• 신재생에너지
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• 제8권3호
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• pp.6-13
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• 2012

This paper describes unsteady internal flow characteristics of a cathode air blower, used for the 1 kW fuel cell system. The cathode air blower considered in the present study is a diaphragm type blower. To analyze the flow field inside the diaphragm cavity, compressible unsteady numerical simulation is performed. Moving mesh system is applied to the numerical analysis for describing the volume change of the diaphragm cavity in time. Throughout a numerical simulation by modeling the inlet and outlet valves in a diaphragm cavity, unsteady nature of an internal flow is successfully analyzed. Variations of mass flow rate, force and pressure on the lower moving plate of a diaphragm cavity are evaluated in time. The computed mass flow rate at the same pressure and rotating frequency of a motor has a maximum of 5 percent error with the experimental data. It is found that flow pattern at the suction process is more complex compared to that at the discharge process. Unsteady nature of internal flow in the cathode air blower is analyzed in detail.

• 실천공학교육논문지
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• 제9권2호
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• pp.119-124
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• 2017

사출성형 시 유압실린더의 힘으로 스크류가 앞으로 전진하는 동안, 금형의 러너시스템은 성형품 형상의 캐비티 내를 충진시키는 유로로 용융된 수지의 충진, 패킹과정에 관계되며, 이는 스프루(sprue), 러너(runner), 게이트(gate)에 의해서 성형품의 외관, 수지의 물성, 치수 정밀도 및 성형 사이클 등에 큰 영향을 준다. 러너, 게이트 설계가 잘못된 피드시스템은 다양한 성형불량을 일으키므로 이를 방지할 수 있는 최적의 러너밸런스를 유지하는 것이 중요하다. 사출금형을 제작하는 업체에서 응용할 수 있는 실무적인 금형기술 지식을 향상시키기 위해서 기술적인 애로분야에 대한 기술지도를 바탕으로 금형기술 과정의 훈련모델을 제시한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.21-26
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• 2014

치과에서 사용되는 구강 치료용 요오드 용기는 개폐 시 용기의 캡에 부착되어 있는 칼날에 의해 치료용 실은 절단이 된다. 금속의 칼날은 요오드 용액과 반응하여 단기간에 부식이 되는 문제로 인해 환자의 위생에도 영향을 준다. 이러한 문제를 해결하기 위해 최근 세라믹 칼날로 대체되어진 제품들도 개발되어 생산되는데, 이때 세라믹 칼날은 수작업과 기계가공을 통해 만들어 진다. 본 연구에서는 세라믹 칼날을 분말사출성형공정으로 대량 생산할 수 있도록 20Cavity의 균일 충전을 위한 유동 시스템을 제안하였다. Moldflow를 이용하여 20cavity 유동성에 대한 시뮬레이션을 진행하였고, 금형제작과 수정을 통해 금형을 완성하였다. 사출성형 후 탈지와 소결공정을 통해 완성하고, 금형에 세라믹 칼날을 인서트 사출하여 캡 제품을 완성하였다. 본 연구를 통해 유효한 절단 성능을 갖는 세라믹칼날 대량생산 가능성을 검증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.37-44
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• 2009

본 논문에서는 TRS(Trunked Radio System: $806{\sim}866\;MHz$) 대역의 전후방비 특성이 우수한 이동통신 기지국용 배열 안테나를 제안하였다. 제안된 배열 안테나는 양호한 전후방비 특성을 갖도록 후면에 캐비티를 둔 마이크로스트립 다이폴 안테나를 복사 소자로 하고, 이를 $5{\times}3$ 배열한 안테나이다. 제안된 안테나의 타당성을 보이기 위하여 $5{\times}3$ 배열 안테나를 설계 제작하고 복사 특성을 측정하였다. 복사 특성 측정 결과, 제안된 배열 안테나는 사용 주파수 범위에서 이득 13.3 dBi 이상, 전후방비 40 dB 이상을 갖는 것으로 나타났다. 이로서 본 논문에서 제안된 배열 안테나는 후방 로브 특성이 우수한 기지국 안테나로 널리 이용될 수 있음이 확인되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.731-736
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• 2011

우주발사체 추진기관 공급계에서 공압구동용 솔레노이드밸브는 제어시시템의 명령이 주어지면 구동가스 배관의 통로를 개폐해서 공압제어장치를 작동시킨다. 공압구동용 솔레노이드밸브의 제작에 앞서 설계검증 및 기본적인 작동특성을 분석하기 위해 AMESim 상용코드를 이용하여 해석모델을 수립하였다. 입구압력에 따른 작동시간을 시험결과와 비교하여 모델을 검증하였고 내부유동 해석결과 (FLUENT)를 이용하여 3차원 형상을 고려하여 모델의 정확도를 높였다. 밸브모델을 이용하여 다양한 설계변수에 따른 밸브의 개폐압력, 작동시간을 계산하여 설계인자 검증 및 작동성능을 분석하였다. 설계변수인 컨트롤밸브의 시트 형상, 주 밸브와 배출밸브의 시트 형상, 실링 직경비, 컨트롤 캐비티부피에 대해 밸브의 동특성 해석을 수행하였다. 해석을 통해 밸브 개폐작동시간, 작동성능, 개방압력을 예상하였다. 본 연구 결과는 한국형발사체 공급계 공압구동용 솔레노이드밸브의 설계/해석능력을 확보하고 밸브의 개발과정에서 효율성을 높일 수 있으며 파생형 밸브의 설계 및 선행연구에 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 1998년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.15-28
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• 1998

