• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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• pp.233-238
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• 2010

A two-dimensional laminar flow past a vertical plate in a microchannel is investigated. At far upstream and downstream from the plate in the microchannel, the plane Poiseuille flow exists. The Stokes flow for this microchannel is investigated analytically and then the laminar flow by numerical method. For the Stokes flow analysis, the method of eigenfunction expansion is used. From the results, the streamline pattern and the pressure distribution are plotted, and the additional pressure drop induced by the plate and the force exerted on the plate are calculated as functions of the length of the plate. For the laminar flow, finite difference method (FDM) is used to obtain the vorticity and the stream function. When the Reynolds number exceeds a critical value, a pair of viscous eddies appears behind the plate.

• 태양에너지
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• 제17권3호
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• pp.35-41
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• 1997

정방형 발열체를 갖는 수직채널내부의 공기유동을 고찰하고자 레이저를 광원으로하는 가시화 실험을 행하였다. 영상처리시스템은 퍼스널컴퓨터의 내부에 장착할 수 있는 범용의 이미지보오드로 구성하였고 광원으로서는 아르곤-이온레이저와 원통형렌즈를 이용하여 시이트라이트를 만들어 이를 대상 유동장에 조사하고 유동장의 영상을 기록하였다. 전유동장의 순시속도벡터는 2차원 PIV시스템에 의하여 구하였고 채택된 동일입자추적기법은 계조치상호상관법이다. 발열체의 발열량은 5W로 균일하며 유입유속은 0.3m/sec으로 일정하게 하였다. 가시화를 통한 PIV계측 결과는 운동에너지와 난류운동에너지의 분포 등에서 유동패턴을 잘 나타내었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1521-1522
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• 2011

뇌임펄스에 의한 절연유체 내 절연파괴 현상은 스트리머 채널에서의 유체유동과 기체유동이 동시에 발생한다. 스트리머 개시와 동시에 발생하는 기포들은 절연파괴에 직접적인 영향을 미치며 이를 모의해석하기위해서 2상유동이 고려되어야한다. 2상유동이 고려된 뇌임펄스 응답 유한요소해석은 전계에 의한 푸아송 방정식과 전자, 양이온, 음이온에 대한 전하연속방정식으로 구성되며 전계 방출과 열전자 방출효과를 경계조건으로 부여하였다. 기체 전리현상은 타운젠트 이론을 도입하였으며, 유체 전리현상은 제너 이온화 모델을 도입하여 수학적 모델링을 통한 2상유동으로 결합하였다. IEC standard #60897의 표준규격에 따라 침-구형 전극을 설계하였고 2차원 축대칭 간략화모델에 적용하여 실험적 결과와 비교분석함으로써 신뢰할 수 있는 수치해석기법이 제시되었다.

• 동력기계공학회지
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• 제13권2호
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• pp.18-29
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• 2009

미세유동에 대한 폭발적인 관심에 의해 이 분야의 연구는 다양한 측면에서 이루어지고 있다. 본 연구는 사각 미세채널에서의 슬립유동에 관한 연구 중 아직 제대로 이루어져 있지 않은 마찰특성에 관한 종횡비의 영향에 초점을 맞추어 3차원 수치해석을 행하였다. 그 결과 종횡비가 1.0 일 때 상하 벽면 및 좌우측 벽면에서의 전단음력은 동일하나, 종횡비가 감소함에 따라 전단응력은 상하 벽면과 좌우측 벽면이 상이한 강도로 증가함을 보였다. 또한 Knudsen 수의 증가에 따라서는 전단응력이 감소함을 알 수 있었다. 따라서 벽면에서의 전단응력은 종횡비를 증가시키거나 혹은 Knudsen 수를 증가시키면 감소시킬 수 있으며, 마찰계수(fRe)도 종횡비를 증가시키거나 혹은 Knudsen 수를 증가시키면 감소됨을 밝혔다.

