• 한국항공우주학회지
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• 제34권9호
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• pp.67-75
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• 2006

스월 인젝터의 비선형 동적특성을 모사할 수 있는 수치해석 모델을 개발하여 인젝터내의 정적/동적 특성을 분석하였다. Boundary Element Methods (BEMs)을 적용한 수치모델은 유체 경계면 산출에 매우 유리한 장점이 있어 표면의 불안정성 해석에 유용하게 적용되어 왔다. 이전의 연구 결과에서는 스월효과를 고려할 수 있도록 확장된 수치모델을 이용하여 인젝터의 형상을 고려한 정적특성을 보여주었다. 본 논문에서는 유입 흐름에 교란이 발생했을 때 인젝터의 각 구성요소에서의 동적응답을 분석하였고, 이론적 결과와 비교하여 수치모델에 대한 타당성을 검증하였다. 본 수치해석 결과는 입력류에서의 교란이 각 인젝터 구성품을 지나면서 감쇠/증폭되고 위상차를 만들게 되는 과정을 잘 모사하고 있다. 개발된 수치모델은 인젝터의 다양한 설계변수들이 유동특성에 미치는 효과 분석과 이론적 모델로는 예측이 어려운 비선형 영역에서의 동적 응답특성 분석에 유용하게 적용될 수 있을 것이다.

• 태양에너지
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• 제11권2호
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• pp.63-69
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• 1991

장방형 발열체 주위에서의 열전달 현상을 고찰하기 위하여, 주위유체가 공기인 정상 층류상태에서 수직단열판에 한변의 길이가 L인 2개의 등온 사각비임이 부착된 경우 사각비임으로부터의 전열특성을 상 하 비임사이의 간격($0.5{\le}D/L{\le}3.0$)과 Grashof 수를 변수로하여 수치해석 하였다. D/L가 증가함에 따라 하부비임의 하향면과 상부비임의 측면을 제외한 나머지 비임표면의 국소 Nusselt 수는 증가하였으며 최대전체평균 Nusselt 수를 갖는 최적비임간격은 D/L=2.6에서 나타났다. 본 연구는 전자장비나 Computer 등에서 발생되는 열의 방열문제, 그리고 기판상의 Micro-chip 및 부품 등의 효율적인 배열에 관한 기초자료를 제시하는데 목적이 있다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제35권4호
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• pp.43-55
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• 2015

This paper presents the thermal hydraulic performance of a three dimensional rib-roughened solar air heater (SAH) duct with the one principal wall subjected to uniform heat flux. The SAH duct has aspect ratio of 12.0 and the Reynolds number ranges from 2000 to 12000. The roughness has relative rib height of 0.045, ratio of dimple depth to print diameter of 0.5 and rib pitch ratio of 8.0. The flow attack angle is varied from $35^{\circ}$ to $70^{\circ}$. Various turbulent flow models are used for the heat transfer and fluid flow analysis and their results are compared with the experimental results for smooth surfaces. The computational fluid dynamics (CFD) results based on the renormalization k-epsilon model are in better outcomes compared with the experimental data. This model is used to calculate heat transfer and fluid flow in SAH duct with the compound roughness of V-shaped ribs and dimples. The overall thermal performance based on equal pumping power is found to be the highest (2.18) for flow attack angle of $55^{\circ}$. The thermo-hydraulic performance for V-pattern shaped ribs combined with dimple ribs is higher than that for dimple rib shape and V-pattern rib shape air duct.

