• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.619-628
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• 2002

본 논문은 배플을 설치한 수평으로 놓인 원통형 탱크내 슬로싱 고유진동에 대한 유한요소 해석을 다룬다. 지배방정식으로 포텐셜 이론을 기반으로 한 라플라스 방정식을 적용한다. 이 문제를 선형의 등매개 요소를 적용한 유한요소법을 이용해 해석한다. 탱크와 배플은 강체로 가정하였으며, 배플의 효과 구현은 배플의 설치 위치에 절점을 두 개로 분리함으로써 얻을 수 있다. 고유주파수와 고유모드의 추출을 위하여 Lanczos 변환법 및 Jacobi 반복법을 도입하였다. 종진동과 횡진동 모드에 대한 수치 해석결과가 참고 문헌과 비교해 볼 때 잘 일치함을 알 수 있었다. 또한 유체 높이, 배플 개수, 내공 크기, 배플 위치 등의 파라메트릭 해석을 통하여 슬로싱 특성 및 링형 배플의 영향을 고찰하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제39권6호
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• pp.83-91
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• 2019

Photovoltaic thermal (PVT) collectors are devices that simultaneously produce electricity and heat. Research on conventional air-type PVT collector focuses on installing baffles to enhance the collector's thermal performance. However, the baffles have pressure drop inside the collector which degrades the thermal performance. Thus, it is necessary to design baffles to smoothen the flow inside the air-type PVT collector. Alternatively, installing perforated baffles in air-type PVT collectors can reduce the collector weight, but parameters such as the diameter of the perforated holes and the height of the perforated plates should be considered. Therefore, the main aim of this study was to analyze thermal characteristics of each variable of perforated baffles installed inside air-type PVT collector. For this purpose, the uniformity of air flow in the collector was compared through NX program, and the resultant heat gain and thermal efficiency of the air-type PVT collector were compared and analyzed. Therefore, the main aim of this study was to analyze thermal characteristics of each variable (Baffle angle, length, height, pitch, perforated ratio) of perforated baffles installed inside air-type PVT collector. For this purpose, the uniformity of air flow in the collector was compared through CFD program, and the resultant heat gain and thermal efficiency of the air-type PVT collector were compared and analyzed. As a result, the maximum outlet temperature was increased by 1.45 times and the heat gain was increased by 193.8 Wth, depending on the perforated baffle plate, compared to the collector without the baffle. The heat transfer performance showed that the maximum internal velocity was 1.61 times higher and the Reynolds number was 1.06 times higher depending on the parameters of the baffle plate.

• 대한환경공학회지
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• 제33권6호
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• pp.432-438
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• 2011

현재 국내 정수지 도류벽은 형태와 장폭비에 대한 명확한 기준이 없고 장폭비가 너무 작아 소독능을 만족하지 못하거나 지나치게 큰 장폭비로 비경제적인 설계를 하는 등 많은 혼란을 겪고 있어 수리적으로 유리한 도류벽의 형태와 경제적인 장폭비를 결정하는 것이 시급한 실정이다. 본 연구는 다양한 도류벽의 형태와 장폭비에 대해 전산유체역학 기법을 활용하여 수리적으로 가장 유리한 도류벽의 형태를 제시하고 가장 경제적인 장폭비를 도출하였다. 연구결과, 정수지내 도류벽의 형태는 동일한 형태와 구조라 하더라도 수류의 방향전환 횟수가 적은 구조가 수리적으로 유리하다. 둘째, 최적 도류벽 형태는 좌우 우류식(model 2)이며 최악의 형태는 두 방향으로 분산되고 다시 모아지는 분산형(model 4) 형태이다. 좌우 우류식은 분산형보다 도류벽의 개수를 67% 정도 줄일 수 있다. 셋째, 좌우 우류식 도류벽인 경우 경제적인 장폭비는 30~50이며 50을 초과할 경우 공사비 대비 $T_{10}/T$ 값의 증가량이 미미하여 경제적이지 못하다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권7호
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• pp.726-731
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• 2005

장방형 횡류식 침전지는 정수 공정에서 일반적으로 활용되고 있는 침전지 형태로 정수공정 전체에서 탁질 제거 비중이 가장 큰 매우 중요한 공정이다. 횡류식침전지는 유입탁도, 수온 등의 변화에 의해 단락류와 밀도류가 발생하게 되는데 이런 문제점을 해결하기 위해 지내 정류벽을 설치하는 방안이 제안되기도 했지만 정류공에서 발생되는 제트류 등의 문제로 인해 실제 적용사례는 없는 실정이다. 본 연구는 침전지의 전단면에 수류가 일정하게 흐르도록 유도할 수 있는 이동식정류장치에 관한 연구이다. 이동식 정류장치는 부드러운 천 재질의 정류벽이 침전지 전단면에 거쳐 수류의 흐름과 동일한 속도로 이동하면서 침전지내에서 발생될 수 있는 밀도류와 단락류를 조절하여 침전지내 수류 흐름을 전단면에서 일정하게 유도하는 장치이다. 이동식 정류장치를 가동한 결과 침전지 체류시간이 1시간 연장되는 효과를 나타냈다. 즉 다시 말해 염소 이온 최고농도 유출시간이 100분에서 160분으로 연장되었다. 탁도 제거율 시험은 원수 탁도와 체류시간 변화에 따라 연속식과 회분식으로 각각 시험하였다. 탁도 개선율은 연속 운전 방식에서 36%, 회분식 운전 방식에서 58%를 각각 나타냈다. 따라서 장방형 횡류식 침전지에 본 연구에서 제안한 이동식 정류장치를 도입할 경우 30% 이상 탁도 개선이 가능할 것으로 판단된다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.79.2-79.2
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• 2005

