• Proceedings of the KSME Conference
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• 2008.11b
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• pp.2088-2093
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• 2008

In this study, flow field measurement of the Pebble Bed Reactor(PBR) for the High Temperature Gas-cooled Reactor(HTGR) was performed. Large number of pebbles in the core of PBR provides complicated flow channel. Due to the complicated geometries, numerical analysis has been intensively made rather than experimental observation. However, the justification of computational simulation by the experimental study is crucial to develop solid analysis of design method. In the present study, a wind tunnel installed with pebbles stacked was constructed and equipped with the Particle Image Velocimetry(PIV). We designed the system scaled up to realize the room temperature condition according to the similarity. The PIV observation gave us stagnation points, low speed region so that the suspected high temperature region can be identified. With the further supplementary experimental works, the present system may produce valuable data to justify the Computational Fluid Dynamics(CFD) simulation method.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1997.11a
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• pp.17-17
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• 1997

극초음속 여객기와 군사용 항공기에 대한 수요가 증가함에 따라서 새로운 개념의 다양한 추진기관이 연구가 진행되고 개발되어 왔다. 초음속 항공기의 속도 영역은 마하 10-20 정도가 되는데 이 속도 한계를 극복하기 위하여 초음속 연소 램제트 엔진(SCRamjet; Supersonic Combustion Ramjet)이 제안되었다. 스크램 제트를 개발하기 위해서는 연료와 산화제의 혼합 효율 문제, 화염의 안정화 문제, 벽면의 냉각에 관한 문제 등 몇 가지 기본적인 문제들을 해결해야 한다. Univ of Michigan에서 실험한 연소기를 모델로 본 연구에서는 연료와 공기의 혼합에 관한 수치 연구를 수행하였다. 다원 혼합기체에 관한 축대칭 Navier-Stokes 방정식을 지배 방정식을 이용하였고 비평형 화학반응식을 고려하였다. 공간 차분에는 유한 체적법을 이용하였다. 대류 플럭스 항은 Roe의 Upwind FDS 기법을 사용하여 차분하였고 점성항에는 중심 차분법을 이용하였다. 시간 적분법으로는 근사 자코비안과 LU분할 기법을 이용한 완전 내재적 방법이 쓰였다. 난류 모델로는 Mentor에 의해 제안된 2 방정식 k-$\varepsilon$/k-$\omega$ 혼합모델을 사용하였다. 유동장이 실험에서의 찍은 사진과 유사한 모습의 충격파 간섭을 수치 모사하였고 수소가 확산되는 모습과 함께 노즐 lip 주위의 재순환 영역에 대해서 살펴볼 수 있었다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.12 no.4
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• pp.56-62
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• 2008

This study presents the aerodynamic design and numerical analysis results on a transonic centrifugal compressor which is used for gas turbine systems. Mean-line analysis and quasi-3D analysis are used for the aerodynamic design, and Reynolds-averaged Navier-Stokes analysis is applied to flow analysis of the compressor. The aerodynamic parameters for a transonic compressor, such as pressure coefficient, swirl parameter, blade loading, are discussed, and flow characteristics in the impeller and diffuser are discussed.

• Proceedings of the KSR Conference
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• 2002.10a
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• pp.162-167
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• 2002

열차가 고속으로 터널에 진입하게 되면 터널 내부에서 극심한 압력 교란이 발생하게 되며 이로 인한 이명현상은 승객들에게 불쾌감을 크게 유발시키고, 열차 구조물에 작용하는 반복적인 하중변화 또한 구조상 큰 문제를 일으킬 수 있게 된다. 따라서 이를 해결하기 위해서는 터널 내부의 유동장에 대한 정확한 예측이 필요하다. 본 논문은 긴 터널을 효율적으로 해석하기 위해서 최소 차원의 공간 가정을 통하여 계산 시간을 절약할 수 있는 혼합차원 기법을 이용하여 현재 G7 시제차의 시험 운행 구간내의 터널들에 대해서 수치해석을 수행하였다. 해석 결과 터널 내부에서는 압축파, 팽창파의 상호 작용에 의한 복잡한 압력 교란이 발생하였고, 이러한 압력 변화는 열차 속도, 터널 길이, 측정위치에 따라 각각 다르게 나타났다. 따라서 터널 내부의 유동장을 정확히 예측하려면 열차 속도, 터널 길이, 열차 길이, 열차/터널 단면적 비, 측정 위치 등을 고려하여 해석을 수행하여야 한다. 이러한 수치 해석 결과는 시제차 시험 계획의 수립 및 시험기기의 선택과 설치 위치 등을 결정하는 중요한 자료로 활용될 수 있을 것이며, 고속 열차의 여압 시스템과 외부 부착 구조물에 대해서도 중요한 정보를 제공할 수 있을 것이다.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.10 no.1
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• pp.1-6
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• 1998

