• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.1418-1423
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• 2004

Optimization of a heat exchanger with internally finned circular tubes has been performed for three-dimensional periodically fully developed turbulent flow and heat transfer. The design variables of fin number N, fin width ($d_1,d_2$) and fin height(H), are numerically optimized for the limiting conditions of $N=22{\sim}37$, $d_1=0.5{\sim}1.5$ mm, $d_2=0.5{\sim}1.5$ mm, $H=0.1{\sim}1.5$. Due to the periodic boundary conditions along main flow direction, the three layers of meshes are considered. The CFD and the mathematical optimization are coupled to optimize the heat exchanger. The flow and thermal fields are predicted using the finite volume method and the optimization is carried out by using the sequential quadratic programming (SQP) method which is widely used in the constrained nonlinear optimization problem.

• 대한기계학회논문집B
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• 제31권12호
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• pp.994-1001
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• 2007

Numerical analysis has been carried out to investigate air-side convective heat transfer characteristics in a compact heat exchanger with circular tubes and continuous plate fins. Simulation results such as air velocity and temperature distributions are presented, and heat transfer coefficients are compared with previous experimental correlations. Three models of standard and RNG $k-{\varepsilon}$, and Reynolds stress are applied for turbulence model applicability. Predicted heat transfer coefficient from the models of standard and RNG $k-{\varepsilon}$ are very close to those of the heat transfer correlations while there are relatively large difference, more than 17 percentage in the result from the Reynolds stress model. From the calculated results a correlation for Colburn j factor in the compact heat exchanger system is suggested.

• 설비공학논문집
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• 제17권10호
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• pp.938-946
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• 2005

Shape optimization of internally finned circular tube has been peformed for periodically fully developed turbulent flow and heat transfer. The physical domain considered in this study is very complicated due to periodic boundary conditions both streamwise and circumferential directions. Therefore, Pareto frontier sets of a heat exchanger can be acquired by coupling the CFD and the multi-objective genetic algorithm, which is a global optimization technique. The optimal values of fin widths $(d_1,\;d_2)$ and fin height (H) are numerically obtained by minimizing the pressure loss and maximizing the heat transfer rate within ranges of $d_1=0.2\sim1.5\;mm,\;d_2=0.2\sun1.5\;mm,\;and\;H=0.2\sim1.5\;mm$. The optimal values of the design variables are acquired after the fifth generation and also compared to those of a local optimization algorithm for the same geometry and conditions.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권4호
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• pp.460-468
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• 2005

Analyses of flow and heat transfer characteristics and shape optimization of internally finned circular tubes have been performed for three-dimensional periodically fully developed turbulent flow and heat transfer. CFD and mathematical optimization are coupled in order to optimize the shape of heat exchanger. The design variables such as fin widths $(d_{1},\;d_{2})$ and fin height (h) are numerically optimized by minimizing the pressure loss and maximizing the heat transfer rate for limiting conditions of $d_{1}=0.2\~1.5\;mm,\;d_{2}=0.2\~1.5\;mm,$ and $h=0.2\~1.5mm$. Due to the periodic boundary conditions along main flow direction, the three layers of meshes are considered. The flow and thermal fields are predicted using the finite volume method and the optimization is carried out by means of the sequential quadratic programming (SQP) method which is widely used in the constrained nonlinear optimization problem.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권4호
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• pp.397-404
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• 2012

디젤엔진 SCR 시스템 내에서 $NO_x$를 저감을 위한 베인 타입 스태틱 믹서의 혼합유동특성을 수치적으로 연구하였다. 믹서는 원형관의 입구로부터 유동방향으로 직경의 57배 떨어진 구간에 설치하였다. 베인이 유동 축과 이루는 각과 베인의 크기 그리고 위치의 변화에 따른 유동 및 혼합특성을 고찰하였다. 원형관내에서 믹서를 통과하는 유동의 특성은 UI, 선회비, 그리고 압력계수와 같은 특성화된 성능지수로 나타내었다. 해석결과 성능지수들은 베인 각과 차단비, 베인 위치와 같은 기하학적 변수에 영향을 받음을 확인하였다. 특히, 베인 각, 베인 크기가 커지거나 원형관내의 벽면에 가까이 설치될수록 선회비는 증가하는 것을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.278-281
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• 2012

펄스 데토네이션 엔진과 같이 원형 관내를 전파하는 데토네이션 파의 삼차원 파면 구조 및 동적 특성을 파악하기 위한 수치 해석을 수행하였다. 비가역 Arrhenius 반응 모델을 이용하여 일련의 pre-exponential 값에 대한 해석을 수행하여 2-셀,3-셀, 4-셀 및 6-셀 데토네이션 모드의 삼차원 파면구조에 대한 생성 매커니즘들을 살펴보았다. 2차원 결과와 비교하여 반경 방향에서 slapping 횡단 파의 효과를 확인하였으며, 모든 다중-셀 모드에서 벽면에서의 데토네이션 파면 구조와 그을음 막 기록들은 반경 방향으로 slapping 파가 움직이는 동안 시계 및 반 시계 방향으로 움직이는 횡단파에 의하여 형성되며, 굽어진 벽면에서 반사되는 횡단파는 다차원 confinement 효과에 의하여 강도가 변화한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.4802-4808
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• 2014

