• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.13 no.6
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• pp.24-33
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• 2009

The present study deals with the optimization of the leading edge shape around a wing-body junction to minimize the strength of the horseshoe vortex, which is one of the main factor generating the secondary flow losses. For this purpose, approximate optimization method is used for the optimization. The study is performed by using $FLUENT^{TM}$ and $iSIGHT^{TM}$. The total pressure coefficient for the optimized model was decreased about 9.79% compared with the baseline model.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.257-265
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• 2009

The present study deals with the leading edge shape on a wing-body junction to decrease a horseshoe vortex, one of the main factors to generate the secondary flow losses. The shape of leading-edge is optimized with design variables form the leading-edge shape. Approximate optimization design method is used for the optimization. The study is investigated using $FLUENT^{TM}$ and $iSIGHT^{TM}$. As the result, total pressure coefficient of the optimized design case was decreased about 9.79% compare to the baseline case.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.37 no.9
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• pp.829-836
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• 2009

3-Dimensional flow which is represented by horseshoe vortex is generated as a type of secondary flow about the main flow. As well, it causes the flow loss. The present study deals with the leading edge fence shape on a wing-body junction to decrease a horseshoe vortex, one of the main factors to generate the secondary flow losses. The shape of leading-edge fence was optimized with the design variables of the installed height, length, width, and thickness of the fence as the design variables. Approximate optimization design method is used as the optimization. The study was investigated using $FLUENT^{TM}$ and $iSIGHT^{TM}$. Total pressure coefficient of the optimized design case was decreased about 7.5 % compare to the baseline case.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.1
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• pp.9-15
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• 2011

In this study, we investigated the hydrodynamic and thermal performance of constructal architectures on the basis of the mass flow rates for a given pressure drop, and we determined the thermal resistance and flow uniformity. The five flow configuration used in this study were the first construct with optimized hydraulic diameter, the second construct with optimized hydraulic diameter, the first construct with non-optimized hydraulic diameter, second construct with non-optimized hydraulic diameter, and a serpentine configuration. The results of our study suggest that the best fluid-flow structure is the second constructal structure with optimized constructal configurations. We also found that in the case of the optimized structure of cooling plates, the heat transfer was remarkably higher and the pumping power was significantly lower than those of traditional channels.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2009.12a
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• pp.511-514
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• 2009

현재 일반적으로 사용되는 300cc 소형엔진 기화기의 최적화 및 성능 향상을 위하여 유동해석을 수행하였다. 베르누이의 정리를 기본으로, 성능을 발휘하는 주요 설계인자인 기화기 내부의 벤튜리 튜브의 각도, 길이 등을 변수로 하여 유동해석을 수행하였다. 그 결과를 분석하여 최적화된 모델을 제시하였다. 결론적으로, 유동 해석을 바탕으로 기존 사양 대비 향상된 성능의 모델을 제시하였다. 유동해석을 통해 기화기 내부의 벤튜리관에 곡면(Rounding)처리를 적용함으로 기화기에서 소모되는 흡기저항을 줄여 펌핑로스를 저감활수 있음을 확인하였다. 펌핑로스의 저감은 엔진 연비의 향상과 엔진토크에 긍정적 효과로 작용할 것으로 기대된다. 벤튜리관의 출구 각도를 감소시킴으로 박리를 개선하여 Dead Volume을 줄임으로서 기존 모델에 대비하여 원활해진 유동의 흐름을 얻을 수 있었다. 이는 흡기유량을 증대시키고 엔진출력을 상승시키는 효과로 작용할 것으로 예상된다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.98.1-98.1
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• 2015