As an alternative for solving the incompressible Navier-Stokes equations, we present a vorticity-based integro-differential formulation for vorticity, velocity and pressure variables. One of the most difficult problems encountered in the vorticity-based methods is the introduction of the proper value-value of vorticity or vorticity flux at the solid surface. A practical computational technique toward solving this problem is presented in connection with the coupling between the vorticity and the pressure boundary conditions. Numerical schemes based on an iterative procedure are employed to solve the governing equations with the boundary conditions for the three variables. A finite volume method is implemented to integrate the vorticity transport equation with the dynamic vorticity boundary condition . The velocity field is obtained by using the Biot-Savart integral derived from the mathematical vector identity. Green's scalar identity is used to solve the total pressure in an integral approach similar to the surface panel methods which have been well-established for potential flow analysis. The calculated results with the present mettled for two test problems are compared with data from the literature in order for its validation. The first test problem is one for the two-dimensional square cavity flow driven by shear on the top lid. Two cases are considered here: (i) one driven both by the specified non-uniform shear on the top lid and by the specified body forces acting through the cavity region, for which we find the exact solution, and (ii) one of the classical type (i.e., driven only by uniform shear). Secondly, the present mettled is applied to deal with the early development of the flow around an impulsively started circular cylinder.

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권12호
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• pp.1570-1579
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• 2000

Finite element analysis of fluid flow with moving free surface has been carried out in two and tree dimensions. The new VOF-based numerical algorithm that has been proposed by the present authors was applied to several 2-D and 3-D free surface flow problems. The proposed free surface tracking scheme is based on two numerical tools that have been newly introduced by the present authots; the orientation vector to represent the free surface orientation in each cell and the baby-cell to determine the fluid volume flux at each cell boundary. The proposed numerical algorithm has been applied to 2-D and 3-D cavity filling and sloshing problems, which demonstrated versatility and effectiveness of the new free surface tracking scheme as well as the overall solution procedure. The proposed numerical algorithm resolved successfully the interacting free surface with each other. The simulated results demonstrated the applicability of proposed numerical algorithm to the practical problems of large free surface motion. Also, it has been demonstrated that the proposed free surface tracking scheme can be easily implemented in any irregular non-uniform grid systems and can be extended to the 3-D free surface flow problem without additional efforts.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권1호
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• pp.43-53
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• 2020

프리스월 노즐과 리시버 홀의 상대적 위치가 반경방향 분사방식 프리스월 시스템의 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구에서는 5개의 프리스월 노즐 위치와 4개의 리시버 홀 위치 조합을 통해 20개의 설계점에 대한 분석을 진행하여 유량계수와 온도 강하 효율 변화 경향성을 연구하였다. 시스템 유량계수는 프리스월 노즐의 압력비와 비슷한 경향을 보였다. 캐비티 내부의 유동이 벽면의 영향을 크게 받을수록 시스템 성능 변화가 발생하였으며 회전면보다 정지면의 영향력이 더 큰 것을 확인하였다. 형상변수 변화에 따라 기준 설계점 대비 유량계수는 -1.39%~1.25%, 온도강하효율은 -5.41%~2.94% 변화하였다.

• 폴리머
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• 제25권6호
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• pp.855-865
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• 2001

MOLDFLOW사의 CAE S/W를 사용하여 A사의 TV speaker grille의 최적 성형 조건을 도출하였는데 캐비티 안으로 충전되는 수지의 양을 조절하는 방법 중 flow balance, runner balance, 그리고 이 두 가지를 절충한 세 가지 방법으로 유동과 보압 해석을 수행하였다. 또한 실제로 각각의 온도별 점도와 전단속도를 측정한 결과(local database)를 이용하여 해석하고, standard database에 의한 해석결과와 비교 검토하였다. Speaker grille에서 flow balance는 성형품의 weld line을 최소화함으로써 양호한 외관과 weld line의 기계적 물성 저하를 최소화시켰으나, 제품 중앙부의 과충전으로 인한 과도한 변형이나 gas가 발생하는 단점이 나타났다. Runner balance는 각 gate로부터 사출되는 수지의 양을 균등하게 조절함으로써 flow balance의 단점을 보완하였으나, weld line의 외관과 기계적 물성이 저하하는 단점이 나타났다. 그러나 flow balance와 runner balance를 절충한 형태의 runner의 직경을 변형함으로써 두 방법이 가지는 단점을 보완하였다. 또한 각각의 온도에 대한 점도와 전단속도를 실측한 local database와 기존의 standard database에 의한 해석 결과를 비교한 결과, 실측의 점도가 다소 높게 측정되고 온도 분포의 편차가 넓게 나타났음에도 불국하고 두 data의 해석 결과는 거의 차이가 없음이 확인되었다.