• 전산구조공학
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• 제4권4호
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• pp.135-144
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• 1991

본 논문에서는 해양구조물에 작용되는 파력을 산정하고 구조물-유동의 상호작용을 해석하기 위하여 유동장을 유한요소법으로 모형화하여 해석할 때에, 효과적으로 적용될 수 있는 유체의 3차원 무한요소를 개발하였다. 유동의 수식화는 선형파동이론에 근거하였고, 구조물의 크기가 비교적 큰 경우를 대상으로 함으로써 유동의 관성력항이 지배적이므로, 점성저항력의 영향을 무시하였다. 유동의 지배방정식이 속도포텐셜에 대한 라플라스 방정식으로 주어지고, 구조물의 표면, 수면 및 해저면을 경계로 하여, 수평방향으로는 무한대로 펼쳐진 영역에서 정의된 문제를 효과적으로 해석하기 위하여, 두 종류의 유동요소를 개발하였다. 하나는 무한원방향으로 방사되는 파를 모형화 하기 위한 무한 요소이며, 다른 하나는 심해조건에서 유용하게 적용될 수 있는 가상바닥경계요소이다. 본 연구에서 제안한 유동요소들의 유용성과 효율성은 여러가지의 부유식 해양구조물에 대한 예제해석을 통하여 입증하였다. 같은 에제에 대하여 다른 방법으로 해석한 타 문헌상의 결과와 비교할 때, 본 연구에서 개발한 유동요소를 사용한 방법이 매우 좋은 결과를 줌을 알 수 있었다.

• 대한조선학회지
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• 제27권1호
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• pp.3-10
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• 1990

선체형상의 수치적 표현방법에는 선형을 구성하고 있는 일련의 곡선들을 이용하여 선형을 표현하는 curve approach와 선형을 직접 surface로 수식 처리하여 선형을 정의하는 surface approach가 있다. 본 논문에서는 2차원 곡선인 transverse section curve와 3차원 곡선인 longitudinal curve로 구성되는 곡선군들에 의해 형성되는 곡면요소를 수학적으로 처리하여 선체형상을 정의하는 curve approach방법에 대해 기술하였다. 형상 표면에 사용된 곡선 형태는 일반적인 parametric cubic spline을 보완한 modified cubic spline으로서 이 spline형태는 곡선 segment의 양 끝점에서의 접선 각도가 클 경우에도 아주 부드러운 곡률 분포를 얻을 수 있게 하기 때문에 선박 계산뿐만 아니라 유체동역학적 계산을 위한 선형 정의용으로 사용 가능할 정도의 정확성을 가진 기본 설계용 선형정의 결과를 얻을 수 있었다. 응용 예로서 SWATH 선형과 해양 조사선 선형을 표현한 결과를 보였으며, 본 선형 정의 방법을 선형 변환 기법과 연결하여 설계 요구 조건에 적합한 선형을 얻기 위한 선형 변환 예도 보였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제16권5호
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• pp.85-90
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• 2017

Mica-glass ceramics has features such as micro-sized crystals, high strength, chemical resistance, semitransparent optical properties, etc. Due to its superior material properties, mica glass ceramics have increasing applications in dental and medical components, insulation boards, chemical devices, etc. In many applications, especially for dental and medical components, ultra-precise polishing is required. However, it is known to be a very difficult-to-grind material because of its high hardness and brittle properties. Thus, in this study, a newly developed ultra-precise polishing method is applied to obtain nano-level surface roughness of the mica glass ceramics using magnetorheological (MR) fluids and nano abrasives. Nano-sized ceria particles were used for the polishing of the mica glass ceramics. A series of experiments were performed under various polishing conditions, and the results were analyzed. A very fine surface roughness of Ra=6.127 nm could be obtained.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권3호
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• pp.197-202
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• 2014

촉매 변환기의 효율은 촉매 물질이 포함되어 있는 하니콤 브릭 입구의 유동장 분포와 밀접한 관계가 있다. 하니콤 브릭 표면의 유동장 분포가 균일하지 않으면 시스템의 전환 효율이 감소하고 균일한 유동장 분포를 갖는 촉매 변환기에 비해 크기가 커져 제작비용도 증가한다. 따라서 촉매 변환기의 내부유동 해석은 매우 중요하다. 본 연구에서는 변환기 내부 하니콤 브릭 사이부분과 2번째 하니콤 브릭 출구부분의 유동분포를 단축을 따라 37.8 l/s와 94.4 l/s 유동영역에서 측정하였다. 또한, 자동차 제작사에서 이루어진 전산해석 결과를 측정 결과와 비교하여 실험적으로 검증하였다. 하니콤 브릭 사이부분의 ${\upsilon}$-속도분포 측정은 다소 변화하는 유동패턴이 형성되는 것을 보여주지만 입구 반대쪽 벽 부근영역에서 음의 유동장이 형성되고 음의 속도는 감소하여 중심 부근에서는 정체현상을 보이고 계속 입구 쪽까지 지속되는 것을 보여준다. 대부분의 속도 값에서 전산해석 결과는 측정치에 비하여 크게 나타났다.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.21-27
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• 1999

