• Journal of Energy Engineering
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• v.9 no.2
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• pp.89-94
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• 2000

양흡입 펌프 회전차 내부 유동특성을 수치적으로 고찰하였다. 수치계산은 설계점과 2개의 탈설계점에서 이루어졌으며, Patankar에 의해 제시된 SIMPLE 알고리즘을 이용하였다. 설계점에서는 양 회전차 채널 내부에서 대칭 형상을 갖는 이차유동 특성을 발견하였지만, 탈설계점에서는 비대칭 유동특성을 발견하였다. 수치해석 결과로는 유량감소에 따라 양흡입 펌프 회전차 채널내부의 이차유동 특성이 달라진다는 사실을 고찰하였다. 또한 양흡입 펌프 회전차 단면에는 모퉁이 와류가 존재함을 알 수 있었다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.42 no.6
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• pp.815-824
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• 2022

Among the main facilities of the power plant, the circulating water used for cooling the power generation system is supplied through the Circulation Water Intake Basin (CWIB). The vortexes of various types generated in the Pump Sump (PS) of CWIB adversely affect the Circulation Water Pump (CWP) and pipelines. In particular, the free surface vortex accompanied by air intake brings about vibration, noise, cavitation etc. and these are the causes of degradation of CWP performance, damage to pipelines. Then power generation is interrupted by the causes. Therefore, it is necessary to investigate the hydraulic characteristics of CWIB through the hydraulic model experiment and apply an appropriate Anti Vortex Device (AVD) that can control the vortex to enable smooth operation of the power plant. In general, free surface vortex is controlled by Curtain Wall (CW) and the submerged vortex is by the anti vortex device of the curtain wall. The detailed specifications are described in the American National Standard for Pump Intake Design. In this study, the circulating water intake part of the Tripoli West 4×350 MW power plant in Libya was targeted, the actual operating conditions were applied, and the vortex reduction effect of the anti vortex device generated in the suction tank among the circulating water intake part was analyzed through a hydraulic model experiment. In addition, a floor splitter was basically applied to control the submerged vortex, and a new type of column curtain wall was additionally applied to control the vortex generated on the free surface to confirm the effect. As a result of analyzing the hydraulic characteristics by additionally applying the newly developed Column Curtain Wall (CCW) to the existing curtain wall, we have found that the vortex was controlled by forming a uniform flow. In addition, the vortex angle generated in the circulating water pump pipeline was 5° or less, which is the design standard of ANSI/HI 9.8, confirming the stability of the flow.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.24 no.1
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• pp.92-100
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• 2018

Vortical systems are considered a main feature to sustain turbulence in a boundary layer through interaction. Such turbulent structures result in frictional drag and erosion or vibration in engineering applications. Research for controlling turbulent flow has been actively carried out, but in order to show the effect of vortices in a turbulent boundary layer, it is necessary to clarify the mechanism by which turbulent energy is transferred. For this purpose, it is convenient to demonstrate and capture phenomena in a laminar boundary layer. Therefore, in this study, the interactions of disturbed flow around a hemisphere on a flat plate in laminar flow were analyzed. In other words, a street of hairpin vortices was generated following a wake region formed after flow separation occurred over a hemisphere. Necklace vortices surrounding the hemisphere also appeared due to a strong adverse pressure gradient that brought high momentum fluid into the wake region thereby leading to an increase in the frequency of hairpin vortices. To mitigate the effect of these necklace vortices, local suction control was applied through a hole in front of the hemisphere. Flow visualization was recorded to qualitatively determine flow modifications, and hot-film measurements quantitatively supported conclusions on how much the power of the hairpin vortices was reduced by local wall suction.

• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.15 no.3
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• pp.1-9
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• 1993

디젤 엔진의 연소 과정에서 흡입공기와 분사된 연료의 최적 혼합기 형성이 배기성분, 연료효율 등 엔진의 성능을 향상시키는데 있어 매우 중요한 과제중의 하나이다. 이를 위하여 연료분무 현상에 대한 연구와 더불어 연소실내 공기유동 현상에 대한 연구가 주요 관심대상이 되어왔다. LDV를 이용한 3-D 유속측정 및 각종 CFD Code를 이용한 유동해석등의 방법으로 엔진 실린더 내부의 유동현상을 이해하는데 많은 도움이 되고 있으나 아직도 엔진연소실설계 등 엔진 개발에 있어서는 종래의 방법에 의한 실린더내 와류 강도의 비교평가에 크게 의존하고 있으므로 여기서는 디젤 엔진의 와류를 측정 평가하는 방법으로 Paddle Wheel회전을 이용한 Paddle Wheel식 Swirl Meter방식과 실린더내 흡입공기의 각 운동량을 측정하는 Impulse식 Swirl Meter 방식에 대해 고찰하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.325-325
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• 2017

