• 대한기계학회논문집B
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• 제23권9호
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• pp.1073-1084
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• 1999

The effects of secondary flow on the structure of a turbulent wake generated by a flat plate was investigated experimentally. The secondary flow was induced In a $90^{\circ}$ curved duct in which the flat plate wake generator was installed. The wake generator was installed in such a way that the wake velocity gradient exists in the span wise direction of the curved duct. Measurements were made in the plane containing the mean radius of curvature where pressure gradient and curvature effects were small compared with the secondary flow effect. All six components of the Reynolds stresses were measured in the curved duct. Turbulence intensities in the curved wake are higher than those in the straight wake due to an increase of the turbulent kinetic energy production by the secondary flow. In the inner wake region, shear stress and strain in the plane containing the velocity gradient of the wake show opposite signs with respect to each other, so that eddy viscosity Is negative in this region. This indicates that gradient-diffusion type turbulence models are not appropriate to simulate this type of flow.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권4호
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• pp.476-483
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• 2003

A mathematical model is presented to predict the two-phase flow and heat transfer phenomena of the evaporating extended meniscus region in a micro-channel. The pressure difference at the liquid-vapor interface can be obtained by the augmented Laplace-Young equation. The correlative equations for film thickness, pressure, and velocity in the meniscus region are derived by applying the mass, momentum, and energy equations into the control volume. The results show that increasing the heat flux and the liquid inlet velocity cause the length and liquid film thickness of the extended meniscus region to decrease. The variation, however, of the heat flux and liquid inlet velocity has no effect on the profile of film thickness. The majority of heat is transferred through the thin film region that is a very small region in the extended meniscus region. It is also found that the vapor velocity increases gradually in the meniscus region. However, it increases sharply at the junction of the meniscus and thin film regions.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권4호
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• pp.417-427
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• 1998

The effect of secondary flow on the heat transfer of a turbulent wake generated by a flat plate was experimentally investigated. The secondary flow was induced in a curved duct in which the flat plate wake generator was installed. All three components of turbulent heat flux were measured in the plane containing the mean radius of curvature of the curved duct. The results showed that mean temperature profiles deviate from the similarity of the straight wake because of the cold fluid transported from the free-stream. The half-width of the mean temperature profile increased rapidly by upwash motion of the secondary flow. The changes to turbulence structure caused by the secondary flow show more pronounced effect on heat transport than on momentum transport. This is because the response to the variation of flow conditions is delayed in temperature field. Negative production of the turbulent heat flux is observed in the inner wake region. From the conditional averaging, it has been found that the negative production of the turbulent heat flux is generated due to a mixing process between the hot and low momentum eddies occupied in the inner wake region and the cold and high momentum eddies in the potential region.

• 태양에너지
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• 제15권3호
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• pp.127-140
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• 1995

본 연구는 2차원 충돌공기분류계에서 공기의 흐름 방향과 수직이 되게 설치한 평판 전열면 앞에 전열증진을 목적으로 난류촉진체인 정4각 로드군을 설치할때의 유동특성과 전열특성을 실험을 통해서 구명하고, 본 실험범위내에서 로드의 최적 설치조건을 제시하기 위한 실험적 연구이다. 실험은 먼저 로드를 설치하지 않은 평판에서의 전열특성을 밝힌후, 로드를 설치할 경우 로드의 피치가 40mm일때 로드와 전열면사이의 간극 및 로드폭 변화시의 유동특성과 전열 특성을 구명하여 로드를 설치하지 않은 평판과의 전열성능을 비교하였다. 본 실험범위내에서 전열면에 간극을 두고 로드를 설치하면 로드 바로 밑에서의 가속 및 로드에 의한 난류생성과 재부착에 의해 전열성능은 향상되며 로드폭을 변화시킨 경우에는 로드폭이 클수록 로드 바로 밑에서의 가속효과와 로드 직전에 와류의 영향이 크게 작용하여 전열성능이 향상된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권9호
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• pp.829-836
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• 2009

말굽와류로 대표되는 3차원 유동현상은 필연적으로 주유동에 대한 2차 유동의 형태로 발생되며, 유동손실을 유발하게 된다. 본 논문에서는 2차유동 손실을 일으키는 주요 요인중의 하나인 말굽와류의 강도를 감쇄시키기 위해 일반적인 날개 앞전에 설치한 판에 대해, 판의 설치 높이, 길이, 폭 및 두께 등의 형상변수를 설계변수로 정하여 이를 최적화하였다. 근사최적설계 기법을 이용 최적화를 수행하였으며, $FLUENT^{TM}$와 $iSIGHT^{TM}$를 이용하였다. 최적화 수행결과, 기준 모델의 경우보다 전압력 계수가 약 7.5% 감소하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권7호
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• pp.32-40
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• 2003

