• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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• pp.380-388
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• 2010

A thermal-hydraulic code, named CUPID, has been developed for the analysis of transient two-phase flows in nuclear reactor components. A two-fluid three-field model was used for steam-water two-phase flows. To obtain numerical solutions, the finite volume method was applied over unstructured cell-centered meshes. In steam-water two-phase flows, a phase change, i.e., evaporation of condensation, results in a great change in the flow field because of substantial density difference between liquid and vapor phases. Thus, two-phase flows are very sensitive to the local pressure that determines the phase change. This in turn puts emphasis on the accurate evaluation of local pressure gradient. This paper presents a new numerical scheme to evaluate the pressure gradient at cell centers on unstructured meshes. The results of the new scheme for a simple test function a gravity-driven cavity, and a wall boiling two-phase flow are compared with those of the previous schemes in the cupid code.

• 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.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.1551-1558
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• 1994

An experiment was conducted to investigate whether an equation of heat transfer coefficient derived form energy equation of two-phase plug flow can be actually applied to the industrial field. The heat is constantly transfered to the sand beds from the wall of heat exchanger while the sand moves down through cylindrical heat exchanger by gravity from feed hooper. To increase heat transfer, turbulators such as glass ball and steel pipe packings were used. In addition, the experiment in the case of fluidizing the sand beds was also carried out. The temperatures of the sand beds and the wall were measured along the heat exchanger axis. The density and porosity of the sand beds were also measured. The deviations of the mean velocity of sands from the velocity on the wall surface because of the slip conditions on the wall were negligible (within 3%). The heat transfer coefficients when the turbulators were used and when the sand beds were fluidized were found to be much greater than those of the plain plug flow.

• 한국전산유체공학회지
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• 제14권3호
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• pp.86-94
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• 2009

The non-conservative form of momentum equations is often used for some two-phase flow codes instead of a conservative form because of numerical convenience. Another non-conservative form, so called, a semi-conservative form can improve the numerical solution of these codes maintaining the numerical convenience. It is close to the conservative form but still maintains the feature of the non-conservative form. A semi-conservative form of the momentum equations and a non-conservative form of the momentum equations are implemented in CUPID[1] code. The numerical results of the semi-conservative and the non-conservative forms are compared against analytical solutions and the solutions of the FLUENT code that uses the conservative form. The results clearly showed that the semi-conservative form of the momentum equations provides better solutions than the non-conservative form, especially for heterogeneous two-phase flows.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권10호
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• pp.2586-2594
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• 1995

Two phase flow phenomena are observed in many industrial facilities and make much importance of optimum design for nuclear power plant and various heat exchangers. This experimental study has been investigated the classification of the flow pattern, the local void distribution and convective heat transfer in swirl and non-swirl two phase flow under the isothermal and nonisothermal conditions. The convective heat transfer coefficients in the single phase water flow were measured and compared with the calculated results from the Sieder-Tate correlation. These coefficients were used for comparisons with the two-phase heat transfer coefficients in the flow orientations. The experimental results indicate, that the void probe signal and probability density function of void distribution can used into classify the flow patterns, no significant difference in voidage distribution was observed between isothermal and non-isothermal condition in non-swirl flow, the values of two phase heat transfer coefficients increase when superficial air velocities increase, and the enhancement of the values is observed to be most pronounced at the highest superficial water velocity in non-swirl flow. Also two phase heat transfer coefficients in swirl flow are increased when the twist ratios are decreased.

• 에너지공학
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• 제4권2호
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• pp.288-296
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• 1995

촉매변환기용 모노리스에서의 속도변화에 따른 압력강하를 알아보기 위하여 풍동을 제작하여 실험하였다. 200 cpsi, 300 cpsi와 400 cpsi의 모노리스 담체에 대한 압력강하를 측정하였고, 듀얼베드 형태에서의 압력강하를 알아보기 위하여 200 cpsi, 300 cpsi와 400 cpsi들 중 두 개씩 조합하여 두 모노리스 담체의 사이 간격을 변화시켜가면서 압력강하를 측정하였다. 또한 많이 사용되고 있는 촉매가 담지된 400cpsi의 모노리스를 이용하여 촉매 담지에 대한 유동의 영향을 살표보았다. 모노리스 상·하류간의 압력강하는 공극율에 상관없이 공기와 유로벽과의 접촉면적에 따라 증가한다. 실험 결과로부터 제안된 상관관계를 상용하여 모노리스 형상에 따른 압력강하를 근사적으로 예측 할 수 있다. 듀얼베드 형태에서의 압력강하는 상류부와 하류부의 개별적인 모노리스의 압력강하와 두 모노리스 사이에서의 압력강하의 합으로 볼 수 있는데, 두 모노리스 사이에서의 압력강하는 무시할 만 하였다. 따라서 듀얼베드 형태의 전체적인 압력강하는 상류부와 하류부의 개별적인 모노리스에서 생기는 압력강하만의 합으로 구할 수 있다. 촉매가 담지되지 않은 모노리스의 측정결과로부터 제안된 상관관계를 촉매가 담지된 모노리스의 압력강하를 예측하는데 사용하기 위해서는 모노리스 길이를 원래길이의 1.25배로 수정하여 사용하여야 한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.116-122
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• 1988

