• 대한기계학회논문집B
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• 제20권6호
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• pp.1959-1970
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• 1996

스터링 또는 VM 사이클 기긱의 열교환기의 구성요소 중 냉각부와 가열부만으로 이루어진 실험장치를 구성하고 벽온도분포와 열전달량을 측정하여 왕복유동주파수와 왕복유동거리비가 열전달에 미치는 영향을 실험하였다. 냉각부와 가열부와 온도차를 일정하게 유지하기 위해서는 왕복유동의 주파수와 왕복유동거리비가 증가함에 따라 열유속이 증가되어야 함을 보였다. 이는 왕복유동의 주파수와 왕복유동거리비가 중감함에 따라 가열부와 냉각부 사이의 열전달, 즉 열교환기 길이 방향으로의 열전달이 증가함을 의미한다. 또한 실험과 1차원 속도가정에 의한 해석이 매우 잘 일치함을 확인하였다. 가열부에서 반경방향응로의 유체온도분포를 측정하고 열전달계수를 구하였다. 반경방향 온도분포는 왕복유동주파수가 빨라질수록 포물선형태에서 벗어나 편평한 분포를 보이고 무차원 주파수가 커지고 열교환기 길이가 유체의 왕복거리에 비하여 짧아질수록 반경방향으로의 열전달이 향상되었다. 따라서 가열부에서의 평균 열전달 계수 역시 왕복유동주기와 열교환기가 짧을 때 더 크게 나타났다. 결론적으로 같은 전열면적을 가진다면 짧은 열교환기가 상대적으로 유리하나 왕복주파수가 빨라지는 것은 한주기당 열전달량의 측면에서 오히려 효율을 저하시키는 효과를 가져온다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권2호
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• pp.185-189
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• 2010

본 연구에서는 진동자를 이용하여 채널 내 공기 중 산소의 확산을 증대시키는 방법을 고안하였다. 왕복 유동 시 물질 전달을 지배하는 두 가지 요소인 왕복 유동 주파수와 왕복 유동 거리가 채널 내의 길이방향 확산에 어떤 영향을 미치는지에 대해 선행연구 결과를 이용한 이론적 해석을 통하여 보여주었으며, 이러한 채널내의 길이방향 확산 량의 증가가 스택 성능에 미치는 영향에 대해 알 수 있었다. 스택의 채널 내의 길이방향 확산량은 연료전지가 반응하는 반응량에 비례하게 되며, 따라서 스택내의 길이방향 확산 량을 늘려주는 만큼 연료전지의 최고 파워 밀도가 늘어나게 된다. 이러한 길이방향 확산 량을 증가시키기 위해서는 왕복 유동이 좋은 방법이 되며, 연료전지 운전 시 왕복 유동의 주파수를 증가시키게 되거나 왕복 유동의 거리를 증가시킬수록 채널 내의 길이방향으로 확산 량이 증대되게 된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권9호
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• pp.2953-2964
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• 1996

왕복유동에 의한 순간 열전달현상은, 왕복유동의 두가지 특성인 왕복주파수와 왕복거리를 나타내는 .betha.와 .gamma.에 의하여 결정되고, 그 특성에 따라 세영역으로 나누어짐을 확인하였다. 영역 I에서는 일방향유동에서와 마찬가지로 열유속이 평균온도차에 비례하고, 영역 II에서는 열유속과 평균온도차간에 약 45.deg.의 위상차가 발생하지만 모두 1차 조화성분이 주로 나타났다. 한편 영역 III의 경우에는 위상차가 생길뿐만 아니라 평균온도차에 고차 조화성분이 나타났다. 기존의 방법인 복소 Nusselt수를 고차 조화성분까지 확장하면 열유속을 평균온도차로 나타낼 수 있지만 각 조화성분의 정보를 다 알아야하므로 실제 적용이 불가능하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권9호
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• pp.753-760
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• 2007

3-D 날개짓 운동은 왕복운동과 회전운동으로 구성된다. 3-D 날개짓 운동은 왕복운동하는 동안 날개 길이방향의 유동이 발생된다. 또한 각각의 왕복운동의 끝에서 날개 회전에 의하여 회전에 의한 순환이 발생한다. 본 연구에서는 날개 길이방향 유동과 날개 회전이 3-D 날개짓 운동의 공기역학적 특성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 3-D 날개짓 운동과 2-D 병진운동을 비교하였다. 각각의 날개짓 운동에서 받음각과 레이놀즈수에 따라 공력을 측정하였다. 2-D 병진운동의 공력이 3-D 날개짓 운동의 공력 보다 크다. 하지만 3-D 날개짓 운동시 발생되는 양력은 왕복운동의 중반부에서 받음각 $50^{\circ}$까지 증가하였고 2-D 병진운동시 발생되는 양력은 받음각 $30^{\circ}$이상에서 감소하였다. 또한 각각의 왕복운동의 끝에서 날개 회전에 의하여 공력이 급격하게 증가하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.1547-1555
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• 1993