액체와 액체를 교반할 경우 혹은 두가지 이상의 상이 함께 반응하는 화학공정의 경 우에서는 비상용성인 액체들을 난류조건하에 분산시켜 섞이게 한다. 부산계로 구성된 중합 반응기의 경우 분산입자의 크기는 최종제품의 생산성 및 품질에 큰 영향을 미치게 되므로 분산입자의 크기를 예측하는 것은 대단히 중요하다. 이러한 분산계에서 분산입자의 크기는 분산입자가 겪는 유동장에 의해 결정된다. 오일/오일 분산계로 이루어진 고분자 유탁액의 난류교반시 유동장은 종종 점성전단 부영역에 속하게 되는데 이경우의 분산입자의 크기를 예측하는 모델에 대한 연구는 별로 이루어지지않았다. 본연구에서는 오일/오일 분산계의 고 분자 유탁액에 대한 분산입자의 크기를 예측하는 모델식을 유체동력학적인 이론을 배경으로 하여 개발하였다. 개발한 모델식을 난류교반을 겪은 오일/오일 분산계를 거쳐 생산된 제품 인 내충격성 폴리스티렌으로 검증하여 모델식의 타당성을 입증하였다.

• Journal of the Korean Society of Visualization
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• v.17 no.2
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• pp.32-38
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• 2019

A comparison study between computational-fluid-dynamics simulation and wind tunnel test for a megawatt-class wind turbine is conducted. For the study, flow-field in wake, basic aerodynamic performance, and effect of the yaw error for a 1/86 scaled-down model of the NREL offshore 5 MW wind turbine are numerically calculated using commercial software "FloEFD" with $k-{\varepsilon}$ turbulence model. The computed results are compared to the wind tunnel test performed by the constant-velocity mode for the model. It is shown that discrepancy are found between the two results at lower tip-speed ratio and higher yaw angle, however, the velocity-defection distribution in the wake, the torque coefficient at moderated and high tip-speed ratios are in good agreement with the wind tunnel test.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.4
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• pp.335-341
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• 2015

In this study, we analyzed a two-dimensional Stokes flow through a microchannel containing projections with constant spacing attached to each wall. The projections on the top and bottom walls were semi-circular in shape, with in-phase locations. By considering the periodicity and symmetry of the flow, the eigenfunction expansion and least squared error method were applied to determine the stream function and pressure distribution. For some typical radius and spacing values, the streamline patterns and pressure distributions in the flow field are shown, and the shear stress distributions on the boundary walls are plotted. In addition, the average pressure gradients in the microchannel are also calculated and shown with the radius and spacing of the projections. In particular, the results for the case of extremely small gaps between the projections on the top and bottom walls are in good agreement with the lubrication results.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.8
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• pp.829-837
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• 2012

Direct numerical simulations were carried out for turbulent channel flows with $Re_{\tau}$ = 180, 395 and 590 to investigate the turbulent flow structure related to the Reynolds shear stress. By examining the probability density function, the second quadrant (Q2) events with the largest contribution to the mean Reynolds shear stress were identified. The change in the inclination angle of Q2 events varies with wall units in $y^+<50$ and with the channel half height in y/h > 0.5. Conditionally averaged flow fields for the Q2 event show that the flow structures associated with Reynolds shear stress are a quasi-streamwise vortex in the buffer layer and a hairpin-shaped vortex in the outer layer. Three-dimensional visualization of the distribution of high Reynolds shear stress reveals that the organization of hairpin vortices in the outer layer having a size of 1.5~3 h is associated with large-scale motions with high Reynolds shear stress in the outer layer.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.31 no.1
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• pp.97-103
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• 2003

Numerical research has been done for the transverse jet behind a rearward-facings step in turbulent supersonic flow without chemical reaction. Purpose of transverse jet is to enhance mixing of the fuel in the combustor. Two-dimensional unsteady flowfields generated by slot injection into supersonic flow are numerically simulated with the Navier-Stokes equations with two-equation k-$\varepsilon$ turbulence model. Numerical method is used high-order upwind TVD scheme. Eight cases are computed for different slot momentum flux ratios and slot position at downstream of the step. The flow is very similar to the cavity flow, because the jet acts as an obstacle. The numerical results thus show the periodic phenomenon.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.31 no.4
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• pp.363-373
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• 1998

In this study, random flow field in a nonstationary porous formation is characterized through cross covariances of the velocity with the log conductivity and the head. The hydraulic head and the velocity in saturated aquifers are found through stochastic analysis of a steady, two-dimensional flow field without recharge. Expression for these cross covariances are obtained in quasi-analytic forms all in terms of the parameters which characterize the nonstationary conductivity field and the average head gradient. The cross covariances with a Gaussian correlation function for the log conductivity are presented for two particular cases where the trend is either parallel or perpendicular to the mean head gradient and for separation distances along and across the mean flow direction. The results may be of particular importance in transport predictions and conditioning on field measurements when the log conductivity field is suspected to be nonstationary and also serve as a benchmark for testing nonstationary numerical codes. Keywords : cross covariance, nonstationary conductivity field, saturated aquifer, stochastic analysis.