공탄성 플랩을 이용한 충격파와 난류 경계층의 간섭유동 제어에서 유동가시화에 관한 실험적 연구가 수행되었다. 유동 가시화를 위하여 순간 쉐도우 영상, 등유와 흑색안료 혼합물을 이용한 유맥선, 간섭 유동 후방에 적용된 실리콘 오일막의 간섭 줄무늬 형상 등이 얻어졌다. 플랩의 형상과 두께 변화에 의한 영향이 평가되었고 그 결과는 제어되지 않은 일반 평판 위의 충격파 간섭유동의 경우와 비교되었다. 충격파 간섭유동 후방에 적용된 얇은 오일막 표면에 나타나는 간섭무늬로서 이 영역에서의 정성적인 전단응력분포 관찰이 이루어 졌고, 그 결과 간섭유동 후방 중심축 근처에 길고 좁은 박리현상을 동반한 유동의 강한 폭 방향 변화가 관찰되었으며, 이는 이러한 충격파 간섭유동의 강한 3차원 특성을 보여주고 있다. 또한 플랩 하부에 위치한 공동부 형상이 충격파 간섭유동에 미치는 영향도 평가되었고, 그 영향을 무시할 수 없음이 관찰되었다.

• 한국가스학회지
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• 제23권3호
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• pp.20-26
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• 2019

석탄 화력발전소 등의 대형 연소기기에서 질소산화물을 저감하기 위해 선택적 촉매환원 방법(SCR)의 탈질설비가 널리 쓰이고 있다. 본 연구에서는 SCR 탈질설비에서 암모니아를 공급하는 암모니아 분사 그리드(AIG)에 있는 암모니아와 희석 공기 혼합기에서 암모니아와 희석 공기의 균일한 혼합에 적합한 최적의 혼합기 형상을 도출하는 것을 목적으로 전산유체해석을 통해 수행하였다. 이를 위해 기본 형상의 혼합기(Case 1)에서 유동 특성과 $NH_3$ 농도 분포 특성을 살펴보았다. 기본 형상의 혼합기에서는 희석 공기 주 배관에서 암모니아 주입 배관 입구 반대쪽의 벽면으로 $NH_3$ 분포가 치우치는 것을 확인하였다. 이를 개선하기 위해 암모니아 주입 배관의 상단 구멍 1 개와 측면 구멍 4개를 막은 경우(Case 2)와 암모니아 주입 배관의 상단에 수평 평판을 설치한 경우(Case 3), 수평 평판과 함께 원호 평판을 설치 한 경우(Case 4)의 혼합기 형상에 대하여 유동과 $NH_3$ 농도 분포 특성을 분석하였다. 암모니아 주입 배관 상단에 수평 평판과 원호 평판을 설치한 경우(Case 4)에 혼합기 출구에서 $NH_3$ 분포의 % RMS 값이 가장 작은 값인 4.92%이고 농도 비율($R_{NH3}$) 범위가 -10.82~8.34%로 가장 최적의 $NH_3$ 균일 분포임을 알 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제17권1호
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• pp.45-54
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• 1993

동심 이중관내에서 사각돌출형 조도요소에 의한 비대칭 난류유동과 열 전달특성을, 열전달과 마찰계수에 미치는 조도의 합성효과를 조사하기 위해, 연구하였다. 이론해석에서는 한쪽면에 거칠기가 있는 평행평판의 유동에 대한 수정 플란틀 혼합길이(mixing length)이론의 난류모델을 속도분포와 마찰계수를 구하는데 사용하였다. 최대속도지점에서 안쪽과 바깥쪽의 두 속도형상들은 힘의 평형에 의해 매치(match) 시켰다. 그리고나서, 온도 분포와 열전달 계수를 계산하였다. 속도형상과 마찰계수들의 해석결과는 실험과 매우 잘 일치하였다. 마찰계수와 Nusselt number에 미치는 조도비, 조도에 대한 피치비, 그리고 반경비등과 같은 여러 변수들의 효과들을 조사하였다. 본 연구는 일정 임의의 조도 요소들이 전체적 효율 측면에서 볼 때 유리하게 열전달을 향상시킨다는 것을 증명하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2004년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.106-112
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• 2004

A kinetic theory analysis is made of low-speed gas flows around a micro-plate. The Boltzmann equation simplified by a collision model is solved by means of a finite difference approximation with the discrete ordinate method. The method does not suffer from statistical noise which is common in particle based methods and requires much less amount of computational effort. Calculations are made for flows around a micro-scale flat plate with a finite length of 20 microns. The method is assessed by comparing the results with those from several different methods and available experimental data.

• 태양에너지
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• 제12권1호
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• pp.88-94
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• 1992

태양광 고온가스가열 장치를 위하여 후레넬렌즈면적 $0.5m^2$을 갖는 소형태양집열 및 추적시스템과 고급의 소형 밀폐형 유동층 태양광 수열기를 개발하였다. 개발된 태양광 수열기는 개방형 유동층의 단점인 SiC입자의 유출과 열사이폰효과를 개선하였다. 공기의 최대 도달온도는 1140K이며, 최대 열효율은 64%얻어졌다. 본 연구에서 개발한 태양광수열기는 기존의 평판이나 관형의 고체표면을 갖는 태양 집열기와 비교할 때 아주 고온에서 효율 좋게 작동된다.