• Journal of Energy Engineering
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• v.9 no.4
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• pp.334-341
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• 2000

회전 히트파이프의 열 전달 특성은 내부 관벽에 형성되는 응축 액막 두께와 증발부로 귀한되는 응축액의 유동율에 의해 결정된다. 본 연구는 축 방향으로 그루브(groove)를 갖는 회전 히트파이프의 열 전달 성능에 대한 실험 연구로써, 그루브에 의한 효과를 파악하기 위해 2종류의 히트파이프를 제작하고 작동성은 시험을 수행하였다. 회전 히트파이프가 작동시, 원심력에 의해 그루브로 응축액의 유동을 촉진시키며, 따라서 응축부 벽면에 형성되는 액막 두께가 얇게 된다. 응축부에 그루브를 갖는 히트파이프의 열전달 계수는 풀 유동에서 2000~4000W/$m^2$$^{0}$ C, 환상 유동 영역에서 1500~2500W/$m^2$$^{0}$ C로써, 전체 원형단면을 갖는 히트파이프와 비교하여 약 1.5배 정도의 열저달 향상을 볼 수 있었으며, 열전달 한계는 약 40% 정도 향상되는 것으로 나타났다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.30 no.11 s.254
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• pp.1057-1065
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• 2006

In order to figure out the physical meaning of 3-D angular flow index for in-cylinder bulk motion, CFD analysis for the swirl and tumble steady flow test rig were made using commercial package STAR-CD. Computer simulations and rig tests on some kinds of induced flow conditions were carried out. Finally, based on the comparison between the simulated results and measured results, the physical meaning of 3-D angular flow index $|\longrightarrow_{N_B}|$, $\beta$ composed of swirl and tumble coefficients measured by steady flow test rig was described.

• Journal of Energy Engineering
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• v.8 no.2
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• pp.325-332
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• 1999

When a rotating heat pipe is in operation, liquid condensate returns from the condenser to the evaporator along the inside surface by both components of gravitational and centrifugal forces. It was known that its performance was largely dependent on how to increase the flow rates of condensate and keep the condensate film thickness as thin as possible. Most of research works were focussed on this goal, and various inner wall structures such as tapered wall, stepped wall or coil inserted pipe etc. were developed. In the present study, a stepped wall structure with 3 internal grooves in the condenser and adiabatic zone was examined. For this system, the condensate would flow down to the evaporator through the grooves, resulting a reduced film thickness over the condenser surface. Experimental data showed an enhancement of heat transfer coefficient in the condenser zone. An analytical solution to the condensate film thickness showed that the analytically calculated values of heat transfer coefficient were considerably higher than the experimental data.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2006.11a
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• pp.232-236
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• 2006

하이브리드 로켓에서 그레인 전체 부분에서 고른 연소율 향상을 이룰 수 있는 방법으로 스월 유동과 나사산 그레인을 동시에 적용하여 실험을 실시하였다. 그 결과 입구부분과 연료 후반부에 집중된 연소현상을 확인하였다. 스월 유동은 스월 유동의 종류에 상관없이 일정한 감소율을 나타낸다. 그리고 연소율 향상은 연료 벽면에서의 회전 유동 강도에 비례한다고 가정 할 수 있다. 따라서 입구부분의 집중된 연소현상을 해소하고 일정한 연소율 향상을 이룰 수 있는 스월 유동 조건에 대해 연구하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.1118-1122
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• 2005

수중보는 하천, 하수관 또는 인공수로에 건기시 유지수량을 확보할 목적으로 설치되며 제한 범위 이상의 물이 유입되는 경우 원활한 치수를 위하여 이를 자동적으로 방출시키도록 자동으로 수문을 개폐시키는 장치가 필요하다. 보통 10년 주기 내외의 평균 강우량에 맞추어서 그 용량이 결정되어야 경제성을 확보할 수 있게 된다. 그러나 10년 주기의 평균 강우량을 초과하는 강우가 발생할 경우에 유입되는 전체 수량을 유입시키면 해당 기기에 상당한 손상을 입히게 된다. 또한 재현기간을 너무 길게 잡을 경우, 해당 수처리의 설치비용이 과다하게 되고, 경제성이 낮아질 수 밖에 없다. 따라서 수처리를 위한 장치의 규모는 적정한 재현기간에 맞추어 설계하고, 재현기간을 초과하여 강우가 발생할 경우 강우 유입을 우회시킬 필요가 있게 된다. 이와 같이 수량을 우회 또는 통과시킬 목적으로 초과유량을 방출할 수 있는 완충회전수문 실험 모형을 제작하여 여러 차례의 실험을 토대로 한계수심 및 충격량을 이론적으로 산정하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.46 no.2
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• pp.95-105
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• 2018

Increasing cruise speed is an important issue for the development of the next generation rotorcraft. Among several concepts proposed by previous research, the rotorcraft with ducted fan demonstrates its possibility of high-speed flight. In this study, numerical simulations are conducted to investigate the aerodynamic and flow characteristics of multi-ducted fan in forward flight. The aerodynamic efficiency around front ducted fan is determined by interaction between free-stream velocity and the induced velocity. While flow characteristics of rear ducted fan are dominantly influenced by the front ducted fan. Separation in the front ducted fan occurs faster than that of rear ducted fan, and the separation at duct inlet induces an increase of fan thrust. As a result of interaction effect between each ducted fan, relatively aligned inflow enters to the rear ducted fan. Therefore, thrust of the rear fan is decreased steadily before separation, and sudden changes of thrust in fans occur simultaneously. Due to the pressure decrease on lower surface, the normal force of rotorcraft is reduced with forward speed.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.34 no.10
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• pp.901-906
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• 2010

