• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.580-589
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• 2019

인도네시아는 전력 공급이 매우 부족한 현실에 처해 있으며, 이에 대한 해결책으로 화력발전소 건설 계획이 증가하고 있다. 화력발전소는 발전에 수반되는 엔진과 장비의 과열을 식히기 위해 냉각수 계통을 필요로 하며, 냉각수 계통 중 순환수 취수펌프장(circulating water pump chamber)은 일반적으로 ANSI (1998) 기준에 따라 설계된다. 본 연구에서는 인도네시아 K-석탄화력발전소의 순환수취수펌프장이 현장 여건상 ANSI (1998)의 확산각 설계기준 $20^{\circ}$를 만족시킬 수 없어, 수리적으로 안정된 흐름 및 구조물이 되도록 3차원 수치모형실험을 수행하였다. 수치모형으로 Flow-3D 모형을 이용하였다. Flow-3D 모형의 적용성을 검토하기 위해 Rodi (1997)의 사각형 구조물 주변에 형성되는 흐름 연구 결과와 금회 수치해석 결과를 비교하였다. 수치해석에서 도출된 종방향 유속 분포는 잘 일치함을 보여주고 있다. 순환수취수펌프장 내 설계유속을 만족시키기 위해 유속 저감에 유리한 사각형 형태의 배플을 적용하였다. 순환수취수펌프장으로 유입되는 유속이 1.5 m/s ~ 2.5 m/s로 분포되는 경우, 배플에서 분리흐름의 각도는 약 $15^{\circ}{\sim}20^{\circ}$로 발생하였다. 이를 고려하여 분리흐름 각도 이하로 하류에 배플을 배치함으로 Inlet bay 설계유속 0.5 m/s 이하를 만족시켰다.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제13권1호
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• pp.1-12
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• 2001

This paper describes the application of our recently developed two-phase model for flow-induced crystallization (FIC) to the simulation of fiber spinning and film blowing. 1-D and 2-D simulations of fiber spinning include the combined effects of (FIC), viscoelasticity, filament cooling, air drag, inertia, surface tension and gravity and the process dynamics are modeled from the spinneret to the take-up roll device (below the freeze point). 1-D model fits and predictions are in very good quantitative agreement with high- and low-speed spinline data for both nylon and PET systems. Necking and the associated extensional softening are also predicted. Consistent with experimental observations, the 2-D model also predicts a skin-core structure at low and intermediate spin speeds, with the stress, chain extension and crystallinity being highest at the surface. Film blowing is simulated using a "quasi-cylindrical" approximation for the momentum equations, and simulations include the combined effects of flow-induced crystallization, viscoelasticity, and bubble cooling. The effects of inflation pressure, melt extrusion temperature and take-up ratio on the bubble shape are predicted to be in agreement with experimental observations, and the location of the frost line is predicted naturally as a consequence of flow-induced crystallization. An important feature of our FIC model is the ability to predict stresses at the freeze point in fiber spinning and the frost line in film blowing, both of which are related to the physical and mechanical properties of the final product.l product.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권3호
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• pp.331-347
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• 2012

남강댐 하류는 부산 경남의 수자원 장기 계획에 중요한 지역이므로 지속가능한 지표수 관리 및 오염원 제어를 위해 흐름 및 수질 해석이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 2차원 수질모형인 RAM4와 3차원 수질모형인 WASP을 각각 수리모형인 RAM2 및 EFDC모형과 연계하여 2 3차원 준연계 모형을 이용한 남강댐 하류에서의 수리 및 수질을 해석하였다. 2차원 흐름해석 모형인 RAM2 적용 결과 만곡부 5개 횡단 측선에서의 유속의 증감경향이 ADCP 실측값과 잘 일치하였으며, 3차원 모형인 EFDC와 유속 분포 및 보 월류 유속이 유사하였다. 또한 정상상태 도달 후의 RAM2-RAM4 연계모의에 의한 BOD 농도와 EFDC-WASP 연계모의에 의한 BOD 농도장이 모의영역 전반에 걸쳐 유사하게 나타났다. 남강댐 하류부의 경우 수리 및 수질이 남강댐 방류량에 크게 좌우되며 남강댐의 수량은 하류부의 수질 및 연안 어업환경에 큰 영향을 미치므로 향후 이에 대한 정량적 분석 시 계산의 효율성 및 모형의 적용성 측면에서 2차원 준연계 모형을 적용하는 것이 바람직한 것으로 판단된다.

• Tribology and Lubricants
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• 제25권3호
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• pp.150-156
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• 2009

Precise leakage prediction for annular type seals of turbomachinery is necessary for enhancing their efficiency and various prediction methods have been developed. As the seal passage is designed intricately, the analysis based on Bulk-flow concept which has been mainly used in predicting seal leakage is limited. In order to improve the seal leakage prediction, full Navier-Stokes Equations with turbulent model derived in the seal flow passage have to be solved. In this study, 3D CFD (Computational Fluid Dynamics) analysis has been performed for predicting leakage of various non-contact type anular seals using FLUENT. Compared to the results by Bulk-flow model analysis, experiment, and 2D CFD analysis, the result of 3D CFD analysis shows improvement in predicting seal leakage, especially for the parallel grooved pump seal.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2005년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.207-212
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• 2005

