• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.263-267
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• 2011

본 연구는 에틸렌-공기 혼합물로 채워져 있는 굽은 관에서의 충격파와 화염의 상호 작용, 화염 가속, 연소폭발천이 현상을 수치적으로 살펴보았다. 여기서 사용되는 모델은 지배방정식으로 Navier-Stokes 방정식과 경계조건 처리 방법으로 ghost fluid 기법을 사용하였다. 굽은 관에서 여러 충격파 강도를 이용한 모델링을 통하여 화염과 강한 충격파의 충돌에 의한 열점 생성과 화염 전파의 가속 현상을 확인하였으며 추가적으로 평균 화학적 열 발생률이 대략 20 MJ/($g{\cdot}s$)이 되는 지점에서 최초 폭굉이 발생한다는 것을 확인하였다. 즉, 우리는 복잡한 형상에 의한 효과를 포함하는 수치적 계산 결과를 기반으로 관에서의 강한 충격파, 충격파와 화염의 상호 작용, 열점, 연소폭발천이 현상 등의 발생을 확인하였다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.227-228
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• 2000

가상 임팩터(virtual impactor)는 가속노즐(acceleration nozzle)아래에 충돌판(impaction plate) 대신 가상의 공간을 가진 수집관(receiving tube)이 설치되어 유선의 방향이 $90^{\circ}$로 바뀔 때, 큰 입자는 유선에서 벗어나 수집노즐에 포집된다(Hounam and Sherwood, 1965). 가상 임팩터에는 관성 임팩터(inertial impactor)와는 다르게, 절단입경(cut-size)보다 큰 입자를 분리할 수 있는 부 유동(minor flow)과 절단입경보다 작은 입자를 분리할 수 있는 주 유동(major flow)으로 나눈다. (중략)

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제21권1호
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• pp.40-47
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• 1989

중성입자입사 장치의 효율적인 빔형성 구조를 목적으로 정전기장 내에서 하전 입자의 움직임을 시간의 흐름에 따라 계산해 볼 수 있는 프로그램을 만들어 입자 모사 모형을 찾았다. 가속관 내의 입자의 움직임은 일정 시간 간격으로 계산하였고 전위는 유한차분법에 의해 Poisson 방정식에서 구하였다. 행렬식은 반복해법인 successive overrelaxation법을 사용하였고 전하밀도와 임자에 미치는 전기장의 힘을 구할 때는 cloud-in-cell모델을 사용하였다. 이 전자계산 코드를 사용하여 가속관 내 전극의 여러 조건들을 변화시켜가면서 빔형성 구조의 최적 설계를 수행하였다. 중성자 입사 장치의 가속관에서 가속 감속-전극간의 간격변화, 감속전극의 두께 변화, 가속 전극의 형태변화 등을 통하여 이들이 빔의 모양에 끼치는 영향을 조사하여 몇 가지 경우에 있어서 일정한 시간 간격으로 나타나는 입자들의 움직임을 예시하였다. 이 입자 모사모형을 통하여 가속전극의 형태가 빔 퍼짐에 가장 주요한 역할을 하는 것을 알았다.

• 한국추진공학회지
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• 제14권4호
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• pp.10-15
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• 2010

Two-stage light-gas gun은 짧은 시간동안 초고압을 발생시키기 용이하므로, 현재까지 고속충격역학, 발사체 공기역학, 재료역학 등 다양한 공학 분야에서 활용되어 왔다. 일반적으로 2단식 경가스총은 고압실, 압축실 그리고 발사관으로 비교적 간단한 구조로 구성되며, 각 부분은 격막에 의해 구분되어있다. 본 연구는 2단식 경가스총을 초고압 액체 제트 분사에 적용하기 위한 기초적 연구로서, 고압실 하류에 설치된 제1격막의 파막 압력의 변화에 따른 발사체의 속도 변화 및 관내 압력 거동을 조사하였다. 그 결과, 제1격막이 파막 되는 압력은 피스톤의 가속에 큰 영향을 미치며, 피스톤이 가속될수록 고압을 생성하는데 용이하였다.

• 천문학회보
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• 제35권1호
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• pp.26.1-26.1
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• 2010

In this talk we outline the current understanding of solar flares, mainly focusing on magnetohydrodynamic (MHD) processes. A flare causes plasma heating, mass ejection, and particle acceleration which generates high-energy particles. The key physical processes producing a flare are: the emergence of magnetic field from the solar interior to the solar atmosphere (flux emergence), formation of current-concentrated areas (current sheets) in the corona, and magnetic reconnection proceeding in a current sheet to cause shock heating, mass ejection, and particle acceleration. A flare starts with the dissipation of electric currents in the corona, followed by various dynamic processes that affect lower atmosphere such as the chromosphere and photosphere. In order to understand the physical mechanism for producing a flare, theoretical modeling has been develops, where numerical simulation is a strong tool in that it can reproduce the time-dependent, nonlinear evolution of a flare. In this talk we review various models of a flare proposed so far, explaining key features of individual models. We introduce the general properties of flares by referring observational results, then discuss the processes of energy build-up, release, and transport, all of which are responsible for a flare. We will come to a concluding viewpoint that flares are the manifestation of the recovering and ejecting processes of a global magnetic flux tube in the solar atmosphere, which has been disrupted via interaction with convective plasma while rising through the convection zone.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2010년도 한국우주과학회보 제19권1호
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• pp.25.1-25.1
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• 2010

