• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.12 no.4
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• pp.21-28
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• 2008

A numerical analysis is achieved to elucidate the behavior of lifted flames and characteristics of flow near flame zone according to the exit velocity of triple flame, Poiseuille and uniform distribution. For the cases of Poiseuille and uniform nozzle exit velocity, we reviewed previous results with the present numerical results and investigated characteristics of the flame structure near the flame zone comparing with liftoff height generalized by momentum flux. In addition, a close inquiry into the combustion flow characteristics near flame zone was made with the characteristics of velocity, pressure, temperature and chemical reaction. From nozzle to flame zone, center line velocity profile traced well with the velocity profile of typical cold jet flow, but very near the flame zone, this study examined phenomenon that flow velocity decreases very quickly before the flame zone and then increases very quickly after the flame zone. Because flame zone acts as a barrier at the flow region which is before the flame zone and accelerate the flow velocity when it pass through the flame zone. This phenomenon was not clarified previous cold jet flow.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2012.04a
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• pp.41-44
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• 2012

본 연구에서는 풍력발전에 충분한 가능성을 가진 산악 지형을 모델링하여 유동의 흐름을 분석하였다. 실제 지형(설악산, 점봉산)에 대한 1/500 축소모형을 Gaussian 함수로 표현하였다. EDISON_CFD을 사용하여 산악지형의 난류유동을 해석하였으며, 해석결과의 신뢰성 확인을 위해 격자분해능에 따른 속도분포를 비교하였다. 산악지형에 따른 유동현상을 속도분포 및 유선함수 등에 의해 분석하였다. 또한 풍력터빈 설치 높이 기준에 의거하여 지형변화에 따른 주 유동방향 속도분포를 살펴보았다. 지형효과에 따른 유동해석결과를 기반으로 풍력 발전 가능 영역이 논의되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.54 no.5
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• pp.706-711
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• 2016

Characteristics of solid circulation rate in the liquid-solid circulating fluidized beds with viscous liquid medium were investigated. Effects of primary and secondary liquid velocities, particle size, liquid viscosity and height of solid particles piled up in the solid recycle device on the solid circulation rate were considered. The solid circulation rate increased with increasing primary and secondary liquid velocities, liquid viscosity and height of solid particles in the downcommer, but it decreased with increasing particle size. The particle rising velocity in the riser decreased with increasing the ratio of $U_{L1}/U_{L2}$ and particle size. The slip velocity of liquid and particle, $U_L/U_S$, decreased with increasing liquid viscosity but it increased with increasing particle size. The values of solid circulation rate were well correlated in terms of operating variables and dimensionless groups.

• Proceedings of the Korea Committee for Ocean Resources and Engineering Conference
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• 2001.05a
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• pp.240-243
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• 2001

괘도차량에 부착된 물분사추진기의 유동해석을 실험과 포텐셜해석 그리고 점성해석을 사용하여 그 결과를 비교하였다. 예인수조에서 여러 차량 전진속도에 대해서 임펠러 회전수를 조정하여 제트속도를 변화시키면서 덕트표면에서의 정압을 계측하였다. 이는 제트시스템의 효율을 추정하기 위함이고 관로를 통한 에너지분포를 알 수 있다. 점성유동해석을 위해 지배방정식은 비압축성 Navier-Stokes 방정식을 유한체적법을 사용하여 이산화하고 해석하였으며 난류영향은 표준 ĸ-$\varepsilon$난류모형을 사용하여 유동을 해석하고 실험결과 및 포텐셜 해석결과와 비교하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.04a
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• pp.17-17
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• 1998

연소반응을 가지는 후류(wake)는 가스터빈 연소실의 flame holder 등에서 발생한다. 후류유동의 안정성 혹은 불안정성은 이러한 유동에 있어서 많은 영향을 끼치므로 상당히 중요하다. 본 연구는 위와 같이 연소 반응에 의한 밀도구배를 가지는 후류유동에 대하여 불안정성 해석을 수행하였다. 교란에 대한 지배방정식은 Navier-Stokes 방정식에서 점성항을 제외한 Euler 방정식을 고려하였다. 충류유동의 압력은 일정하다고 가정하였다. 교란 방정식을 유도하기 위하여 충류 유동이 평행하여 유동 방향에 수직한 방향의 구배만이 존재한다고 가정하였다. 모든 변수들은 충류 유동의 값과 움직이는 파장의 형태를 가지는 작은 교란의 합으로 생각하여 압력에 대한 교란방정식을 구하며, shooting법과 Newton-Raphson법에 근거를 두는 반복법을 사용하여 풀었다. 불안정성 해석을 수행하는 기본 유동의 속도장 및 온도장은 불안정성 해석을 수행하는 기본 유동의 속도장 및 온도장은 비압축성의 경우 우선 Gaussian Profile 가정함과 동시에 연소반응을 포함하는 유동장을 보다 정확히 구하기 위하여 Navier-Stokes 방정식으로부터 구한 결과를 사용하였다. 연소반응을 포함하는 유동장을 구할 때에는 해석상 편의를 위해 예혼합물질은 이상기체로, 화학반응은 1단계의 비가역반응으로 가정하였으며, 반응열로 인한 부력의 효과는 무시하였다. 위와 같은 유동장을 가지고 불안정성 해석을 수행한 결과 후류유동은 두 개의 변곡점을 가지며 sinuous 모드와 varicose모드의 두 개의 불안정성 모드가 있음을 보였다. 밀도 변화가 있는 경우나 밀도 변화가 없는 경우 모두 sinuous 모드의 가장 불안정한 모드가 varicose 모드의 가장 불안정한 모드보다 더 불안정함을 보여주어 후류 유동은 자유 유동에 가까운 위상 속도를 가지는 sinuous 모드에 의해 지배될 것임을 예측할 수 있다. 연소반응이 완전연소에 가까울수록 그리고 압축성 효과가 클수록 유동내부의 온도가 증가하고 점성 또한 증가하여 후류유동은 안정됨을 알 수 있었다 유동변수들의 contour로부터 유동의 특성을 예측한 결과 baroclinic 항이 dilatational 항보다 상대적으로 크며, 중심선 상하에 생기는 vortex를 더욱 성장시킬 것으로 생각된다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.22 no.6
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• pp.56-63
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• 2018