빗물펌프장은 도시지역 저지대의 우수를 강제로 배출하여 제내지의 치수안전도를 향상시키기 위한 방재시설이다. 변화하는 기상조건에 맞추어 침수취약지역의 치수안전도를 유지 또는 향상시키기 위해서는 빗물펌프장 설계시 목표한 치수성능을 지속적으로 구현할 필요가 있다. 그러나, 펌프시설의 고속운전, 변화하는 펌프운영조건 등의 영향으로 펌프의 성능은 지속적으로 저하된다. 이와 같은 펌프성능의 주요원인은 펌프운영시 발생하는 공기연행이 주요 원인중 하나이다. 흡수정 설계단계에서는 와류에 의한 공기연행을 제어하기 위하여 흡입관경, 흡수정 벽면으로부터의 이격거리 등의 설계요소를 반영하고 있지만, 도심지역의 제한적인 공간특성으로 인하여 설계기준치를 만족하지 못하는 경우가 발생하게 된다. 설계시 흡수정 내에 형성되는 와류를 억제하기 위하여 흡수정의 벽면 모서리를 완만하게 시공하거나, 흡수정 내에 날개벽 또는 별도의 시설을 설치하는 방법을 채택하고 있다. 그러나, 이와 같은 와류방지시설은 고정된 설계조건에 대하여 성능구현이 가능하지만, 홍수시 흡수정 내의 흐름은 하천의 수위 및 유입되는 유량에 의하여 시시각각 변화하게 된다. 이와 같은 운영조건의 변화에 대응할 수 있는 방법을 제시하기 위하여 본 연구에서는 수면에 부유식 와류방지장치를 설치하고 이에 대한 성능을 3차원 수치모의를 통하여 재현한 후 정량적으로 분석하였다. 부유식 와류방지장치에 대한 성능검토결과, 다양한 운영조건에서도 부유식 와류방지장치가 유효한 와류저감효과를 구현하고 있는 것을 확인하였다.

• Journal of KSNVE
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• v.7 no.6
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• pp.888-893
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• 1997

진공청소기에서 발생하는 주 소음원은 홴(fan)에 의한 공력 소음및 모터의 진동에 기인하는 청소기 본체의 소음과 청소기 흡입 노즐(nozzle)에서 발생하는 공력 소음으로 나눌수 있다. 청소기 본체의 주 소음원인 원심 홴(centrifugal fan)은 고속으로 회전하며 구조가 복잡함으로 인해 소음 해석에 필수적인 유동의 해석이 어려우나 이산 와류법을 이용한 소음원 해석등의 연구가 진행중이다. 진공청소기 노즐부에서는 일반적인 분류(jet)의 토출과는 상이하게 공기를 흡입하는 구조로 소음 발생 기구의 모델링 (modeling)에 대한 연구는 거의 전무하다. 공력 소음은 Lighthill에 의하면 비정상 유체가 운동할 때 나타나는 변형에 기인한다고 하며 주변에 고정 경계면이 없는 상태에서 유체가 흐를 때 발생하는 소음을 이론적으로 연구하였다. 그후 Curle에 의해서 고체 벽면의 영향을 고려한 방정식의 해가 구해졌다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.47 no.1
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• pp.17-25
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• 2019

An intake of Aircraft becomes S-shaped geometry due to spatial limitation or procuring survivability. But curvature of the S-shaped geometry makes secondary flow or flow separation which is the cause of non-uniform pressure distribution. In this study, boundary layer suction is applied to RAE M 2129 S-Duct by attaching sub duct. Design variable is suction location and angle. A mass flow rate drawn out by suction at the sub duct outlet is constant over every model. A grid dependency test was conducted to verify validity of computation. The comparison among the CFD (Computation Fluid Dynamics), ARA experimental result, and ARA computation result of non-dimensional pressure distribution on the Port side and Starboard Side confirmed the validity of CFD. In this study, Distortion Coefficient was used for evaluating aerodynamic performance of S-Duct. The analysis, which was about flow separation, vortex, mass flow rate distribution, and pressure distribution were also investigated. Maximum 26.14% reduction in Distortion Coefficient was verified.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.103-103
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• 2016

