• 대한토목학회논문집
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• 제35권5호
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• pp.1083-1096
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• 2015

본 연구는 준설매립과정에서의 관중혼합 거동을 3차원 전산유체역학(CFD, Computational Fluid Dynamics)을 통해 분석한 연구로 준설토 배송관과 개질재 주입관이 합류하며 발생되는 이상(2-phase)유체의 혼합효율을 사전 평가함으로써 관중혼합 양상을 고찰하는 물리실험의 시행착오를 줄여 경제성을 증진시키는데 연구목적을 두고 있다. 수치해석에 이용된 CFD 코드는 OpenFOAM$^{(R)}$이고, 몇 가지의 기본가정 하에 배송관-주입관의 관경과 합류각을 변화시켜 총 18가지 경우에 대한 삼상(3-phase)유체 거동을 모의하였다. 그 결과 혼합효율에 대한 우열은 있었으나 그 차이는 미미하였고, 모든 경우에서 각 재료 사이의 경계층이 뚜렷하게 형성되었다. 이러한 현상을 극복하기 위한 보완 실험을 통해 경계층 파쇄(破碎)를 위한 관 내 부속 구조물이 고안되었으며, 본 연구에서 제시된 구조물은 단거리 배송관로 내 준설토와 개질재의 혼합효율을 크게 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.2610-2616
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• 2014

이젝터는 펌프의 일종으로서 고압의 유체가 지닌 압력에너지를 이용하여 흡입 유체를 빨아들여 이송하는 기계장치이다. 본 논문은 유한체적법 기반의 CFD 분석을 이용하여 이젝터의 성능에 영향을 미치는 혼합실 형상에 따른 영향을 조사하였다. 혼합실 내부의 노즐 직경과 노즐목 길이, 그리고 노즐 끝단과 유체가 외부로 빠져나가는 디퓨저 입구까지의 거리를 변화시키면서 성능을 좌우하는 흡입유체가 가장 잘 흡입되는 최적의 조건을 조사하였다. 연구 결과 이젝터의 성능은 노즐의 직경이 가장 큰 영향을 나타내는 것을 확인하였다. 혼합실 내부 노즐의 직경이 감소함에 따라 혼입율이 증가하는 것을 확인하였고 노즐 직경이 증가할수록 혼입율이 감소되는 것을 확인하였다. 반면 노즐목 길이, 노즐끝단과 디퓨저 입구까지의 거리에 대한 영향은 미비한 것으로 확인되었다. 마지막으로 CFD분석 자료를 토대로 인공신경망을 이용하여 더욱 구체적인 이젝터 혼합실 형상, 노즐 직경 23.8mm를 제시하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2005년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.1-13
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• 2005

Fluid flows within microchannels are characterized by low Reynolds numbers. Therefore the effect of mixing is a crucial factor in design of the channels. Since the action of the electro-osmotic or magnetic forces used in the mixing enhancement is usually periodic in the three-dimensional channel configuration, use of the various concepts of chaotic advection is reasonable in the quantification of the stirring effect. In this paper, the details of the method of material-stretching mapping is explained. The actual application of the method to the screw extruder is also presented.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제30권8호
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• pp.45-53
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• 2001

열적 성질을 가지는 각종 용질을 물을 주체로 한 열매체 등에 혼합 분산시킴으로써 그 열매체인 유체의 성질을 바꾸어 다원적 기능성을 가지도록 한 기능성 열유체의 열에너지 수송성에 대해 살펴보고자 한다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
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• pp.112-115
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• 2009

In this paper, flow simulation algorithms for utilizing unstructured hybrid meshes are introduced. First, various types of meshes are introduced. Advantages and disadvantages of each type of meshes are discussed. Unstructured hybrid mesh approach, that is best suited for high speed viscous flow simulation, is presented. Lastly, various types of flow simulations using unstructured hybrid meshes are introduced.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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• pp.301-304
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• 2006

This paper presents a review of the important recent literature available in the area of micro-channel flow analysis and mixing. The topics covered include the physics of flows in micro-channels and integrated simulation of micro-channel flows. Also the flow control models and electro-kinetically driven micro-channel flows are explained. A comparison of various mixing principles in micro-channels are provided in sufficient detail.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.11-19
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• 2017

