• 신재생에너지
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• 제8권3호
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• pp.6-13
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• 2012

This paper describes unsteady internal flow characteristics of a cathode air blower, used for the 1 kW fuel cell system. The cathode air blower considered in the present study is a diaphragm type blower. To analyze the flow field inside the diaphragm cavity, compressible unsteady numerical simulation is performed. Moving mesh system is applied to the numerical analysis for describing the volume change of the diaphragm cavity in time. Throughout a numerical simulation by modeling the inlet and outlet valves in a diaphragm cavity, unsteady nature of an internal flow is successfully analyzed. Variations of mass flow rate, force and pressure on the lower moving plate of a diaphragm cavity are evaluated in time. The computed mass flow rate at the same pressure and rotating frequency of a motor has a maximum of 5 percent error with the experimental data. It is found that flow pattern at the suction process is more complex compared to that at the discharge process. Unsteady nature of internal flow in the cathode air blower is analyzed in detail.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.520-526
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• 2012

화포에서 탄저 압력이 포미 압력 보다 높은 역압력 구배가 발생하면 화포에 잠재적인 충격이 증가하는 것으로 알려져 있다. 화포의 안전성을 확보하기 위해 발사 과정에서 이 역압력 구배를 최소화시키는 설계가 필요하다. 이에 수치 해석을 통해 점화제 연소율이 역압력 구배에 미치는 영향을 조사하였다. 점화제 연소율 상수가 증가할수록 역압력 구배는 증가하였고, 특정 연소율 계수에서 급격한 압력변동이 발생하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제31권1호
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• pp.63-70
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• 1994

항공유체의 계산에 주로 사용되는 음해법의 하나인 IAF(Implicit Approximate Factorization)법을 이용해 3차원 Wigley 선형 주위의 자유표면파 및 점성유동장을 해석하였다. IAF 법을 사용함으로서 기존 Euler 양해법의 계산 시간을 50% 이상 감소시키는데 성공하였다. 수치기법으로 국부선형화와 Euler 음해법을 사용하였으며 artificial viscosity의 생성을 위한 압력 구배항은 사용하지 않았다. 수치 계산은 Reynolds 수 $10^6$. Froude 수 0.25, 0.289 및 0.316에 대하여 수행하였고 난류 모형으로는 Baldwin-Lomax 모형을 사용하였으며 주요 계산 결과로는 자유표면화 형상 및 속도분포 등이었다. 본 연구에서는 그 중에서 자유표면파 형상에 대한 계산 결과를 실험값 및 Euler 양해법을 사용한 결과와 각각 비교 검토하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.277-286
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• 2012

기체와 액체의 유동 및 고체의 변형을 동시에 고려할 수 있는 혼상류모델을 이용하여 파동장을 해석하는 경우, 서로 다른 비혼합의 유체 경계면의 시간변형을 고정도로 추적하는 것이 대단히 중요하다. 본 연구에서는 경계면의 추적에 있어서 VOF(Volume of Fluid)법으로 대표되는 경계면 형상의 재구축이 필요한 Geometrical-type의 경계추적법의 대신에 Algebraic-type의 경계추적법인 THINC(Tangent of Hyperbola for INterface-Capturing)법을 적용하였다. THINC법은 경계면에 대한 형상의 구축이 필요하지 않으므로 VOF법에 비해 비교적 간단한 알고리즘을 가지며, 기존의 Navier-Stokes solver에로 적용성이 용이한 장점을 갖는다. 본 연구에서는 THINC법의 기본적인 이류특성을 고찰하고, 혼상류수치모델인 TWOPM(one-field Model for immiscible TWO-Phase flows)과 결합한 수치모델을 파동장에 적용하여 비혼합 혼상류에서 경계면의 추적능을 검토하였다. 그 결과, 혼상류의 경계면 추적에 있어서 상대적으로 간단한 알고리즘의 THINC법이 기존의 VOF법과 유사한 정도를 갖는 해석법이라는 것을 확인할 수 있었고, 따라서 향후 기포의 연행을 동반하는 쇄파 및 쇄파력의 해석 등에 그의 적용성이 기대된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권4호
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• pp.321-328
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• 2014

고고도 모사를 위한 축소형 디퓨저의 비연소장 조건에서의 성능특성을 수치적으로 파악하였다. 디퓨저 입구길이를 노즐 출구직경과 비교해 0, 50, 100%로 변화 시켰고, 디퓨저 목의 길이는 2차목의 직경과 비교해 3, 5, 6, 7, 8, 12로 다양화하여 해석하고 실제 모사실험 값과 비교하였다. 그 결과 디퓨저의 입구길이가 짧아질수록 plume의 형상은 수축되었다. 또한, 디퓨저의 2차목 길이가 디퓨저 지름의 최소 8배보다 짧으면 내부에 마하디스크가 형성되어 압력의 급격한 상승을 일으킨다. 아음속 디퓨저의 길이는 설계치의 0, 50, 75, 100%로 변화시켜 유동의 변화를 관찰하였고, 길이가 짧아질수록 2차목 내부에 갑작스런 압력 상승을 야기함을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권1호
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• pp.1-8
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• 2010

