• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제26권4호
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• pp.693-702
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• 2009

액체로켓엔진의 구성품 중 하나인 산화제 라인 시스템의 3차원 모델과 유동해석을 수행하였다. 전체 시스템의 유동해석에 앞서 각 구성품들의 개별적인 유동해석과 단순화된 모델을 통해 최적의 위치를 결정하였다. 그 결과 가스발생기 라인의 입구는 압력보상이 필요하며 오리피스의 위치에 따라 출구 유동의 형태가 달라지는 것을 확인할 수 있었다. 전체적으로 해석된 라인 시스템은 주어진 요구조건을 만족하는 것으로 나타났으며 이는 실제 제품 제작과 시험을 통해 확인할 예정이다.

• 항공우주기술
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• 제3권2호
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• pp.183-190
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• 2004

액체로켓용 연료펌프의 설계를 검증하기 위해 상용 3차원 유동해석 소프트웨어를 이용하여 설계점 성능을 예측하였다. 연료펌프의 성능과 축추력에 영향을 미치는 누설유량에 대한 예측의 정확도를 높이기 위해 인듀서, 임펠러, 볼류트 및 2차 유로를 계산영역으로 설정하였으며 인듀서/임펠러/누설유로/볼류트 사이의 경계면에 혼합면 기법을 적용하여 계산에 소요되는 시간을 줄이고자 하였다. 유동해석을 통해 예측된 수력성능은 설계요구조건을 만족시키는 것으로 나타났으나 축추력이 허용치에 비해 크게 예측되어 이를 감소시키기 위한 설계변경이 이루어졌다. 변경된 설계안에 대한 유동해석을 수행한 결과 연료펌프의 수력성능은 유지되면서 축추력은 처음의 설계안에 비해 30% 수준으로 크게 감소하였음을 확인할 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제8권4호
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• pp.67-72
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• 2001

반도체 칩 캡슐화성형시 칩 캐비티에서의 유동을 보다 엄밀하게 모델링하고 해석하기 위한 연구가 이루어졌다. 리드프레임에서의 구멍부위를 통과하는 유동의 모델링을 시도하였고 리드프레임에서의 열 경계조건을 정확하게 취급하였다. 유동의 이론적 해석을 위해 헬레쇼오 모델을 채택하였고 리드프레임에 의해 아래 위로 분리된 각각의 캐비티로 가정하여 해석하였다. 리드프레임에서 구멍부위를 통과하는 유동은 헬레쇼오 모델링시에 질량 소스(source) 항으로 삽입되었다. 유동해석 프로그램과 콤플렉스 방법에 기반을 둔 최적화 프로그램을 연계하여 미성형 방지를 위한 최적 공정조건을 성공적으로 정확하게 얻어낼 수 있었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.345-352
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• 1985

본 연구에서는 내류(internal flow)에서 유로가 비대칭으로 급확대될 경우의 박리현상과 유동현상을 고찰하였다. 비대칭 급확대 채널에서의 층류영역에서 난류영 역까지의 유동현상을 B.F. Armaly, C.E. Thomas는 실험적 해석과 유한요소법을 사용하 여 이론적 해석을 하였고 Donald. M. Kuehn, Denham & Patrick, Kwon, Patrick J. Ro- ache, Anand Kumar등은 같은 모델에 대해서 실험적 해석과 유한차분법을 사용하여 이 론적 해석을 하였으며 지금까지의 유한해석법에 의한 연구는 입구와 출구조건이 같은 경우 및 밀폐 공간 혹은 한면의 속도가 주어지는 밀폐공간등에 대해 수행되어 왔으나 본 연구에서는 입구와 출구조건이 같지 않은 2차원, 비대칭 급확대 채널에서의 유동현 상을 유한해석법으로 해석하여 실험치와 비교하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.4718-4725
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• 2011

본 연구는 성능 해석을 통하여 1600cc급 흡기매니폴드의 흡기유량 및 분배특성에 대한 연구를 수행하였다. 일차원 엔진 성능해석 프로그램과 3차원 유동해석프로그램을 이용하여 해석을 수행하였다. 흡기 매니폴드의 정상상태 유동해석을 수행한 결과, 일차원 유동해석과 3차원 유동해석의 유량계수 표준편차는 1% 미만으로 우수한 분배특성을 나타내었다. 일차원 해석 결과가 3차원 결과 대비 미소하게 증가된 결과를 보였지만 동등한 유량계수 경향성을 나타냈다. 비정상상태 해석은 분배특성 측면에서 정상상태 해석 결과와 유사한 결과를 보였으며, 정상상태 해석결과를 통한 비정상상태 분배특성의 예측이 가능함을 확인하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제16권1호
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• pp.44-50
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• 2012

팁 간격의 크기가 냉각탑용 축류팬의 성능과 누설 유동에 미치는 영향을 조사하기 위해서 서로 다른 2가지 팁 간격을 가진 경우에 대해서 점성유동을 해석하였다. 케이싱 내에서 작동하는 축류팬 주위의 유동을 연속방정식, Navier-Stokes 방정식 등을 지배방정식으로 사용하여 수치해석 하였다. 난류유동에 나타나는 레이놀즈 응력은 ${\kappa}-{\epsilon}$ 난류모델을 사용하여 계산하였다. 전체적으로 H형 격자계를 사용하였으며, 팁 주위의 유동을 해석하기 위해서 팁 영역 주위에 부분적으로 조밀한 격자를 두었다. 팁 간격이 증가하면 누설 유동의 증가로 인한 유동 손실의 증가로 전압상승과 수력효율이 감소하였다. 팬 직경에 대한 팁 간격이 0.4%에서 1.0%로 증가하면 전압상승 값이 약 10% 정도 감소하였으며, 수력효율은 약 3% 정도 감소하였다. 팁 간격이 팁 근처 날개 주위의 압력에 미치는 영향을 보면, 팁 간격이 증가하여 누설 유동이 증가하면 흡입면과 압력면의 압력차가 전연 부근에서 감소함을 알 수 있었다. 누설 와류의 중심은 코드를 따라서 흡입면으로 부터 떨어져 나가면서 형성됨을 알 수 있었다. 누설 와류의 위치를 보면 팁 간격이 증가하면 와류 중심의 위치가 흡입면 쪽으로 이동하고, 흡입면에서 떨어진 거리도 날개 후반부에서 증가 폭이 커지는 포물선 형태로 증가함을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.88-88
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• 2019