In low swirl combustors the flame is lifted above the nozzle to achieve balance between the flame speed and velocity field at the exit of the nozzle. Characterization of the flame liftoff height is important because it affects the stability of the combustor and degradation of the nozzle material. In experiments, a counter-intuitive trend of flame liftoff heights with respect to inlet velocities was observed. To elucidate the complicated flow field in a low swirl combustor having swirl vanes and a turbulence generator, a series of numerical simulations of non-reacting flows was conducted by varying the inlet velocity. The flow structures at the exit of the nozzle with respect to the inlet velocities are investigated to support the observation in the experiments.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.25 no.1
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• pp.14-19
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• 2021

The change of the vorticity and the temperature distribution in heat exchanger tube bank were analyzed for the flows with the constant inlet velocity and the sinusoidal inlet velocity. The flow frequency characteristics were examined by analyzing power spectral density of lift and drag at a typical circular tube in the tube bank. Karman vortex street could be seen at the upstream region of tube bank for the case of constant inlet velocity. It could be seen that the Karman vortex street was affected by the change of inlet velocity near the circular tubes for the case with the sinusoidal inlet velocity. It was observed that the unsteady temperature distributions for both inlet velocity conditions had almost the same motion as the flow vorticity behavior. The flow frequency for the case with the constant inlet velocity is 37.25Hz, and that with the sinusoidal inlet velocity, the flow frequency is 18.63Hz, which is equal to the sinusoidal inlet velocity. The mean surface Nusselt number(Nu) for overall heat exchanger tube bank was 1051 for the case with the constant inlet velocity and 1117 for the case with the sinusoidal inlet velocity. From the result of heat transfer analysis, it could be seen that Nu with the sinusoidal inlet velocity showed 6.3% increase than that with the constant inlet velocity.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.30 no.1
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• pp.114-123
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• 2002

A supersonic rocket plum flowfield of kerosene/liquid-oxygen based propulsion system has been analysed using the Reynolds-averaged Navier-Stokes equations coupled with a 9-species 14-reaction finite-chemistry model. The result were compared with chemically frozen flow solution to investigate the effect of finite-rate chemistry on the plume flowfield. The computations were performed using a commercial CFD software, FLUENT 5. The finite-rate chemistry solution exhibited higher temperature caused by the reactions within the nozzle. All the chemical reactions within the plum were dominated only in the shear layer and behind the barrel shock reflection region where the temperatures are high and the effect of finite-rate chemical reactions on the flowfield was found to be insignificant. However, the present plume computation including the finite-rate chemical reaction within the plume has revealed major reactions occurring in the plum and their reaction mechanisms.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.10a
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• pp.567-572
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• 1997

범용 전산유체해석(Computational Fluid Dynamics) 코드인 CFX-F3D를 이용하여 봉 다발에서의 난류 유동 수치해석을 수행하였다 3$\times$3 봉으로 구성된 부수로 사이의 난류 횡류(Crossflow) 혼합유동과 평행한 4개의 봉으로 이루어진 벽 수로에서의 난류 유동구조를 수치적으로 분석하여 각각의 실험결과와 비교하였다. 부수로 횡류 혼합유동의 경우 예측된 주 유동방향 평균 속도분포는 실험결과와 잘 일치하였으나 벽면과 인접한 부수로에서의 난류강도 분포는 다소 큰 차이가 나타났다. 백수로의 경우 수로 중심선 근처의 주 유동방향의 속도변화는 크게 예측되었고 벽 전단응력은 유로가 협소해지는 영역에서 낮게 예측되었으나 전반적으로 실험결과와 유사한 유동특성을 나타냈다. 이 연구는 봉 다발에서의 난류 유동구조에 대한 이해를 증진시킴과 더불어 CFX-F3D 코드를 평가함으로써 향후 지지격자와 임계열유속 증진장치가 부착된 복잡한 형상의 핵연료 다발에서의 유동장 수치해석의 기반을 마련하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.17 no.3
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• pp.33-41
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• 1993

양벽면 모두 사각돌출형조도요소가 설치된 동심 이중관내에서 생기는 비대칭 난류유동과 열전달 특성을, 열전달과 마찰계수에 미치는 조도의 합성효과를 조사하기 위해, 연구하였다. 이론해석에서는 한쪽면에 거칠기가 있는 평행평판의 유동에 대한 수정 플란틀 혼합길이(mixing length)이론의 난류 모델을 속도분포와 마찰계수를 구하는데 사용하였다. 최대속도지점에서 안쪽과 바깥쪽의 두 속도형상들은 힘의 평형에 의해 일치시켰다. 그리고 나서, 온도 분포와 열전달 계수를 계산하였다. 속도형성과 마찰계수들의 해석결과는 실험과 매우 잘 일치하였다. 마찰계수와 Nusselt number에 미치는 조도비, 조도에 대한 피치비, 그리고 반경비등과 같은 여러 변수들의 효과들을 조사하였다. 본 연구는 일정의 조도 요소들이 전체적 효율 측면에서 볼때 유리하게 열전달을 향상시킨다는 것을 증명하였다.