본 연구에서는 원관외벽에 일정 열유속이 가해지는 스터링 사이클용 가열기 튜브내부로 열전달이 일어나는 경우 원관내부의 유체온도의 시간적 변화를 측정하여 왕복유동에서의 열전달 특성을 규명하고자 하였다. 본 실험에서 사용한 물리적 모델 을 Fig.1에 나타내었으며, 스터링기기에서와 같이 원관의 양끝에서 2개의 피스톤이 90˚의 위상차를 가지면서 왕복운동하도록 설정하였다. 이와같은 왕복유동에서 일정 열유속이 주어진 경우 진동수, 체적 치환비, 원관내부의 평균압력이 온도 및 열전달 특성에 미치는 영향을 실험적으로 규명하였다. 그리고 원관내부 작동 유체의 영향을 규명하기 위해 스터링기기에서 작동유체로 많이 사용되는 헬륨 뿐아니라 공기도 사용 하여 그 결과를 비교하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권12호
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• pp.3208-3216
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• 1993

Heat transfer characteristics of the laminar oscillating flow in a circular pipe have been studied under the condition that the wall temperature of the pipe is distributed sinusoidally with the axial direction. The axial velocity was assumed to be uniform in radial direction and the temperature field was analyzed by means of the perturbation method. The results show that the difference between wall and section-time-averaged fluid temperature increases as the oscillating frequency increases and eventually converges to a constant value which is determined by the ratio of swept distance to the characteristic length of wall temperature distribution. Also it is shown that the dominant variable in the heat transfer process when swept distance ratio is greater than 1 is not thermal Womersley number(F) but thermal Womersley number multiplied by the square root of swept distance ratio. The variation of the time-averaged Nusselt number is obtained as a function of F. The results indicate that Nusselt number is proportional to $F_{\epsilon}^{1/2}$ when both of F and .epsilon. are much greater than 1.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.997-1008
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• 1994

Heat transfer by laminar oscillating flow in a circular pipe has been studied analytically. The general solution with respect to the arbitrary wall boundary condition is obtained by superposing the fluid temperatures with the sinusoidal wall temperature distributions. The fulid temperature distributions are two dimensional, but uniform flow assumption is used to simplify the velocity distribution. The heat transfer characteristics in the thermally developing regions are analyzed by applying the general solution to the two cases of thermal boundary conditions in which the wall temperature and wall heat flux distributions have a square-wave form, respectively. The results show that the length of the thermally developing region becomes larger in proportion to the oscillation frequency at slow oscillation and eventually approaches to the value comparable to the swept distance as the frequency increases. The time and cross-section averaged Nusselt number in the developing region is inversely proportional to the square root of the distance from the position where the wall boundary condition is changed suddenly. In the developed region, Nusselt number is only determined by the oscillation frequency.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권4호
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• pp.1385-1394
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• 1996

A theoretical analysis was performed on the heat transfer by laminar oscillating flow in a simplified heat exchanger of a Stirling cycle machine and the results were compared with the experiment of Hwang. In the analysis the general solution to the temperature field obtained by Lee et. al was applied and extended to a more realistic situation. The results show that the heat transfer is influenced by the ratio of the swept distance of the fluid to the length of the heat exchanger as well as the oscillation frequency. This is well consistent with the result of Hwang's experiment. It is also revealed that there exist three distinct regimes having different heat transfer mechanisms. Through the scale analysis the main parameters governing the heat transfer in each regime are reduced and the dependency of the heat transfer on the parameters are examined.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 및 제23회 정기총회
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• pp.357-359
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• 2007

해양에너지원 중에서 파랑은 모든 해역에 폭넓게 분포하므로 가용에너지원이 풍부하고 에너지를 회수하기 위한 장치를 설치할 수 있는 해역 또한 광범위하며 반도의 지형을 지닌 우리나라의 연안 해역에 대규모로 활용이 가능한 에너지 자원중 하나이다. 본 연구는 새로운 방식인 파력발전용 횡류형터빈인 케이슨 내장형 횡류터빈을 개발하기에 앞서 파랑수조의 왕복운동을 CFD해석을 통하여 구현하는 것이다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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• pp.107-111
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• 2002

A complex valve dynamic analysis has been performed with a high Pressure reciprocating gas compressor. Valve dynamic equations, which take into account the flow continuity and cylinder pressure fluctuation, have been derived. Flow coefficients of valves has been analyzed, using CFD models. Results have shown that both of the suction and discharge values behave favorably without any fluttering motions.