• 전기화학회지
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• 제9권4호
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• pp.170-177
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• 2006

고분자 전해질 연료전지의 분리판의 유동채널 설계는 고전류밀도에서 발생하는 농도분극에 직접적인 영향을 줄 뿐 아니라 생성되는 물의 효과적인 전달을 위하여 매우 중요하다. 평행류 유로와 interdigitated 유로의 성능비교를 위하여 연료극과 공기극이 포함된 완전한 형태의 고분자 전해질 연료전지의 3차원 수치해석모델을 개발하였다. 수치해석모델을 사용하여 평행류 유동장과 interdigitated 유동장의 압력강하, 채널간의 물질전달, $H_2O$와 $O_2$의 농도 분포 그리고 i-V 성능을 비교하였다. 그 결과 물질전달에서 채널간의 대류에 의한 물질전할이 더욱 우수한 interdigitated 유동채널에서 성능이 더 높게 나타났으며 압력강하는 보다 크게 나타나 설계시 두가지 성능에 대한 상호보완이 필요함을 알 수 있었다.

• 항공우주기술
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• 제2권2호
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• pp.142-150
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• 2003

가열벽이 있는 4각단면 채널에서 3차원 열전달이 비선형 k-ε-fμ 모형과 큰에디모사법을 이용하여 해석되었다. 4각단면 채널로 모형화된 열량계 해석에 비선형 k-ε-fμ 모형과 비선형 열유속모형이 도입되었다. 레이놀즈수는 4000≤$Re_b$≤20000로 변화되었다. 난류의 비등방성으로 유도되는 구석와류는 주 유동속도의 1~3% 정도로 크지 않았지만 열전달에 커다란 영향을 주었다. 또한 채널 단면에 존재하는 나선형의 와류에 의해서 열전달이 심하게 변함을 보여 주었다. 예측된 열전달계수로부터 Nu~$Re^{0.8}Pr^{0.34}$가 검토되었고 온도의 섭동과 와유동의 비정상거동이 조사되었다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 학술대회
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• pp.118-124
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• 2008

The characteristics of heat transfer in a two-dimensional channel obstructed by a square rod is investigated by a turbulence model. The computation is made for the six cases of different rod positions between channel walls. To analyze the wall heat transfer, the heat flux of channel walls is set as a constant value and the $k-{\epsilon}-f_{\mu}$ model is employed. Downstream the square rod, the flow recirculation region appear and they are varied by the rod position. The enhancement of the turbulent heat transfer to the wall is induced by the flow instability using a square rod. The averaged heat transfer rate is maximized at a specific rod position. Finally, the effects of square rod on unsteady flows are scrutinized with the frequency analysis.

• 한국전산유체공학회지
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• 제20권4호
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• pp.109-115
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• 2015

In this study, the Stokes flow in the microchannel is analysed where the semicircular protuberances with constant spacing are attached on the upper and lower walls with staggered arrangement. For the low Reynolds number flow in microchannel, Stokes approximation is used and the periodicity and symmetry of the flow are considered to determine the stream function and pressure distribution in the flow field by using the method of least squared error. As results, the streamline patterns and pressure distributions in the flow field are shown for some specific values of the size and spacing of the protuberances, and shear stress distributions on the surface of semicircular protuberances are plotted. Especially, for an important physical property, the average pressure gradient along the microchannel is obtained and compared with that for the case of in-phase arrangement of the upper and lower protuberances. And, for the small clearance between the protuberances of upper and lower walls or between the protuberances and the opposite wall, the average pressure gradient is derived from the lubrication theory and compared with that of the present study.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2005년도 후기학술대회논문집
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• pp.29-30
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• 2005

A three-dimensional numerical calculation has been performed to investigate mixed convective vortex flow in rectangular channels(width/height=4) with the upper part cooled and the lower part heated uniformly. In this study, the Prandtl number was 909, the Reynolds number was varied from 0 to $9.6{\times}10^{-2}$ and the Rayleigh number from $10^3$ to $5{\times}10^4$. The governing equations were discretized using the finite volume method. From a parametric study, velocity and temperature distributions were obtained and discussed. It is found that vortex flow of mixed convection in rectangular channels can be classified into three flow patterns which depend on Reynolds and Rayleigh numbers, and the regular vortex structure disappears around Rayleigh number $5{\times}10^4$.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.1875-1879
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• 2004

This paper deals with the evaluation of several boundary conditions which are commonly used in the lattice Boltzmann equation method. 2-D channel flow(poiseui1le flow) and lid-driven cavity flow was selected as a test problem of this study, because there exist an analytic solution and previous study which could be used for a benchmarking test. It was found that lattice Boltzmann method still needs more considerations of stability and physical consistency, though it could predict the flow patterns both qualitatively and quantitatively.