In this paper, we present the theoretical and numerical results of flow characteristics of a gas in a swirl injector. Proposed in this study are one-dimensional (theoretical) model and 2D/3D CFD models for use in the design of the injector. It was found that contrary to the classical theory about the compressible flow, the swirl gives a significant effect on the mass flow rate and the choking conditions. The one-dimensional model was found to Provide reasonably accurate results compared with the 2D/3D numerical results, so that it can be employed in th initial stage of the swirl-injector design process.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권7호
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• pp.707-717
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• 2013

충적하천에서 발생하는 하천의 침식과 퇴적은 흐름을 통해 발생하는 자연적인 현상이다. 침식 및 퇴적과 관련된 수치모형을 이용한 분석은 하천에 존재하는 보와 같은 수리구조물들의 유사이송을 연구하는데 중요한 요소이다. 본 연구에서는 다기능보들의 효과적인 운영을 위하여 낙동강수계에 위치해 있는 창녕함안보를 대상으로 하상변동을 예측하였다. 2차원 모형은 CCHE2D를 이용하여 유사이송이 지배적으로 발생하는 다기능보 상 하류 구간 12 km를 대상으로 침식과 퇴적에 대한 모의를 수행하였다. 2003년 태풍 "매미"사상을 대상으로 모형을 검 보정 하였으며, 모의결과와 관측값의 비교를 통하여 전체 모의구간에서 신뢰성 있는 결과가 도출되었다. 함안창녕보가 건설된 이후 태풍사상에 의한 하상변동은 상당히 증가하는 것으로 나타났고 하상변동은 유사의 재분배를 야기하였다. 보와 같은 수리구조물들은 하도내 흐름과 유속을 변화시키기 때문에 세굴과 퇴적 문제를 심화시켰다.

• Wind and Structures
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• 제25권6호
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• pp.537-549
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• 2017

In this study, the turbulent flow around a bluff body for different wind velocities was investigated numerically by using its two- and three-dimensional models. These models were tested to verify the validity of the simulation by being compared with experimental results which were taken from the literature. Variations of non-dimensional velocities in different positions according to the bluff body height were analysed and illustrated graphically. When the velocity distributions were examined, it was seen that the results of both two- and three-dimensional models agree with the experimental data. It was also seen that the velocities obtained from two-dimensional model matched up with the experimental data from the ground to the top of the bluff body. Particularly, compared to the front part of the bluff body, results of the upper and back part of the bluff body are better. Moreover, after comparing the results from calculations by using different models with experimental data, the effect of multidimensional models on the obtained results have been analysed for different inlet velocities. The calculation results from the two-dimensional (2D) model are in satisfactory agreement with the calculation results of the three-dimensional model (3D) for various flow situations when comparing with the experimental data from the literature even though the 3D model gives better solutions.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.1441-1449
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• 2015

하천 만곡부에서는 높은 에너지의 편향적 흐름으로 인하여 제방침식 및 유사이송으로 하도변동을 야기하고 있는데 이러한 현상들은 제방의 불안정을 초래하고 인접 도로와 토지, 하천변 구조물에 심각한 문제를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 제방 침식과 하도변동을 방지할 수 있는 Riprap Weir를 S자 만곡수로에 설치하고, 만곡부에서의 수리학적 흐름특성을 분석하고자 한다. 이를 위해 이차원 CCHE2D 모형을 이용하여 실험하도를 구축하고 Riprap Weir의 유무에 따른 수리특성분석을 실시하였다. 이를 통해 Riprap Weir의 설치간격에 따른 만곡부 내측과 외측에서의 수리특성과 보 인근의 흐름특성을 분석하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권4호
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• pp.251-257
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• 2011

이산화탄소의 해양 지중저장에 대한 전산모사를 위해 실제 이산화탄소가 저장되는 해양 지중 저장층에 대한 3차원 전산모형을 개발하였다. 특히, 실제 저장층의 3차원 구조를 모사하기 위하여 공극의 크기를 불규칙(random)적으로 부여하는 수치적 방법을 고안하여 3차원 전산모형을 구성하였고, 이를 균일한 공극 구조의 경우와 비교하였다. 이렇게 구성된 3차원 공극모형 내의 초임계 이산화탄소 유동을 시뮬레이션하기 위하여 전산유체역학을 사용하였다. 이러한 초임계 이산화탄소의 시뮬레이션에는 실제 저장층의 환경 즉 온도 및 압력을 동일하게 모델링하여 적용하였다. 공극 구조가 $CO_2$의 유동에 미치는 영향을 살펴보기 위해, 세 가지 형태의 3차원 전산모형의 공극 구조 내부를 흐르는 초임계 이산화탄소 유동에 대한 수치해석을 수행하였으며, 특히 3차원 전산모형의 내부유동에 대한 압력강하 및 투수율을 계산하여 본 모형이 해양 지중저장의 전산모사에 적합한지를 판단하고, 이산화탄소 유량 증가에 따른 초임계 이산화탄소 유동의 특성을 살펴보았다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제19권2호
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• pp.32-40
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• 2021

Vapor-driven solutal Marangoni flow is governed by the concentration distribution of solutes on a liquid-gas interface. Typically, the flow structure is investigated by particle image velocimetry (PIV). However, to develop a theoretical model or to explain the working mechanism, the concentration distribution of solutes at the interface should be known. However, it is difficult to achieve the concentration profile theoretically and experimentally. In this paper, to find the concentration distribution of solutes around 2D droplet, the reverse tracking method with an artificial neural network based on PIV data was performed. Using the method, the concentration distribution of solutes around a 2D droplet was estimated for actual flow data from PIV experiment.