 연구에서는 유화연료 관련 회전-고정자 혼합기 시제품 모델에서 회전자와 고정자간의 상호작용에 의한 비정상상태 유동 특성 분석을 ANSYS FLUENT $k-{\varepsilon}$ (RKE) 난류 모델을 MRF 및 SMM에 적용하여 수행하였다. 회전자와 고정자의 경계에서 발생하는 유동 입자들의 거동과 전단 특성 그리고 설계 파라미터에 따른 속도분포와 난류와류소산 등의 경향을 전산유체역학 해석을 통해 예측 비교하여 모델의 효율성을 검증하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2006년도 추계 학술대회논문집
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• pp.120-125
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• 2006

Piezoelectric actuators have been investigated for flow control in the field of fluid dynamics. Numerical simulation for a single diaphragm piezoelectric actuator operating in quiescent air is performed to investigate the complex flow field around the slot exit. A periodic velocity transpiration condition is applied to simulate the effect of the moving diaphragm. The computational results for the flow field around the slot exit agree well with the experimental data. The results also show that low pressure regions due to the vortex pairing cause non-monotonic variations in the vertical velocity.

• 설비공학논문집
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• 제14권6호
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• pp.477-484
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• 2002

A numerical investigation of the performance of the plate heat exchanger with rectangular winglet is conducted to examine the combined effect of vortex generator and louver fins. Velocity and temperature fields and spanwise averaged Nu and friction factor are presented. Enhancement of heat transfer and flow loss penalty is evident. A Parametric study of three factors (Re, angle of attack and louver angle) with levels of 5 (Re= 300, 500, 700, 900, 1100), 4($\alpha=15^{\circ}, 30^{\circ}, 45^{\circ}, 90^{\circ},$), and 4($\beta=0^{\circ}, 15^{\circ}, 30^{\circ}, 45^{\circ}$), respectively, indicates the performance defined by the ratio of heat transfer enhancement to flow loss penalty shows monotonic behavior for each parameter alone but the interactions between parameters is found to be considerable effect on the performance of heat exchanger and should be considered in design. The effect of stamping is also examined.