본 판형 핀-관형 응축기는 기존의 냉장고에 적용돼오던 원형 핀 콘덴서보다 약 30 % 정도 가벼운 무게를 갖는다. 가벼운 무게는 곧 재료비 줄임을 의미하기 때문에 동일한 성능만 구현된다면, 관련 산업발전에 큰 영향을 줄 수 있다. 이러한 판형-핀 열교환기가 적용된 가정용 냉장고 응축기의 실용화 가능성을 조사하기 위해 실험적인 연구가 수행된다. 실험평가에는 원래 적용돼오던 원형 핀-관 열교환기를 포함하여 총 네 가지 유형의 열교환기가 사용되며, 실제 가정용 냉장고와 비슷한 운전 상태를 제공하는 정교한 냉매공급 장치가 이용되고, 각 실험 시료에 대해 열전달율과 공기측 압력손실 등이 정밀하게 측정된다. 실험결과, 판형 핀-관 열교환기의 열전달 성능은 기존의 원형 핀-관 열교환기보다 13% 이상 작은 것으로 나타났으나, 공기측 유로압력손실이 작고 단위질량당 열전달률이 우수한 것으로 나타났으며, 공기유속 증가와 유로 변경과 같은 최적화에 의한 동일 성능 구현의 가능성을 보여주는 것으로 나타났다.

• 박물관보존과학
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• 제30권
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• pp.1-22
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• 2023

본 연구는 국립중앙박물관 소장 포제 관모인 세마관의 보존처리 기록과 손상된 문화재의 원형 회복에 따른 기존 명칭 재고를 목적으로 하였다. 포제 관모는 홑으로 된 내관에 양이 있고 내관을 감싸는 홑으로 된 외관, 머리둘레를 두르는 겹으로 된 무가 내관과 외관을 결합하는 구조이다. 소색 마직물로 만든 조선시대 남자용 관모로 표면에 오염과 이물질 제거, 부분적으로 열화되어 손상된 직물의 수리를 통한 원형 회복과 안정화 및 전시 활용을 위해 보존처리를 실시하였다. 포제 관모의 바느질 방법은 손바느질과 재봉틀 바느질이 혼합되어 있다. 전체 구성과 양식은 조선시대 동일 유형의 관모와 유사하지만 재봉틀 바느질이 사용되었으므로 제작 시기는 1900년대 초반으로 보았다. 보존처리가 완료된 포제 관모의 전체적인 구성과 형태에 대해 유생들이 평상복을 입을 때 착용하는 남자 관모의 하나인 장보관과의 유사성을 발견하고 문헌의 기록과 도설, 선행연구, 조선시대 초상화에 보이는 장보관의 형태 비교, 현전 실물들과의 특징 비교를 통해 대상품인 포제 관모가 장보관으로 분류되어 명명되기에 적정하다고 판단하였다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
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• 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 2호
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• pp.397-400
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• 1999

본 연구에서는 기존의 모드적합법의 단점을 개선하여 각 관에 임의의 모드갯수를 선택할 수 있고, 동심관형 단순확장관의 음향특성뿐만 아니라 입$\cdot$출구가 임의의 위치에 있는 경우에도 모드적합법을 적용할 수 있는 방안을 제시한다. 그리고 제시한 방안으로 프로그램을 작성하여, 각각 임의의 모드와 임의의 입$\cdot$출구의 위치를 가지는 원형 소음기의 4단자 정수를 구하고, 이로부터 임의의 입$\cdot$출구 위치에 따른 소음기의 음향특성을 구하여 유한요소법과 비교하여 제안하는 방법의 유용성을 검증하고 고차모드의 영향을 조사하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.25-35
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• 2003

원형지하매설관의 경우 관의 하단부의 다짐이 매우 어렵고, 또한 다짐효율이 떨어져서 지하매설물의 안정성을 저감시키고, 이로 인해 각종 파손이 발생하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 하나의 대안으로 저강도 콘크리트 개념을 지반공학에 적용하여 만들어진 CLSM을 이용하는 것이다. 본 연구에서는 지금까지의 CLSM 실내실험결과를 이용하여 현장적용성 시험을 하기 위한 중간단계로서 베딩재, 뒤채움재, 관의 종류를 변화시킨 20가지 사례에 대한 PENTAGON 유한요소 프로그램을 이용하여 수치해석을 실시하였다. 수치해석을 실시한 결과 뒤채움재로 CLSM을 사용하는 경우에 토사나 일반모래를 사용한 경우보다 지표면 및 관의 침하를 현저히 감소시키는 것으로 해석되었다. 관의 연직변위를 놓고 볼 때 토사 뒤채움을 사용한 경우에 연성관의 변위량이 강성관의 2배 정도에 달했으나 CLSM으로 대체한 경우에는 오히려 토사 뒤채움에 강성관을 사용한 경우보다 변위가 줄어들었다. CLSM 뒤채움에 강성관을 사용한 경우도 유사하게 나타났고, CLSM이 구조적인 지지 역할을 확실히 함을 보여준다.