우리는 액체와 고체가 혼합된 표면을 세밀하게 복원하기 위해 하이브리드 부호거리장과 적응형 유체표면기술을 통합한 유체표면복원의 새로운 파이프라인을 제안한다. 이전 입자기반 유체 시뮬레이션은 입자가 불규칙하게 분포 될 때 유체표면에 노이즈 문제가 발생한다. 이 문제를 줄이기 위해 스무딩(Smoothing)기법을 적용하면 반복적인 스무딩과정으로 인해 선명하고 디테일한 유체의 표면적 특징을 소실하여 유체의 디테일이 사라지는 문제가 발생한다. 우리의 방법은 유체를 구성하는 입자기반의 부호거리값과 고체를 구성하는 삼각형기반의 부호거리값을 결합하여 하이브리드 부호거리장을 구성한다. 그리고 적응적으로 유체의 표면을 복원하는 방법을 제안하여 전체적인 효율성을 한 층 개선시킨다. 이렇게 하면 고체와 액체 부분의 세밀한 표면적 특징을 표현할 수 있을 뿐만 아니라 두 재질이 혼합되었을 때도 디테일한 표면의 특징과 부드러운 유체표면을 모두 나타낼 수 있다. 또한, 가이딩 형상이란 개념을 소개하여 부호거리값을 빠르게 얻어 올 수 있는 방법을 제안한다. 결과적으로, 하이브리드 부호거리장과 메쉬 재복원 기술을 적응형 프레임워크에서 통합함으로써 유체표면을 복원하는 파이프라인의 전반적인 효율성을 개선시켰다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권1호
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• pp.66-71
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• 2012

본 연구에서는 크기가 다른 두 종류의 단단한 구형 입자들로 충전된 이분산(二分散) 충전층을 지나는 비압축성 유체 흐름의 투과도를 실험적으로 측정하고 이론적으로 예측하는 문제를 다룬다. 작은 입자에 대한 큰 입자의 크기 비 ${\lambda}$가 1.25와 2인 두 가지 경우에 대해 여러 가지 입자 혼합 비율로 충전층을 만들고 그 공극률과 유체 흐름의 투과도를 측정하였다. 이분산 충전은 입자 크기가 일정한 단분산 충전에 비해 공극률이 감소하고 투과율이 감소하나 입자들의 크기 비 ${\lambda}$나 혼합 비율 ${\gamma}$에 따라 다르게 나타난다. 두 가지 입자의 혼합 비율에 따른 공극률의 변화와 투과율의 변화 형태는 서로 일치하지 않는다. 개별 충전 입자에 걸리는 항력 계산에 기초한 모델을 고안하여 투과도를 예측하는 간단한 이론식을 유도하였고 이 식을 이용한 예측값을 실험 결과 및 선행 연구 결과들과 비교한 결과, 이 이론식에 의한 투과도 예측값이나 입자 혼합 비율에 따른 투과도 변화 경향이 실험값에 가장 근사하였다. 이 이론식을 이용해 이분산 충전층을 지나는 유체 흐름의 투과도를 간단하고 정확하게 예측할 수 있음을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.3022-3029
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• 2015

본 연구에서는 물과 비 혼합 비 공비 물질을 작동 유체로 사용하는 가시화 실험 장치를 제작하여 열유속을 증가시키며 시간에 따른 벽면온도 특성과 내부 유동를 카메라로 연속 촬영하며 2유체 열사이폰의 내부의 유동 및 열전달 특성에 대하여 가시적 방법으로 실험을 수행하여 실험 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 물과 FC40을 사용한 비 혼합 2유체 열사이폰은 열유속의 크기에 따라 자연대류, 펄스비등, 연속비등의 세가지 영역으로 구분 되었으며 비등은 증기압이 낮은 물에서 발생하였다. 자연대류에서는 액체 풀에서 물의 증발과 대류 액막 유동이 발생하였다. 액체 풀에서 비등이 발생할 때에는 강한 비등에 의하여 FC40과 물의 혼합된 상태로 전 영역에 걸쳐 기-액 이상 유동이 발생하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권4호
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• pp.613-619
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• 2022

전도성 입자로 제조된 전기유변(Electrorheological) 유체에서 입자 크기 및 서로 다른 크기의 입자들의 혼합이 전기유변 현상에 어떤 영향을 미치는지 살펴보기 위해 Onsager 이론으로 확장된 Maxwell-Wagner 분극 모델을 이용하여 전산 모사를 수행하였다. 전산 모사 결과 입자의 부피 분율이 같은 경우 단일한 크기의 입자로 구성된 균일한 전기유변 유체의 동적 항복응력은 입자 크기에 무관하였고, 크기가 서로 다른 입자들로 혼합된 비균일 전기유변 유체의 동적 항복응력은 균일한 전기유변 유체에 비해 감소하였다. 입자 부피 분율이 같은 경우 ${\dot{\gamma}}^*$≧0.01인 범위에서 큰 입자로 구성된 균일한 전기유변 유체가 작은 입자로 구성된 균일한 전기유변 유체보다 전단응력이 큰 것으로 나타났으며, ${\dot{\gamma}}^*$≧1인 경우에는 전기유변 유체는 큰 입자의 비율이 증가할수록 전단응력이 증가함을 보였다. 모든 입자 크기 및 조성에 대해 전도성 입자로 제조된 전기유변 유체의 특성인 비제곱 전기유변 현상(∆_𝛕 ∝ Eⁿ, n ≈ 1.55)도 예측하였다.