본 논문에서는 교란 포텐셜을 기저로 하는 패널방법을 사용하여 물제트를 분사하는 플랩을 가진 타의 성능해석을 수행하였다. 받음각이 큰 경우, 성능해석의 주요 인자가 되는 후류면의 위치를 구하기 위하여 후류면의 roll-up을 포함시킨 Pyo[1]의 방법을 사용하여 계산하였고, 경계면은 쌍곡면 패널로 이산화하였다. 플랩타의 본체와 플랩 사이의 간극유동을 점성유동인 Couette유동으로 가정하여 계산하였고, 간극 사이에서 분사되는 물제트는 유량변화를 소스로, 모멘텀변화를 떨어져 나가는 보오텍스로 가정하여, 간극의 입구와 출구 패널 위에서 경계조건으로 포함시켜 계산하였다. 본 방법의 수치적 검증을 위해 실험값이 존재하는 경우에 대해 실험값과 프로그램의 수치결과를 비교하였다. 비교 결과, 실험값은 계산값과 좋은 일치를 보임을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제5권1호
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• pp.34-41
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• 2001

고온의 연소가스로부터 노즐 표면을 보호하기 위하여 슬롯을 통하여 냉각 유체를 분사하는 슬롯 막냉각에 대하여 연구하였다. 냉각효율 및 열전달 특성은 주유동과 2차 유동의 분사율에 따라 크게 달라지며, 형상변화 및 유동가속에 의해서도 냉각 효과의 변화를 가져오게 된다. 본 연구에서는 실험을 통하여 축소노즐에서 분사율 변화에 따른 슬롯 막냉각 열전달 특성을 고찰하고, 평판 슬롯 막냉각 경험식의 결과와 비교하였으며, 수치해석을 통하여 축소노즐과 원형관에서의 냉각효율 및 열전달 특성도 비교하였다. 상대적으로 낮은 분사율에서 분사율 증가에 따른 냉각효율의 증가가 크게 나타났으며, 일정 분사율 이상에서는 냉각 효율의 증가가 크게 둔화되었다

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권8호
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• pp.553-561
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• 2017

본 연구에서는 산업용 가열 설비에 대한 연소 유동장과 복합 열전달 해석을 위하여 오픈소스 기반의 3차원 해석 시스템을 구축하고 실제 운전 중인 재가열로에 대한 해석을 통해 유용성을 확인하였다. 효율적인 가열로 전용 해석 체계를 위하여 오픈소스 OpenFOAM 라이브러리를 적용함으로써 다양한 해석 기능들을 추가로 개발할 수 있는 확장성과 상용 프로그램 도입에 비하여 경제성 측면에서도 장점들을 가지고 있다. 개발된 프로그램을 활용하여 실제 연속 아연 도금 강판 생산 공정 내의 수평형 소둔로에 대한 해석을 수행하였다. 해석 결과로부터 대상 가열 설비의 가열 성능은 고온 연소 기체에 의한 대류 보다는 복사 열전달 효과가 지배적이며, 이송되는 강판 표면으로 유입되는 복사 열전달량은 총 열전달량의 76% 수준으로 분석되었다. 현 가열로 전용 해석 시스템은 핵심적인 가열 설비 해석 기능을 포함하고 있지만, 다양한 연소 조건에 적용 가능한 난류 연소 모델과 가열로 벽면 열경계에 대한 추가적인 연구가 필요함을 확인하였다.