G-M극저온냉동기의 구동으로 인해 발생되는 크라이오 펌프의 진동 저감을 위해 각 요소에 해당하는 부품의 소재 및 모델 변경으로 설계에 반영하고자 한다. G-M극저온냉동기는 헬륨냉매를 사용하여 2개의 정압과정과 2개의 정적과정으로 구성되는 냉동사이클을 구성하는데, 구조적 특성상 내부 왕복기의 운동과 고저압변환에 따른 압력차이가 냉동기의 진동을 유발하므로 진공성능에 영향을 줄 수 있으므로, 이를 최소화하는 기술 개발이 필요하다. 헬륨냉매의 고압 유동에 따른 관로 압력증가로 인한 유동소음이 발생하는데, 이로 인한 소음을 줄이기 위해 관로의 최적화 설계/방진구조반영(DAMPER)으로 진동 안정화(Vibration Stabilization)설계를 수행 하고자 하며, 이에 따른 최적화 연구을 수행하고자 한다. 일차적으로, 기존 시스템의 진동측정을 통해 진동의 가진원을 밝히고 진동 전달경로를 파악하고자한다. 진동 가진원의 가진 최소화, 진동전달경로의 전달률 최소화, 고압유동에 따른 관로 설계 최적화를 진동해석, 탄성체 동역학해석, 그리고 유동해석을 통해 진동 및 소음의 최소화 방안을 도출하고자 한다. 해석결과를 토대로 진동가진원의 최소화를 위한 제품설계변경과 진동전달경로에 대한 방진을 위한 dmper 적용(전달률 최소화) 및 유동소음 최소화를 위한 damper나 관로 최적화 설계를 수행한다. 상기 기존시스템 측정/분석, CAE해석을 통한 진동/소음의 최적화방안도출 및 실제품 적용기술은 저진동 크라이오펌프 개발을 위한 기반 기술 확립에 크게 기여할것이며, 향후 크라이오펌프 고도화 및 최신 기술 제품 개발에 큰 기여가 기대된다.

• Journal of the KSME
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• v.53 no.5
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• pp.35-40
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• 2013

이 글에서는 최근 많은 연구가 수행되는 자연모사 기법 중 식물모사 기법을 소개하고자 한다. 식물의 유동 원리 및 중요성, 식물 유동원리를 이용한 식물모사 마이크로 디바이스의 설계, 식물의 진화혼적 최적화의 공학적 접근에 대해 논한다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.15 no.4
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• pp.1-10
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• 2011

This paper presents the shape optimization of the endwall which improve the aerothermal environment of a gas turbine passage. A nonaxisymmetric endwall technique was adapted as the improving method. The turbine passage was simulated by a $90^{\circ}$ turning duct ($Re_D$=360,000). The main purpose of the present investigation was to focus on finding a nonaxisymmetric endwall with minimum total pressure loss in the passage and heat transfer coefficient on the endwall of the duct. An approximate optimization method was used for the investigation to secure the computational efficiency. Results indicated that a significant improvement in aerothermal environment can be achieved through the application of a nonaxisymmetric endwall.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2016.11a
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• pp.85-89
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• 2016

실제 환풍용 팬의 수치를 이용하여 환기용 부스의 형상에 대한 내부 유동의 변화 양상과 유동의 정상상태에 따른 해석결과 비교를 수행하였다. 벽면이 기울어진 형상이 직사각형 형상의 부스에 비해 나은 내부 흐름을 보여 환기용 부스에 더 적합한 형상임을 확인할 수 있었다. 비정상 유동과 정상 유동은 해석 결과에서 다소 차이를 보였으며, 이는 차후 실험을 통해 검증할 예정이다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.10a
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• pp.15-15
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• 1999

램 가속기에 대한 연구는 램 가속기의 작동 조건이 고온, 고압, 초고속이라는 점과 가속기 내부에서 급격한 화학반응이 수반된다는 특성으로 인하여 실험과 해석상의 상당한 어려움이 존재한다. 램 가속기는 작동 모드에 따라 탄체 후방의 열적 질식 조건을 이용한 열적 질식 모드(Thermally Choked Mode)와 탄체 표면에 형성되는 데토네이션파를 이용한 초폭굉모드(Superdetonative Mode)로 나뉘어진다. 본 연구는 초폭굉 모드로 작동하는 램 가속기의 작동 성능 향상을 위한 방법으로 수치 최적화 기법을 이용한 램 가속기 내부 예 혼합기의 조성비 최적화를 수행하였다. 설계 변수로는 수소와 질소의 조성비를 선정하였으며, 최적 설계 목표는 일정한 질량과 형상을 갖는 탄체를 초기속도 2500m/s에서 3000m/s로 가속시키기 위하여 필요한 최소 램 가속관의 길이로 정하였다. 본 연구에서는 구베법에 기반한 Simplex 방법 및 SLP(Sequential Linear Programming)등의 수치 최적화 기법을 적용하였고, 가속기 내부의 유동장은 해석의 효율성을 고려하여 이차원 비점성 유동으로 가정하였고, 비평형 화학반응 해석을 수행하였다.