• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권4호
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• pp.491-499
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• 2010

관군은 열전달기기에서 광범위하게 사용되고 있어서 전열성능 및 압력강하 특성은 오래전부터 다양한 연구가 진행되어왔다. 기존의 관군에 관한 실험 및 해석은 대부분 25~51mm 직경의 전열관을 이용하여 Reynolds 수 $8.000{\leq}Re{\leq}30.000$ 범위에서 수행되었으나 최근에는 직경 1mm 안팎의 미세관으로 관군을 만들어 열교환기의 밀집도를 높이려는 데 관심이 많다. 본 논문에서는 이전에 다루지 않았던 관 외경 1.5mm의 관군의 전열성능을 $3.000{\leq}Re{\leq}7.000$ 범위에서 전산유체역학을 이용하여 평가하고 기존의 연구 결과들과 비교하였다. 그 결과 튜브직경이 1.5mm인 관군의 열전달계수와 압력손실계수는 $3.000{\leq}Re{\leq}7.000$ 범위에서도 기존의 Zukauskas 상관식과 최대 4.7% 차이 이내로 일치하였다. 또한 튜브의 횡방향 간격을 줄여서 각 열의 전열성능을 높일 수 있음을 확인하였다.

• 한국지열·수열에너지학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.1-8
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• 2016

In this study, we evaluated the flow characteristics of various types of waveguide-below-cutoff (WBC) arrays and their shielding effectiveness (SE) of electromagnetic pulses (EMP) based on computational fluid dynamics (CFD). Three types of waveguides were selected for analysis: (1) grid type, (2) honeycomb type, and (3) multi-layer types (2-ply, 4-ply, 6-ply, and 8-ply). To analyze the air flow characteristics, the flow velocities in the longitudinal center of the WBC and the differential pressures between the WBC array inlet and outlet were evaluated. Consequently, we derive the following conclusions: (1) despite an increase in the inlet velocity, the pressure drop of the 6-ply multi-layer type did not significantly increase as compared to that of other types of waveguides (waveguide thickness of 0.1 mm, SE of 100 dB); (2) the grid and honeycomb type had the fastest flow rate of 17.5 m/s, which is approximately 2.5 m/s faster than that at the inlet (waveguide thickness of 1 mm, module size of 30 mm); and (3) the average pressure drop of the grid type waveguide is the lowest in the overall model, whereas that of the 8-ply is the highest (waveguide thickness of 1 mm, module size of 30 mm, and SE of 80, 100 dB).

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권6호
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• pp.785-791
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• 2000

GDI (Gasoline Direct Injection) engines are considered as one of the candidates for next generation engines of passenger cars, which reduce exhaust emissions and fuel consumption. In GOI engines, a high-pressure gasoline supply system is required to directly inject the fuel to combustion chambers. Because of low lubricity of gasoline fuel, the clearance between a plunger and a barrel in GDI fuel pumps is too wide to achieve smooth hydrodynamic lubrication. Thus, it is difficult to generate high-pressure condition in GDI fuel pump since large amount of leakage flow occurs between the plunger and the barrel In this study, an optimum plunger design is presented to minimize leakage in the aspect of flow control. This paper analyzes leakage flow characteristics in the clearance to improve pumping performance of GDI fuel pumps. Effects of groove in the plunger are studied according to variations of depth and width. Evaluations of pumping performance are determined by the amount of pressure drop in the leakage path assuming a constant leakage flows. Both of turbulence and incompressible models are introduced in CFD (Computational Fluid Dynamics) analysis. Design parameters have been introduced to minimize leakage in limited space, and a methodological study on geometrical optimization has been conducted. As results of CFD analysis in various geometrical cases, optimum groove depths have been found to generate maximum sealing effects on gasoline fuel between the plunger and the barrel. This procedure offers a methodological way of an enhancement of plunger design for high-pressure GDI fuel pumps.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권9호
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• pp.923-932
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• 2011

본 연구에서는 복합화력발전소 가스터빈 출구가스 안내덕트 내부의 가스유동장이 배열회수보일러 전열기구에 미치는 영향을 CFD기법을 이용하여 분석하였다. 안내덕트 내부 난류흐름의 경우, 유속의 편차가 크고 선회 효과 및 상승류 현상이 심한 특징을 가지고 있음으로 이와 같은 유동의 수치해석을 위해 2개 방정식 난류점성 모델 중 RNG k-${\epsilon}$ 모델을 사용하였으며 유동장의 영향을 가장 많이 받는 배열 회수보일러 최종과열기관의 열전달특성변화를 파악하기 위하여 NTU 방식을 이용한 수치해석결과와, 산업계에서 적용하는 설계기법에 의한 결과를 비교하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권12호
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• pp.1273-1283
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• 2011

3 차원 비정상유동해석을 통하여 자이로밀의 공기역학적 특성을 고찰하였다. 일반적으로 소형자이로밀은 구조가 간단하고 솔리디티가 높아 제작이 쉽고 자구동(self-starting)이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 그러나 TSR (tip speed ratio)가 4~7 인 다리우스풍력발전기와 다르게 1~3 정도로 매우 낮다. 본 연구에 사용한 자이로밀은 일정한 단면을 가진 3 개의 직선날개로 구성되어 있으며 솔리디티는 0.75 이다. 솔리디티가 매우 낮은 다리우스풍력발전기와 다르게 자이로밀은 TSR 이 증가함에 따라 날개 상호간의 간섭과 하류에 위치하는 날개로 유입되는 유동속도의 급격한 감소로 인하여 양력이 감소하고 날개의 회전속도에 의하여 주변의 공기가 가속되면서 항력의 증가로 성능이 저하되었다. 이로 인하여 TSR 이 2.4에서 최고의 성능을 나타내며 이후로 급격히 감소하는 것을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권10호
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• pp.4302-4307
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• 2011