최근 기후변화에 따른 집중호우로 도시홍수의 피해가 급격히 증가하고 있다. 특히 인구가 밀집하고 교통량이 많은 대도시의 경우 동일한 호우에 대하여 녹지나 농경지 등에 비해 그 피해가 더 심각하다. 일반적으로 홍수 피해의 직접원인은 외수로 인한 피해와 내수로 인한 피해로 크게 구분할 수 있다. 외수피해는 주로 소하천 및 지천의 범람, 제방의 붕괴 등으로 발생한 것이며 내수피해는 배수로, 하수도 및 펌프장의 내수배제능력 부족이 주된 원인이다. 따라서 도시홍수를 효과적으로 방어하기 위해서는 우선적으로 내배수시설의 성능개선이 선행되어야 할 필요가 있다. 이러한 내배수 시설의 성능 개선을 위해서는 현재 기 설치되어 있는 빗물펌프장의 설계 및 내배수 효율에 대한 성능평가가 필요하다. 하지만 현재 국내 펌프설계기준에는 빗물펌프장의 설계 및 운영에 대한 구체적인 성능 평가 방법이 제시되어 있지 않은 실정이다. 만약, 펌프 흡입수조 및 흡입파이프의 형상이 적절하게 설계되지 못한다면 물이 파이프 입구로 부드럽게 흡입되지 못하고 볼텍스 및 스월이 발생하게 된다. 이러한 볼텍스 및 스월은 펌프 입구 쪽으로 물 뿐 아니라 공기를 함께 흡입시킴으로써 펌프의 효율저하, 소음, 진동을 발생시키며 펌프 파손의 원인이 될 수 있다. 따라서 펌프를 설치하기 전 펌프 설치 후에 발생되는 펌프 흡입부 주변의 흐름특성 변화 및 흐름특성이 구조물에 미치는 영향 등을 고려하기 위하여 수리모형실험이 필요한데, 수리모형실험은 많은 시간과 비용이 들어가기 때문에 이를 대체할 수 있는 방안이 요구된다. 그런 이유로 최근에는 수리모형실험 대신 수치모의를 이용하는 경우가 많다. 수치모의의 결과는 수리실험의 결과와 비교, 검증을 거쳐 신뢰성을 얻는다. 본 연구에서는, 3차원 수치모형의 다양한 난류모델을 이용하여 흡입파이프로 물이 유입될 때 흡입부 내, 외의 수심 별 유속 변화를 분석하고, 그 결과를 이용하여 FLOW 3D 모형의 검증을 수행하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.38 no.5
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• pp.399-406
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• 2014

Three-dimensional flow and aerodynamic loss in the tip-leakage flow region of a turbine blade equipped with both a pressure-side winglet and a suction-side squealer have been measured for the tip gap-to-span ratio of h/s = 1.36%. The suction-side squealer has a fixed height-to-span ratio of $h_s/s$ = 3.75% and the pressure-side winglet has width-to-pitch ratios of w/p = 2.64%, 5.28%, 7.92% and 10.55%. The results are compared with those for a plane tip and for a cavity squealer tip of $h_{ps}/s$ = 3.75%. The present tip delivers lower loss in the passage vortex region but higher loss in the tip-leakage vortex region, compared to the plane tip. With increasing w/p, its mass-averaged loss tends to be reduced. Regardless of w/p, the present tip provides lower loss than the plane tip but higher loss than the cavity squealer tip.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.24 no.3
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• pp.311-318
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• 1992

During mid-loop operation of Nuclear Power Plant, to prevent the Decay Heat Removal System (DHRS) from failure due to air entrainment of free surface vortex in the piping system, a set of simulating experiments was performed. Through these experiments, a relation between the non-dimensionalized numbers, such as H/d, Froude number, Reynolds number, was found. It was also found that the perturbation of the system by the disturbance such as pump start, valve operation, etc., has a strong effect on the free surface vortex. Furthermore, from viewpoint of reactor safety, a modified inlet device which is reducer type is strongly recommended for the prevention of air entrainment into DHRS.