A three-dimensional flow simulation was performed to investigate the flow field in a wind farm on a complex terrain. The present study aims to examine the effects of mountainous terrain and turbine arrangement on the performance of wind power generation. A total of 49 wind turbines was modeled in the computational domain; detailed blade shape of the turbines was considered. Frozen rotor method was used to simulate the rotating operation. The torque acting on the turbine blades was calculated to evaluate the performance of the wind turbines. The numerical results showed details of the flow structure in the wind farm including the velocity deficit in the separated flow regions; this velocity deficit was due to the topographical effect. The effect of the wake induced by the upstream turbine on the performance of the downstream wind turbine could also be observed from the results. The methodology of the present study can be used for selecting future wind-farm sites and wind-turbine locations in a selected site to ensure maximum power generation.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.59-59
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• 2017

무인 헬리콥터의 양력을 개선하기 위한 익형 설계 단계로서 두꺼운 익형(V1505A)과 얇고 처진 익형(V2008B)의 기본 두 익형의 특성을 예측하는데 있어 회전하는 블레이드의 현실적 조건을 반영한 3D 모델을 마련하고 성능을 예측하였다. Fluent를 이용한 400 mm 선형모델의 시뮬레이션에서는 V1505A 익형은 높은 받음각에서 안정적인 특성을 보인 반면 V2008B는 비교적 높은 동력효율 특성을 보였으나, 높은 받음각에서는 실속 이후 양력이 급락하는 특성을 나타낸다. 형성된 노드 수는 약 870,000개로 하였다. 시위길이 135 mm인 익형 V2008B의 형상은 ANSYS (Fluent v16.2)를 이용해 반경(길이) 1,502 (1,380) mm 의 로터 블레이드를 구성하였다. 충분하지 않은 유동장이 익형 표면에서의 유동의 영향에 영향을 주지 않도록 직경 20 m의 원방경계(far field)를 형성하였다. 사용된 매쉬의 형태는 정사면체 형태로 로터 표면으로부터의 첫 번째 두께 높이는 0.001 m이고 10개의 층으로 형성하였다. 정지 비행하는 헬리콥터의 상태를 가정하여 회전좌표계를 이용하여 정상상태의 유동을 해석하고 사용된 난류모델은 넓은 영역에서의 유동을 고려하여 Realizable $k-{\varepsilon}$ 모델을 사용하였다. 내측그립 받음각 $6{\sim}22^{\circ}$에 대하여 현실적인 회전속도를 연동하여 600~1000 rpm을 적용하였다. 반복수(iteration)는 2000으로 하여 잔차값(residual)이 충분히 수렴하도록 하였다. 전체적으로 실제 헬리콥터가 발휘하는 양력보다는 낮은 수치로 예측되었으며 모델 및 해석 조건에 대한 검토가 필요해 보인다. 양력 값은 받음각 $10^{\circ}$에서 자중(약 68 kgf)을 극복하였고 받음각 $12^{\circ}$에 유상하중 20 kgf을 발휘하며 888 N의 양력을 보였다, 이어 받음각 $22^{\circ}$에서 실속 현상이 발생하였다. 받음각이 증가함에 따라 항력 역시 증가하였으며 받음각 $12^{\circ}$에서 121 N이었고 실속에 이르며 항력은 갑자기 증가할 것으로 예측된다. 본 연구는 변이 익형 개발의 선행 단계로 기본 익형에 대한 공력특성을 CFD 시뮬레이션을 통하여 예측하였다. 예측 값은 현실적 실험방법을 통하여 검증이 되어야 하며 이후 변이익형에 대한 예측과 설계가 가능하다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.49 no.8
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• pp.699-708
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• 2021

In this paper, the aerodynamic and aeroacoustic characteristics that vary depending on the rotation axial distance between the upper and lower rotor, which is one of the design parameters of the coaxial rotor, is analyzed in the hovering condition using the computational fluid dynamics. Aerodynamic analysis using the Reynolds Averaged Navier Stokes equation and the aeroacoustic analysis using the Ffowcs Williams ans Hawkings equation is performed and the results were compared. The upper and lower rotor of the coaxial rotor have different phase angle which changes periodically by rotation and have unsteady characteristics. As the distance between the upper and lower rotors increased, the aerodynamic efficiency of the thrust and the torque was increased as the flow interaction decreased. In the aeroacoustic viewpoint, the noise characteristics radiated in the direction of the rotational plane showed little effect by axis spacing. In the vertical downward direction of the axis increased, the SPL maintains its size as the frequency increases, which affects the increase in the OASPL. As the axial distance of the coaxial rotor increased, the noise characteristics of a coaxial rotor were similar with the single rotor and the SPL decreased significantly.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.05a
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• pp.341-344
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• 2009

본 연구에서는 허브 대 팁의 비가 큰 원심형 압축기의 성능시험을 수행하였으며, 이를 수치해석 결과와 비교하였다. 압력비의 경우 작동 회전수에서 성능시험과 수치해석의 결과의 경향이 일치하는 것을 확인하였다. 성능시험에서 임펠러의 성능은 매우 높게 나타났으나, 1단 및 2단 디퓨져에서 손실이 발생하여 전체적인 압력비 및 효율이 떨어지는 것을 확인하였다. 수치해석을 통해 내부 유동장을 확인한 결과 1단 디퓨져 및 2단 디스월러에서 격렬한 2차 유동으로 인한 유로차폐효과가 주 손실원인임을 확인하였다.