• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.484-489
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• 2003

The mass flow rate of gas flow through critical nozzle depends on the nozzle supply conditions and the cross-sectional area at the nozzle throat. In order that the critical nozzle can be operated at a wide range of supply conditions, the nozzle throat diameter should be controlled to change the flow passage area. This can be achieved by means of a variable critical nozzle. In the present study, both experimental and computational works are performed to develop variable critical nozzle. A cone-cylinder with a diameter of d is inserted into conventional critical nozzle. It can move both upstream and downstream, thereby changing the cross-sectional area of the nozzle throat. Computational work using the axisymmetric, compressible Navier-Stokes equations is carried out to simulate the variable critical nozzle flow. An experiment is performed to measure the mass flow rate through variable critical nozzle. The present computational results are in close agreement with measured ones. The boundary layer displacement and momentum thickness are given as a function of Reynolds number. An empirical equation is obtained to predict the discharge coefficient of variable critical nozzle.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1994년도 추계 학술발표 강연 및 논문 개요집
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• pp.97-97
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• 1994

Wide gap 반도체 중 하나인 GaN 에너지갭이 실온에서 3.4eV 이고 직접천이형 에너지대 구조를 가지므로 청색 및 자외영역의 파장을 발광하는 발광다이오드와 바도체 레이저 다이오드의 제작에유용한 재료이다. GaN계 III족 질화물반도체가 다파장용 광원으로서 유망함을 보인 것은 1970년대 초방의기초적 연구이다. 이로부터 약 25년이 경고한 현재 청색발광다이오드가 실용화당계에 이르게 되었지만 아직까지 전류주입에 의한 레이저발진은 보고되고있지 않다. 이 논문에서는 ALGaN/GaN이중이종접합(DH) 구조의 광여기에 의한 유도방출과 광학적 이득을 측정하므로서 전류주입에의한 레이저발진의 가능성을 조사하였다. 유기금속기상에피텍셜(MOVPE)법으로 성장한 ALGaN/GaN DH구조의 표면에 수직으로 펄스발진 질소레이저(파장:337.1nm, 주기:10Hz, 폭: 8nsec) 빔의 공출력밀도를 변화시키어 조사하고 시료의단면 혹은 표면으로부터 방출되는 광 스펙트럼을 측정하였다. 입상광밀도가 증가함에 따라 자연방출에 의한 발광피크보다 낮은 에너지에서 발광강도가 큰 유도방출에 의한 피크가 370nm의 파장에서 현저하게 나타났으며 실온에서 유동방출에 필요한 입사공밀도의 임계치는 약 89㎾/$\textrm{cm}^2$이었다. 이는 GaN 단독층에 대한 유동방출의 임계치 700㎾/$\textrm{cm}^2$ 에 비하여 약 1/8정도 낮은 것이며, 이를 전류밀도로 환산하면 약 27㎄/$\textrm{cm}^2$ 정도로서 전류주입에 의하여서도 레이저발진을 실현할 수 있는 현실적인 값이다. 한편 광여기 방법으로 측정한 광학적 이득은 입사광의 밀도가 각각 100㎾/$\textrm{cm}^2$과 200㎾/$\textrm{cm}^2$일 때 34$cm^{-1}$ / 과 160 $cm^{-1}$ / 이었다. 이와 같은 결과는 GaN의밴드단 부근의 파장영역에서 AIGaN 흔정의 굴절율이 GaN의 굴절율보다 작으므로 DH구조의 채택의 의한 광의 몰입이 가능하여 임계치가 저하된 것으로 여겨진다. 또한 광학적 이득의 존재는 이 구조에 의한 극단파장 반도체 레이저다이오드의 실현 가능성을 나타내는 것이다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2000년도 추계 학술대회논문집
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• pp.115-122
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• 2000

본 연구에서는 2 차원 벽구동 캐비티 유동에 의하여 나타나는 이력효과에 의한 분기(Bifurcation)현상을 전산유체기법을 사용하여 연구하였다. 캐비티는 북쪽과 동쪽벽이 움직일 수 있고, 다른 두 벽은 고정되어있는 구조이다. 실험은 Reynolds 수 100 에서 1000까지 증가시켜가면서 북쪽벽과 동쪽벽을 동시에 가속 시켜 정상상태에 이르게 한 경우와 북쪽벽이 먼저 가속되어 정상해에 이른 후 동쪽벽을 나중에 가속하여 재차 정상상태에 이르게 한 경우를 비교하였다. 그 결과 Reynolds수가 약 200이상부터 벽에 작용하는 항력, 유량함수의 값, 재부착점등이 분기현상을 나타냄을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권2호
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• pp.294-301
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• 2003

It is of often important to accurately predict the flow-induced vibration or dynamic instability of a pipeline conveying internal high speed flow in advance, which requires a very accurate solution method. In this study, first the dynamic equations for the axial and transverse vibrations of a pipeline are reduced from a set of pipe-dynamic equations derived in the previous study and then the spectral element model is formulated. The accuracy of the spectral element method (SEM) is then verified by comparing its results with the results obtained by finite element method (FEM). It is shown that the present spectral element model provides very accurate solutions by using an extremely small number of degrees-of-freedom when compared with FEM. The dynamics of a sample pipeline is investigated with varying the axial tension and the speed of internal flow.