This talk outlines the current understanding of solar flares, mainly focusing on magnetohydrodynamic (MHD) processes. A flare causes plasma heating, mass ejection, and particle acceleration that generates high-energy particles. The key physical processes related to a flare are: the emergence of magnetic field from the solar interior to the solar atmosphere (flux emergence), formation of current-concentrated areas (current sheets) in the corona, and magnetic reconnection proceeding in current sheets that causes shock heating, mass ejection, and particle acceleration. A flare starts with the dissipation of electric currents in the corona, followed by various dynamic processes which affect lower atmospheres such as the chromosphere and photosphere. In order to understand the physical mechanism for producing a flare, theoretical modeling has been developed, in which numerical simulation is a strong tool reproducing the time-dependent, nonlinear evolution of plasma before and after the onset of a flare. In this talk we review various models of a flare proposed so far, explaining key features of these models. We show observed properties of flares, and then discuss the processes of energy build-up, release, and transport, all of which are responsible for producing a flare. We come to a concluding view that flares are the manifestation of recovering and ejecting processes of a global magnetic flux tube in the solar atmosphere, which was disrupted via interaction with convective plasma while it was rising through the convection zone.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권7호
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• pp.607-618
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• 2014

초임계 $CO_2$의 수직상향유동에서의 난류열전달에 관한 실험적연구가 내경 4.5 mm의 원형관에서 수행되었다. 실험범위는 유체평균온도 $29-115^{\circ}C$, 압력 74.6 - 102.6 bar, 국부 벽면 열유속 $38-234kW/m^2$ 그리고 질량유속 $208-874kg/m^2s$였다. 중간정도의 벽면 열유속 및 낮은 질량유속에서 벽면온도는 확연한 최대점을 나타냈다. 열전달에 대한 부력 및 유동가속의 영향을 살펴보기 위하여 실험 및 참조상관식(Kranoshchekov and Protopopov)에서 획득된 Nusselt 수의 비를 부력 및 유동가속을 나타내는 변수인 $Bo^*$ 및 $q^+$를 이용하여 분석하였다. 이 분석을 통해 유동가속 변수인 $q^+$는 실험에서의 열전달 현상을 적절히 표현할 수 있는 변수라는 것을 확인할 수 있었다. 마지막으로 초임계 유체의 수직상향 유동에서의 새로운 열전달 상관식이 개발되었으며, 이 상관식은 ${\pm}30%$의 오차범위에서 실험데이터를 잘 예측하였다.

• 설비공학논문집
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• 제15권6호
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• pp.510-517
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• 2003

An experimental study on the pressure drop during flow boiling for pure refrigerants R134a and Rl23, and their mixture was carried out in a uniformly heated horizontal tube. Tests were run at a pressure of 0.6 MPa and in the ranges of heat flux 5~50 kW/m$^2$, vapor quality 0~100 percent and mass velocity of 150~600 kg/m$^2$s. Generally, the two-phase frictional multiplier is used to predict the frictional pressure drop during the two-phase flow boiling. The obtained results have been compared to the existing various correlations for the two-phase multiplier. Also, the frictional pressure drop was compared to a few available correlations; The Lockhart-Martinelli correlation considerally overpredicted the frictional pressure drop data for mixture as well as pure components in the entire mass velocity ranges employed in the present study, while the Chisholm correlation underpredicted the present data. The Friedel correlation was found to satisfactorily correlate the frictional pressure drop data except for a low quality region.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권1호
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• pp.38-47
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• 2017

This paper presents experimental data on water droplet breakup in high-speed air flows. Exact-time-dependent evolution of wave and droplet interaction as well as breakup processes were optically visualized using a shadowgraph technique. Droplet experiments were conducted in a shock tube. Five flow conditions were used with an incident shock wave Mach number from 1.40 to 2.19 with Weber number based on the droplet initial diameter from 2300 to 38000, respectively. This corresponds to post-shock flow speeds varying from subsonic to supersonic. The considered droplet diameters were 2.0 mm to 3.6 mm. Some interesting wave patterns in the near wake were found. The present data shows that with an increase in the Weber number the droplet acceleration coefficient decreases and the level of decrease was weaker for the case of higher Mach numbers. This state of affair is different to the existing data in literature. Possible reasons are discussed.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권1호
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• pp.49-60
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• 2022

Motivated by the high-resolution properties of high-order Weighted Essentially Non-Oscillatory (WENO) and flux limiter (FL) for steep-gradient problems and the robust convergence of Jacobian-free Newton-Krylov (JFNK) methods for nonlinear systems, the preconditioned JFNK fully implicit high-order WENO and FL schemes are proposed to solve the transient two-phase two-fluid models. Specially, the second-order fully-implicit BDF2 is used for the temporal operator and then the third-order WENO schemes and various flux limiters can be adopted to discrete the spatial operator. For the sake of the generalization of the finite-difference-based preconditioning acceleration methods and the excellent convergence to solve the complicated and various operational conditions, the random vector instead of the initial condition is skillfully chosen as the solving variables to obtain better sparsity pattern or more positions of non-zero elements in this paper. Finally, the WENO_JFNK and FL_JFNK codes are developed and then the two-phase steep-gradient problem, phase appearance/disappearance problem, U-tube problem and linear advection problem are tested to analyze the convergence, computational cost and efficiency in detailed. Numerical results show that WENO_JFNK and FL_JFNK can significantly reduce numerical diffusion and obtain better solutions than traditional methods. WENO_JFNK gives more stable and accurate solutions than FL_JFNK for the test problems and the proposed finite-difference-based preconditioning acceleration methods based on the random vector can significantly improve the convergence speed and efficiency.