최근에 연비향상을 위해 다양한 기술들이 개발 중에 있다. 본 연구의 목적은 배기열 재순환장치의 열교환 성능을 평가한 후 최적 성능의 모델을 제안하는데 있다. 이 장치는 버려지는 배기열을 이용하여 가능한 한 빠르게 엔진 냉각수를 웜업 시키도록 설계하였다. 이 목적을 달성하기 위하여 CFD를 이용하여 냉각수의 흐름 방향과 냉각수의 유입 유출 위치에 따른 열유동 특성을 분석하고, 열교환 효율을 상승시키기 위한 방법을 제시하였다. 그 결과 냉각수 유량이 적고, 배기가스와 냉각수의 유로를 각각 구성하여 배기가스의 열이 직접적으로 냉각수에 영향을 미치는 구조가 가장 열교환 효율이 좋은 것으로 나타났다.

• 한국정밀공학회지
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• 제27권9호
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• pp.67-77
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• 2010

An internal lobe pump is suitable for oil hydraulics of machine tools, automotive engines, compressors, constructions and other various applications. In particular, the pump is an essential machine element of an automotive engine to feed lubricant oil. The subject of this paper is the theoretical analysis of internal lobe pump whose the main components are the rotors: usually the outer one is characterized by lobe with elliptical and involute shapes, while the inner rotor profile is determined as conjugate to the other. And the integrated design system which is composed of three main modules has been developed through AutoLISP under AutoCAD circumstance plus CFD-ACE+. It generates new lobe profile and calculates automatically the flow rate and flow rate irregularity according to the lobe profile generated. CFD simulation results show trends similar to those carried out in experiments, and a quantitative comparison is presented. Results obtained from the automotive integrated design system enable the designer and manufacturer of oil pump to be more efficient in this field.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권11호
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• pp.1091-1097
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• 2017

상용(Commercial type) 냉각 팬이 적용된 방산용 전자장비는 생산 기간 중 팬 단종이 빈번하게 발생된다. 팬 단종 문제의 해결을 위해서는 대체 팬 선정이 필요하며, 고온 동작 시험 등의 장비 성능 및 신뢰성 검증이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 생산 과정에서 활용 가능한 효과적인 대체 팬 선정 및 검증 방안에 대해 연구하였다. 먼저, 장비 냉각에 필요한 유량 및 압력을 계산하여 대체 팬을 선정하였고, 신뢰성을 확보한 CFD 방열 해석 모델을 활용해 팬 선정의 타당성을 검증하였다. 이후 대체 팬을 장비에 적용하여 고온 운용 시험을 수행하였다. 그 결과 장비는 고온 환경에서 정상적인 기능을 발휘하였으며, 주요 부품 및 내부 공기 온도는 열적으로 안정된 상태임을 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권6호
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• pp.1-7
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• 2014

부속실 가압시스템의 가장 중요한 역할은 건축물 내부에 화재가 발생 시 피난을 위하여 방화문이 개방 될 경우 균일한 방연풍속을 형성하여 연기의 침입을 방지하는 것이다. 이러한 설비의 성능확보를 위하여 균일한 방연풍속이 형성될 수 있도록 공기 공급 유니트를 배치하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 대형건물에 설치되는 2개의 출입문을 갖는 부속실의 경우, 방연풍속이 균일하게 형성될 수 있는지 수치해석을 수행하였고, 나타난 문제점을 해결하기 위한 주요변수로 댐퍼의 위치 및 루버의 각도를 선정하고, 두 변수를 조정하여 균일한 방연풍속을 얻을 수 있는 해결책을 찾아보았다. 그 결과, 부속실의 댐퍼 위치의 중요성을 확인하였으며, 2개의 방화문이 존재할 경우 출입문 맞은편 중간 벽에 배치할 경우 성능에 있어서 좋은 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.74-81
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• 2011

고층건물의 수직통로 형상이 연돌효과의 차압과 중성대 위치에 미치는 영향을 알아보고, 연돌효과의 발생현상을 가시화하기 위하여 3가지 형상의 수직통로, 즉 단순 수직통로, 승강기 수직통로 및 계단실 수직통로에 대하여 CFD 모델인 FDS(ver. 5.3) 프로그램을 사용하여 수치해석 하였다. 연돌효과 초기(t = 10 s) 차압은 승강기 수직통로인 경우(79.3 Pa)가 이론식 계산 결과(78 Pa)와 잘 일치하였다. t = 300 s 시점에서 중성대 위치는 3가지 경우 모두 49 m 이상으로 이론식 결과 보다 5 m 이상 높게 나타났다. 수직통로 상부와 하부지점 사이의 최대차압은 수직통로의 구조가 복잡할수록 감소하였다. 연돌효과 가시화를 통하여 수직통로 형상에 따라 연돌효과에 차이가 있다는 것을 알 수 있었다.