컴퓨터 성능향상과 수치해석기법의 발달로 인해 Navier-Stokes 방정식에 기초한 수치모델을 활용한 3차원 유동/파동장 해석이 증가하고 있는 추세이다. 그러나 아직까지 Navier-Stokes 방정식 모델의 계산부하를 PC에서 소화하기에는 무리가 따른다. 게다가 실험실 스케일을 벗어나, 실제 현장을 계산영역으로 설정할 경우에는 계산량이 엄청나게 증가하게 된다. 이것을 극복하기 위해서는 반듯이 병렬계산을 수행하여야 한다. 본 연구에서는 계산부하가 큰 Navier-Stokes 방정식 기반의 3차원 수치모델 LES-WASS-3D를 활용한 대용량 병렬계산체계를 구축한다. 나아가 3차원 정밀 또는 광역의 유동/파동장 해석에 있어서 병렬계산체계의 성능과 적용성을 검토한다. 현재 보급되고 있는 PC들은 모두 멀티프로세서가 장착됨으로 손쉽게 병렬계산을 수행할 수 있다. 그러나 정밀 또는 광역해석을 위해서는 대용량 병렬계산 컴퓨터가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 보조프로세서를 장착한 공유메모리 환경의 고성능 병렬계산체계를 구축한다. 나아가 포트란 기반의 순차코드로 구축된 기존 3차원 Navier-Stokes 방정식 모델 LES-WASS- 3D를 병렬코드로 변환한다. 병렬계산 성능 및 적용성을 검토하기 위한 수치해석을 수행한다. 이상의 과정을 통해 본 연구에서 구축한 병렬계산체계의 성능 및 적용성을 확인할 수 있었다. 그리고 3차원 유동/파동장 해석에 있어서 정확도 향상뿐 아니라, 계산영역을 확장할 수 있는 계기가 마련되었다. 또한 유동/파동 해석보다 많은 계산시간이 필요한 지형변동 해석에도 충분히 적용될 수 있다고 판단된다.

• 에너지공학
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• 제29권3호
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• pp.25-33
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• 2020

본 연구에서는 유동해석 및 구조해석을 수행하여 위상최적화에 의해 설계된 버터플라이 밸브 디스크의 구조적 안전성을 살펴보았다. 유동해석을 수행하여 유량계수의 변화와 공동현상을 예측하였으며, 구조해석 후 강도 및 강성의 유효성을 확인하였다. 유동해석 후 열림각이 커질수록 유량계수가 비선형적으로 증가하다가 완만한 경사를 보였고, 열림각이 12o 일 때 공동화 현상을 예측할 수 있었다. 구조해석 후 경량 디스크의 유효응력이 재료의 항복강도보다 작았으며, 최대변형량도 선행연구의 보수적 변형량보다 작았다. 궁극적으로 전산해석에 기초한 경량 밸브 디스크의 구조적 안전성이 유효함을 확인하였다.

• 한국진공학회지
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• 제14권1호
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• pp.7-16
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• 2005

두 개의 쌍원통 실린더를 구성하고 있는 기름-물 펌프는 차세대 저진공 펌프로의 활용이 가능하다. 하지만 설계개선을 위한 유동 해석 결과가 충분하지 않다. 경제적 측면에서 상업화 이전에 수치해석 방법에 의한 유동해석이 요구되고 있다. 유동 해석에 사용되는 상업용 코드(Fluent)을 사용하여 펌프의 설계에 필요한 자료를 제공하였다. 쌍원통 실린더와 고정 실린더 사이의 속도와 압력 분포 등의 유동변수를 분석하기 위하여 2차원 해석을 수행하였다. 본 수치해석 방법은 쌍원통 실린더로 구성된 펌프의 성능향상에 유용하게 사용할 수 있다.

• 에너지공학
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• 제6권2호
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• pp.137-144
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• 1997

선회분류층형 석탄가스화기내의 비반응 난류선회 유동장을 수치해석 기법을 이용하여 해석하였다. 우선 2차원해석과 3차원 해석과의 비교를 통하여 2차원화 가정의 주요변수인 등가틈새(equivalent slit)의 개념이 적절하며, 동시에 2차원 해석결과의 타당성을 입증하였다. 선회분류층형 가스화기내에서 가장 중요한 무차원수인 선회수의 변화에 따른 유동장의 특성변화를 주로 고찰하였다. 또한 유동장의 이론적인 선회수 및 등가틈새너비를 입력으로 이용한 전산해석을 수행하여. 미분탄반응이 존재할 경우의 유동장의 특성을 예측하여 보았다. 버너출구단면적의 크기 및 위치를 적절히 조절함으로써, 가스화기 내부에 미분탄반응에 적절한 유동장을 형성시킬 수 있음을 발견하였다.