• 유변학
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• 제10권3호
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• pp.160-164
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• 1998

본 연구에서 Doi-Edwards 점탄성 조성방정식의 Hadamard 안정성 분석을 행하였 다. Hadamard 안정성은 방정식의 탄성 성질과 연관되는 특성으로 파장이 짧고 진동수가 큰 파동에 의한 외란 하에서 식의 안정성을 의미한다. 먼저 안정성을 위한 일반 3차원 조건을 수립하고 단순한 1차원과 2차원 외란하에서 필요조건을 구하였다. Doi-Edwards 이론을 따 르는 물질의 단순전단유동을 고려함에 의하여 순간 전단변형률이 1.8786을 넘어설 때 파장 이 짧고 진동수가 큰 외란에 의하여 불안정성이 나타남이 증명되었다. 이 안정성의 임계치 는 실제 고분자공정 뿐 아니라 실험실에서도 쉽게 도달할수 있는 값으로 이와 같은 불안정 유동은 mi-crophase separation과 같은 물리적 현상과는 관련이 있다는 증거가 없으므로 조 성방정식 자체가 지니는 수학적 모순점에 기인한 것이라 할수 있다.

• 설비공학논문집
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• 제14권10호
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• pp.833-843
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• 2002

The present experimental and numerical investigations are performed for the characteristics of transitional flow in a concentric annulus with a diameter ratio of 0.52, whose outer cylinder is stationary and inner one rotating. The pressure losses and skin- friction coefficients have been measured for the fully developed flow of water and glycerine-water solution (44%) with the inner cylinder rotating at speed of 0∼600 nm, respectively. The transitional flow has been examined by the measurement of pressure losses to reveal the relation of the Reynolds and Rossby numbers with the skin-friction coefficients. The occurrence of transition has been checked by the gradient changes of pressure losses and skin-friction coefficients with respect to the Reynolds numbers. The increasing rate of skin-friction coefficient due to the rotation is uniform for laminar flow regime, whereas it is suddenly reduced for transitional flow regime and, then, it is gradually declined for turbulent flow regime.

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권2호
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• pp.124-132
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• 2009

Experiments have been performed to investigate fluid-elastic instability of tube bundles, subjected to twophase cross flow. Fluid-elastic is the most important vibration excitation mechanism for heat exchanger tube bundles subjected to the cross flow. The test section consists of cantilevered flexible cylinder(s) and rigid cylinders of normal square array. From a practical design point of view, fluid-elastic instability may be expressed simply in terms of dimensionless flow velocity and dimensionless mass-damping parameter. For dynamic instability of cylinder rows, added mass, damping and the threshold flow velocity are evaluated. The Fluid-elastic instability coefficient is calculated and then compared to existing results given for tube bundles in normal square array.

• 한국자기학회지
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• 제13권1호
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• pp.41-46
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• 2003

본 연구에서는 높이와 길이의 비가 1:4인 장방형 케버티에서 바닥을 가열하고 좌우측 및 상부를 냉각할 경우 나타나는 베나드 유동을 다루었다. 자성유체는 미시적인 견지에서 자장의 영향에 의해 내부입자가 회전을 하고, 그 영향이 거시적인 열유동에 미치게 된다. 본 연구에서는 수치해석방법으로 비전도성 자성유체의 지배방정식계에 GSMAC algorithm을 적용하였다. 그 결과 베나드 유동은 외부자장의 방향 및 세기에 따라 제어할 수 있었고, H=-7000에서 임계점이 존재함을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권4호
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• pp.325-333
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• 2015

본 연구에서는 층류 점성유동에서 원형 실린더를 기준으로 홈을 이용한 실린더의 형상변화가 유동 특성에 미치는 영향 분석을 2차원 수치 해석으로 수행하였다. 사용한 좌표계는 직교 좌표계로서 가상경계법과 표시 입자 기법을 사용하여 실린더를 구현하였다. 홈의 개수와 위치를 변수로 Re=40, 50에서 계산하였으며, 홈의 수와 위치에 의한 유동 불안정성을 해석하여 임계 레이놀즈 수를 구하였다.

• 대한공업교육학회지
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• 제33권2호
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• pp.300-311
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• 2008

두 벽면이 서로 다른 평균 온도와 일정한 위상 차이 하에서 작은 파동수의 정현적인 온도 분포를 갖는 시스템에서의 자연 대류를 조사한다. 벽면 온도 분포의 파동수 k=0.5이고 위상차는 ㄱ/2 이며, 고려하는 유체는 Pr =0.7인 공기이다. 작은 Rayleigh 수의 전도 영역에서는 한 주기에 걸쳐 약간 기울어진 형태의 두 개의 큰 셀이 형성된다. 그러나 Rayleigh 수가 증가하면 열적으로 불안정한 영역에서 여러 개의 셀이 형성되는 다수 셀 유동이 일어난다. 다수 셀 영역에서 과도기적인 기간에서는 일시적으로 공간적인 점대칭성이 깨어지기도 하지만 정상 상태의 유동장은 언제나 대칭성을 만족한다. 유동 형태의 천이가 일어나는 임계 Rayleigh 수 부근에서는 Nusselt 수가 급격하게 증가한다.