푸리에 급수는 사인 곡선처럼 일정한 진폭으로 진동하는 정규파(wave)를 사용한다. 그래서 푸리에 급수에서 사용하는 함수는 진동수의 크기가 시간에 따라 변하지 않기 때문에 국부적인 영역에서 급작스런 진동이나 불연속성을 갖는 신호를 표현하기에는 한계가 있다. 그러나 이러한 푸리에 해석의 단점을 여러개의 적절한 웨이블렛의 선형조합에 의해 보완할 수 있는 것이 웨이블렛 급수해석이다. 시간에 집중되어진 궤적의 작은 잔파(wavelet)를 사용함으로써 시간과 주기의 폭을 변화시킬 수 있기 때문에 유동적이고, 특이(singular)형상을 지닌 신호들을 보다 효율적으로 표현할 수 있다. 이 연구의 주요 목적은 웨이블렛 급수해석이라고 불리는 방법을 2계 편미분방정식으로 표현되는 1차원 축방향 부재에 웨이블렛 이론을 적용함과 동시에 유한요소법과 같은 수치해석법과의 비교를 통해 성능평가를 위해 제안되었다. 여러 형태의 웨이블렛 함수의 검토 후에 HAT 함수가 웨이블렛 및 스케일링 함수로 채택되었다. 등분포하중을 받는 경우의 축방향 부재해석에서 제안된 방법은 유한요소법과 같이 효율적임을 보이며, 특히 응력특이점에서는 더 정확한 값을 보였으며, 계산시간도 절약되는 장점을 얻을 수 있었다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권3호
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• pp.64-69
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• 2018

고속 전자기 성형 (EMF) 과정은 로렌츠 힘과 자기장의 에너지를 기반으로 한다. EMF의 장점은 향상된 성형성, 주름 감소 및 비접촉 성형 등이 있다. 본 연구에서는 전자기 성형을 통한 알루미늄 파이프의 온도에 따른 성형성을 분석하기 위해 전자기-구조 연동해석을 수행하였으며, 온도가 증가함에 따라 전기저항이 커지므로 인해 자속 밀도는 감소하고, 응력-변형률 곡선에서 온도가 높아질수록 유동 응력이 낮아지므로 변형량은 상대적으로 증가함을 확인할 수 있었다.

• 한국환경과학회지
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• 제6권4호
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• pp.323-333
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• 1997

본 연구는 해양에서 비규칙적으로 관측된 유속자료를 이용 속도유선함수를 객관적해석을 통하여 산출하였다. 이를 위하여 헬름흘쯔(Helmholtz)정리를 응용 2차원 유속장의 비발산 부분만 나타내는 유선함수와 와도와의 관계를 규정하는 포이송(Poisson)방정식을 도출하고, 혼합경계조건과 관측치로부터 산출된 와도장을 이용 유선함수를 구하였다. 위의 방법을 실현하기 위하여 텍사스-루이지아나 대륙붕 순환 및 수송 연구(LATEX측 일환으로 텍사스-루이지아나 대륙붕의 31개 정점에서 32개월(1992년 4월 SIM 1994년 11월)간 관측된 해류계자료를 이용하였다. 본 방법으로 산출된 텍사스-루이지아나 대륙붕의 속도유선함수는 관측치와 잘 일치하였다. 본 연구에서 산출된 유선함수는 특정 해역의 저주파 운동의 이해뿐만 아니라 기름유출, 영양염 및 플랑크톤 수송과 관련한 환경유동모델의 초기화 및 검증에 응용될 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권5호
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• pp.598-605
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• 1985

본 논문에서는 공기(Pr*0.72) 중에서 등온으로 가열된 유한한 길이의 수평평 판과 수직평판이 직각을 이루는 경우의 2차원 유동 및 열전달 현상을 G $r_{LH}$ ＜1.25 $\times$$10^{6}$인 층류영역에서 고찰하였다.수평부위 및 수직부위로 부터 발생하는 평 면 열상승류(Plume)의 상호작용에 의해 독립된 각 평판에 대한 상사해 및 실험과는 다 른 결과를 얻을 수 있었고 이들을 온도장(temperature field)의 변화 및 국소 열유속 의 변화에 촛점을 맞추어 해석하였다. 또한 Nusselt수를 Grashof수와, 수평부위와 수직부위의 종횡비에 대해 정리하였는데 보다 일반적인 종횡비에 대해서도 해석이 가 능하도록 이 형상에 대한 새로운 특성길이를 제시하였다.이상의 실험을 위해서는 Mach-Zehnder 간섭계(MZI)를 사용하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.107-118
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• 1999

MCFC 발전 기술의 실용화를 위하여 $3,000cm^2$ 면적의 단위전지 20장으로 구성된 5 kW 급 MCFC 스택을 5,760 시간 동안 운전하여 그 운전특성을 파악하였다. 스택은 7.6 kW의 출력을 보여주어 설계치보다 높은 출력을 보여주었다. 아울러 스택 성능 및 스택내 운전온도 분포변화를 해석하기 위하여 열전달, 유동방정식 및 연료전지 반응특성을 고려한 수학적 모델을 완성하였다. 완성된 수학적 모델 전산 모사를 위하여 상용 CFD 코드를 이용한 프로그램을 개발하였고 개발된 스택 전산모사 코드는 실제 운전된 5 kW MCFC 스택 운전 자료와 이론적 계산결과와 비교하여 그 신뢰성을 확인하였다.