본 연구에서는 공기와 물을 매질로 사용하여 3차원 계면파가 존재하는 근사수평 반류성층유동에서의 계면전단응력과 마찰계수를 결정하였다. 기상과 액상의 유량조건에 따라 3차원 계면파의 특성을 needle contact법에 의하여 측정 하였으며, 기상의 압력강하와 속도분포를 구하여 계면전단응력을 구하였다. 또 공학적인 응용을 위하여 3차원과 영역에서의 계면마찰계수에 관한 실험식을 개발하였다. 그리고 거칠은 고체표면에서의 마찰계수를 표현한 Nikuradse식을 이용하여 계면의 등가조도(equivalent roughness)를 계산하였으며 이것을 계면의 파고교란강도와 비교분석하여 계면전단응력에 영향을 미치는 인자들을 규명하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.295-295
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• 2015

강우의 시 공간적 불균형이 심한 우리나라는 수자원 확보 및 관리가 어려움에 따라 신규 수자원 확보와 기존 수자원 관리의 중요성에 대한 인식이 높아지고 있다. 최근 대체수자원으로서 대두되고 있는 지하수는 지표수에 비해 이용지점에서 바로 취수하여 사용이 가능하다는 장점이 있으나, 오염이 진행되면 복구에 상당한 기간과 비용이 소요됨에 따라 철저한 관리가 필요하다. 특히 해안지역 수자원의 경우, 내륙지역에 비해 하천이 발달해 있지 않아 지하수에 대한 높은 의존도에 따른 수량적 문제와 해수와 접해있는 면적이 많음에 따라 지하수와 해수간의 유동으로 인한 수질적 문제로 지하수 관리가 더욱 어렵다. 이에 본 연구는 지하수유동해석프로그램인 Visual MODFLOW의 SEAWAT model을 이용하여 지하수위 변화에 따른 해수침투의 영향을 판단하고자 하였다. 연구지역은 태안지역의 근흥1, 근흥2 관측소의 지하수위 데이터를 사용하였으며, 2008 ~ 2014년 까지 매년 지하수위 변동에 따라 해수침투 영향을 분석하였다. 이와 함께 해수침투 영향 판단 인자인 EC, TDS는 각 관측소 데이터를 통한 환산 및 분석 진행하고, $Cl/HCO_3$ 몰비는 참고문헌을 인용하여 모델링에 의한 해수침투 영향과 관측자료 및 이온분석을 통한 영향을 비교하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권5호
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• pp.39-46
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• 2007

본 연구에서는 모래다짐말뚝(SCP)로 개량된 복합 지반상의 고성토 지반 및 교대의 측방유동과 안정성을 파악하기 위하여 원심모형실험을 수행하였다. 원심모형실험은 교대배면구간을 EPS로 성토한 경우(Case 1)와 교대 배면구간을 토사로 성토한 경우(Case 2)에 대하여 수행하였으며, 모형실험시 성토체 상부와 교대구간에 Potentiometer를 설치하여 단계 성토별 성토체 수직변위 및 단계별 개량지반내 변형 양상과 교대상부에서 발생되는 수직 및 수평 변위를 측정하였다. 실험결과, 교대배면 성토부에서 수직변위는 최대 2.10m 정도(현장조건)로 성토고 대비 약 12%로 나타났다. 교대배면구간을 토사로 성토한 경우(Case 2) 교대 상부에서 측정된 수직 및 수평변위는 각각 10cm와 1.1m 정도로 허용기준을 크게 초과하였다. 반면, EPS로 뒷채움을 하는 경우(Case 1) 교대의 수직변위는 거의 발생하지 않았으며, 수평변위는 1.4cm 정도로 나타났다. 따라서, 연약지반상 도로 시공시 성토체의 안정성 확보를 위한 SCP공법 및 교대의 측방유동을 방지할 목적으로 채택된 SCP 개량 + EPS 성토공법의 효과는 매우 우수한 것으로 판단된다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제35권5호
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• pp.313-320
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• 2010

연구목적: 본 연구의 목적은 미세 유체 흐름 측정장치를 이용해서 각 상아질 지각과민 처치제의 적용 과정 중 발생하는 상아 세관액 흐름의 유동을 관찰하고, 상아질 지각과민 처치제 간 적용 후 투과도 감소의 차이를 비교하고자 하는 것이다. 연구 재료 및 방법: CEJ 5 mm 하방에서 절단한 소구치를 미세 흐름 측정장치에 연결하여 20 cm $H_2O$의 정수압을 가하였다. 치경부에 상하 3 mm, 근원심 4 mm, 깊이 2 mm의 V자 형태의 5급 와동을 형성하고 smear layer를 제거하기 위해 15초 동안 산 부식한 후 상아질 지각과민 처치제를 적용하였다. 사용된 상아질 지각과민 처치제는 Seal&Protect (SP), SuperSeal (SS), BisBlock (BB), Gluma desensitizer (GL), Bifluoride 12 (BF) 이다. 상아세관액의 흐름은 지각과민 처치제 도포 전부터 도포 후 5분까지 실시간으로 측정되었다. 결과: 실험에 사용한 모든 상아질 지각과민 처치제는 적용 후의 상아세관액 흐름율이 적용 전에 비해 유의하게 감소하였다(p < 0.05). SP는 GL과 BF에 비해 유의하게 투과도 감소가 나타났다 (p < 0.05). SS와 BB는 BF에 비해 유의하게 투과도 감소를 보였다 (p < 0.05). 결론: 지각과민 처치제의 도포 과정 동안 각 처치제의 특징적인 상아세관액의 유동을 미세 유체 흐름 측정장치를 통해 관찰 할 수 있었다.