• 동력기계공학회지
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• 제16권1호
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• pp.44-50
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• 2012

팁 간격의 크기가 냉각탑용 축류팬의 성능과 누설 유동에 미치는 영향을 조사하기 위해서 서로 다른 2가지 팁 간격을 가진 경우에 대해서 점성유동을 해석하였다. 케이싱 내에서 작동하는 축류팬 주위의 유동을 연속방정식, Navier-Stokes 방정식 등을 지배방정식으로 사용하여 수치해석 하였다. 난류유동에 나타나는 레이놀즈 응력은 ${\kappa}-{\epsilon}$ 난류모델을 사용하여 계산하였다. 전체적으로 H형 격자계를 사용하였으며, 팁 주위의 유동을 해석하기 위해서 팁 영역 주위에 부분적으로 조밀한 격자를 두었다. 팁 간격이 증가하면 누설 유동의 증가로 인한 유동 손실의 증가로 전압상승과 수력효율이 감소하였다. 팬 직경에 대한 팁 간격이 0.4%에서 1.0%로 증가하면 전압상승 값이 약 10% 정도 감소하였으며, 수력효율은 약 3% 정도 감소하였다. 팁 간격이 팁 근처 날개 주위의 압력에 미치는 영향을 보면, 팁 간격이 증가하여 누설 유동이 증가하면 흡입면과 압력면의 압력차가 전연 부근에서 감소함을 알 수 있었다. 누설 와류의 중심은 코드를 따라서 흡입면으로 부터 떨어져 나가면서 형성됨을 알 수 있었다. 누설 와류의 위치를 보면 팁 간격이 증가하면 와류 중심의 위치가 흡입면 쪽으로 이동하고, 흡입면에서 떨어진 거리도 날개 후반부에서 증가 폭이 커지는 포물선 형태로 증가함을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.382-386
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• 2006

초음속 충동형 터빈에 대하여 로터 팁 간극이 터빈 성능에 미치는 영향을 고찰하기 위하여 팁 간극이 변화된 터빈에 대하여 3차원 유동해석을 수행하였다. 계산 결과 팁 간극이 증가함에 따라 터빈의 효율이 감소하고 팁으로 유출되는 유량이 증가함을 확인하였으며 팁 간극에 의한 유동교란보다는 누설손실 의한 영향이 터빈성능감소에 더 큰 영향을 주는 것을 확인하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.2162-2167
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• 2003

It is well-known that high anisotropic characteristic of turbulent flow field is dominant inside tip leakage vortex. This anisotropic nature of turbulence invalidates the use of the conventional isotropic eddy viscosity turbulence model based on the Boussinesq assumption. In this study, to check whether an anisotropic turbulence model is superior to the isotropic ones or not, the results obtained from steady-state Reynolds averaged Navier-Stokes simulations based on the RNG ${\kappa}-{\varepsilon}$ and the Reynolds stress model in two test cases, such as a linear compressor cascade and a forward-swept axial-flow fan, are compared with experimental data. Through the comparative study of turbulence models, it is clearly shown that the Reynolds stress model, which can express the production term and body-force term induced by system rotation without any modeling, should be used to predict the complex tip leakage flow, including the locus of tip leakage vortex center, quantitatively.

• 한국진공학회지
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• 제6권2호
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• pp.103-108
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• 1997

본 연구에서는 2단계 실리콘 건식식각 공정과 게이트 절연막으로 열산화막과 tetraethylorthosilicate(TEOS) 산화막의 이중막을 사용하고, 스핀-온-그래스 (Spin-on-glass:SOG) 에치백(etch-back) 공정에 의하여 게이트를 제작하는 새로운 방법을 통하여 실리콘 전계방출소자를 제작하고 그 특성을 분석하였다. 게이트 절연막의 누설전류 를 감소시키면서 팁과 게이트의 간격을 줄이는 구조인 이중 게이트 절연막을 형성하기 위하 여 팁 첨예화 산화 공정후 낮은 점도의 감광막(photo resist)을 시료에 도포한 후, $O_2$ 플라 즈마 에싱(ashing)하는 공정을 채택하였다. 이러한 공정으로 제작된 에미터 팁의 높이와 팁 반경은 각각 1.1$\mu\textrm{m}$와 100$\AA$정도이었으며, 256개 팁 어레이에서 전계방출의 문턱전압은 40V 이하이었다. 60V의 게이트전압에서 23$\mu\textrm{A}$(즉, 90nA/팁)의 높은 아노드 전류를 얻을 수 있었 다. 이때, 게이트 전류는 아노드전류의 약0.1%이하였다. 개발된 공정기술로 게이트 개구도 크게 감소시켰을 뿐 아니라, 게이트 누설전류를 현저히 감소시켰다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제28권5호
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• pp.735-745
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• 2004

A linear cascade of NACA 65-1810 profiles are investigated for tip leakage flow characteristics. and calculation results are compared with experimental result. STAR-CD commercial code was used to solve the three dimensional incompressible Navier-Stokes equation that was adopted for steady flow and high Reynolds $\kappa$- $\varepsilon$turbulent model. Numerical calculation of a linear cascade is carried out to investigate effect of tip clearance on pitchwise variations of velocity Profiles. and static pressure distributions on the blade surface at spanwise positions. In case of evolution of tip vortex core location. tip vortex geometry and static pressure at the center of the tip vortex core compared with experimental results. Calculation results are agreed well with the experimental data, and validated. The static pressure losses by tip leakage flow at 2% tip clearance were more than those at 1% tip clearance.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.160-163
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• 2010