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제38권4호
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• pp.367-375
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• 2014

셀-튜브 열교환기는 산업분야에서 가장 널리 사용되는 열교환기이다. 열교환기의 열적 성능을 개선하기 위하여 셀-튜브 열교환기에 대해 배플의 배치, 배플의 방향, 배플의 표면의 돌기형상 등의 인자를 변경하였으며, 유동의 박리 및 경계층해석에 적절히 이용되는 SST 난류모델을 적용하여 열전달특성을 고찰하였다. CFD해석시 경계조건는 셀측의 입구온도를 344K로 일정하게 하고, 물의 유량을 6, 12, 18, 24 l/min로 변화시켰다. 그 결과로는 지그재그형 배치가 열전달률 및 압력강하가 향상되는 것으로 나타났으며, 배플의 방향은 기존형보다 수직형 및 각도 $45^{\circ}$형이 열전달이 향상되는 것으로 나타났고, 압력강하는 거의 차이가 없었다. 또한 배플의 돌기형상은 열전달면적을 증가시킴으로써 열전달률 및 압력강하가 향상됨을 알 수 있었다. 해석결과를 통하여 열전달 증가가 유동의 박리, 유체의 체류시간, 튜브와의 접촉면적, 유량, 와류 등에 따라 크게 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권8호
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• pp.855-860
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• 2011

용존공기부상조의 파일럿실험장치 설계를 위한 사전 검증 작업으로서 부상조의 유동을 이차원 이상유동으로 가정하여 수치적으로 모사하였다. 형상이 변경된 다양한 부상조와 기준부상조와의 간접적인 성능 비교를 위하여 분리조에서의 하강속도를 비교하였다. 해석 결과 기준부상조의 분리조에서는 잘 설계된 High-rate DAF 의 전형적인 유동 패턴이 관찰되었다. 이러한 유동패턴은 Baffle 각도나 접촉조의 폭과 같은 다른 형상 변수와 상관없이 Baffle 이 충분히 높을 때 잘 유지되었다. 그러나 Baffle 높이 및 각도, 접촉조의 폭 및 다공판의 설치유무는 분리조에서 하강속도의 균일성에 영향을 미쳤다. 기준부상조에서 Baffle의 높이를 제외한 다른 형상을 변화시키지 않았을 때, 분리조에서의 하강속도가 균일한 것으로 나타났다. 이것은 기준부상조의 형상최적화가 잘 되어있음을 의미한다.

• 항공우주기술
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• 제2권2호
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• pp.157-166
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• 2003

KSR-III 추진기관시스템의 최종단계로 추진기관 종합시험이 수행되었다. 이 시험에서는 KSR-III용으로 개발된 세 가지 형태의 분사기면을 가지는 엔진에 대한 연소시험이 수행되어졌으며, 복합재 배플을 가지는 엔진을 발사체용으로 최종 인증한바 있다. 배플의 효과를 확인하기 위해 제작된 STS 배플 엔진은 비록 최종적인 발사체용은 아니나, 이 엔진을 가지고 수행한 연소시험을 통하여 배플이 KSR-III 연소기에서의 점화에 의한 불안정 연소 및 연소 중 자발적 불안정 연소 발생에 대한 강력한 억제 효과가 있음을 확인하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.1499-1504
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• 2004

The effects of absorbing materials on the characteristics of supersonic jet noise were experimentally investigated using a convergent-divergent nozzle with a design Mach number of 2.0. Overall sound pressure levels (OASPL) and noise spectra were obtained at far-field locations. Schlieren optical system was used to visualize the flow-fields of supersonic jets. In order to investigate the effect of absorbing materials, baffle plates of different materials (metal, grass wool and polyurethane foam) were installed at the exit of the nozzle. Experiment was carried out over a wide range of nozzle pressure ratios from 2.0 and 18.0, which corresponds to over- and under-expanded conditions. The results obtained show that the screech tone amplitude and the overall sound pressure level reduce by using the baffle plates of absorbing materials, compared with the metal baffle plate. It is also found that the characteristics of supersonic jet noise are strongly dependent on the size of baffle plate.

• 한국생산제조학회지
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• 제8권1호
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• pp.89-99
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• 1999

The automatic design of shell & tube type oil cooler can be used in real industrial environments. Since the automatic design system is intended to be used in small companies, it is designed to be operated well under environments of CAD package in the personal computer. It has adopted GUI in design system, and has employed DCl language. Design parameters to be considered in the design stage of shell and tube type oil cooler are type of oil cooler, outer diameter, thickness, length of tube, tube arrangement, tube pitch, flow rate, inlet and outlet temperature, physical properties, premissive pressure loss on both sides, type of baffle plate, baffle plate cutting ratio, clearance between baffle plate outer diameter and shell inner diameter and clearance between baffle plate holes. As a result, the automatic design system of shell & tube type oil cooler is constructed by the environment of CAD software using LISP. We have built database of design data for various kinds of shell & tube type oil coolers. The automatic design system have been assessed and compared with existing specification of design. Good agreement with Handbook of heat exchanger and design dta of real industrial environments has been found.