부분흡입형 초음속 터빈의 노즐과 1단 로터 사이의 축방향 간극이 터빈의 단 성능과 유동장에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위해 터빈에 대한 3차원 유동해석을 수행하고 그 결과를 분석하였다. 상용 유동해석 프로그램 $FLUENT^{TM}$를 사용하였으며 다섯 가지 경우의 축간극에 대해 계산을 하였다. 노즐-로터 축간극이 팁 누설 유량의 증가와 로터 출구의 유동각에 영향을 주는 것을 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1998년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.659-662
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• 1998

전자부품이나 설계된 회로시스템에 납땜을 하기 위해 인두를 사용하는데 누설전류, 서지전압, 정전기, 적절하지 못한 온도 등 여러 가지 악조건으로 인해 부품의 파괴를 가져온다. 특히 C-MOS로 설계된 소자의 경우는 다른 전자부품 보다 더 민감하기 때문에 파괴될 경우가 다발적으로 발생된다. 따라서 절연저항이 높고, 사용자가 적절한 온도로 제어할 수 있는 인두조절기 설계가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는, 인두 히터에 센서를 삽입하여 이 저항의 변화율에 따라 온도를 감지하고, 주파수 방해를 최소화할 수 있는 Zero Voltage Switch IC를 사용하여 히터의 온도를 제어하였다. 또한, 사용자가 온도 변화를 알 수 있도록 A/D 변환기를 사용하여 시그먼트로 표시하였다. 기존에 설계된 시스템은 온도를 감지하는 센서가 민감하며 센서에서 감지된 신호가 비교기를 통해서 직접 히터의 온도를 제어하였기 때문에 온도 변화율이 매우 심하고, 이두팁이 분리되어있지 않기 때문에 절연저항이 매우 낮았다. 본 논문에서는, 이러한 문제점을 해결하기 위해 센서의 민감성을 최소화하고, Zero Voltage Switch IC를 사용하여 히터의 온도를 정밀하게 제어하였으며, 절연저항을 높이기 위해 인두팁의 중간에 세라믹을 삽입하여 팁에 온도만 전달될 수 있도록 용접을 하여 기존의 문제점을 개선하였다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2002년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.131-136
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• 2002

A computational analysis using Reynolds stress model in FLUENT is conducted to give a clear understanding of the effect of blade loading on the structure of tip leakage flow in a forward-swept axial-flow fan at design condition ($\phi$=0.25) and off-design condition ($\phi$=0.21 and 0.30). The roll-up of tip leakage flow starts near the minimum static wall pressure position, and the tip leakage vortex developes along the centerline of the pressure trough within the blade passages. Near tip region, a reverse flow induced by tip leakage vortex has a blockage effect on the through-flow. As a result, high momentum region is observed below the tip leakage vortex. As the blade loading increases, the reverse flow region is more inclined toward circumferential direction and the onset position of the rolling-up of tip leakage flow moves upstream. Because the casing boundary layer becomes thicker, and the mixing between the through-flow and the leakage jet with the different flow direction is enforced, the streamwise vorticity decays more fast with blade loading increasing. The computational results show that a distinct tip leakage vortex is observed downstream of the blade trailing edge at $\phi$=0.30, but it is not observed at $\phi$=0.21 and 0.25.

• 설비공학논문집
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• 제15권4호
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• pp.294-304
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• 2003

An experimental analysis using three-dimensional laser Doppler velocimetry(LDV) measurement and computational analysis using the Reynolds stress model in FLUENT are conducted to give a clear understanding of the effect of blade loading on the structure of tip leakage flow in a forward-swept axial-flow fan operating at the maximum efficiency condition ($\Phi$=0.25) and two off-design conditions ($\Phi$=0.21 and 0.30). As the blade loading increases, the onset position of the rolling-up of tip leakage flow moves upstream and the trajectory of tip leakage vortex center is more inclined toward the circumferential direction. Because the casing boundary layer becomes thicker and the mixing between the through-flow and the leakage jet with the different flow direction is enforced, the streamwise vorticity decays more fast with the blade loading increasing. A distinct tip leakage vortex is observed downstream of the blade trailing edge at $\Phi$=0.30, but it is not observed at $\Phi$=0.21 and 0.25.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.305-310
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• 2007

엇회전식 축류팬의 복잡한 유동특성을 이해하고 설계, 공력 해석 및 소음 특성 예측에 활용될 수 있는 3차원 비정상 유동장을 측정하였다. 엇회전식 축류팬의 3차원 비정상 유동장은 작동 영역인 설계점에서 $45^{\circ}$ 경사 열선을 이용하여 전단 동익의 전방, 전단 동익과 후단 동익 사이 그리고 후단 동익의 후방의 수직 유로 단면에서 측정되었다. 엇회전식 축류팬의 전단 동익과 후단 동익에 의해 발생되는 후류, 팁 와류 및 팁 누설 유동의 비정상 특성을 속도 벡터와 속도 윤곽을 통해 나타내었다.