• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.110-116
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• 2009

본 연구는 Double Skin System의 화재 전파 위험성을 전산유체역학모델인 FDS를 이용하여 평가하였다. 화재모델링을 구현하기 위해 오피스 용도의 단위 구획공간을 화재지역으로 선정하였으며, 화재시나리오는 외창으로의 연소확대 위험 분석을 위하여 일반적으로 많이 설치되는 시스템조건들을 Case로 선정하여 분석하였다. 본 연구의 목적은 일반적으로 많이 사용되는 Double Skin System의 설치 간격에 따른 건물상층부로의 화재확대 위험성을 평가하고, 이에 따른 방화대책 등을 수립하는데 있다. 해석 결과, 더블스킨 중간층 간격이 넓을수록 상부층으로 연소확대 영향이 작은 것을 확인할 수 있었으며, 중간층 간격이 1m 미만인 경우는 발화층 상부 2개층으로 연소확대가 예상되므로 층간연소 확대 방지 시스템이 요구됨을 알 수 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권4호
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• pp.77-82
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• 2019

소화설비는 예상치 못한 화재를 진압하는 설비이며, 방호대상과 장소에 따라 부합한 소화약제를 사용해야한다. 이 중 가스계 소화설비는 물에 취약한 전자장비 등을 방호하기 위하여 사용되는데, 이 때문에 화학적 반응이 없는 불활성 기체가 주로 적용된다. 하지만 최근 전자장비들의 고집적화로 인하여 가스계 소화설비로부터 발생하는 소음이 전자장비에 손상을 주는 사례가 대두되고 있다. 이에 본 연구에서는 가스계 소화설비를 개선하고자, 노즐 수축각에 따른 유동소음을 수치적으로 계산 및 분석하였다. ANSYS FLUENT ver. 18.1을 사용하여 수치해석을 수행하였으며, 스월 분포를 고찰하여 유동소음에 대한 원인을 분석하였다. 개선된 모델은 기본 모델 대비 약 6 dB가 감소된 것을 확인하였으며, 이는 가스계 소화시스템 노즐 수축각이 방출소음 저감에 영향력 있는 인자임을 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.111-118
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• 2004

The work presented in this paper concerns the aerodynamic characteristics and compression wave generated in a tunnel when a high speed train enters it. A large number of solutions have been proposed to reduce the amplitude of the pressure gradient in tunnels and some of the most efficient solutions consist of (a) addition ofa blind hood, (b) addition of inclined part at the entrance, and (c) holes in the ceiling of the tunnel. These are numerically studied by using the three-dimensional unsteady compressible Euler equation solver with ALE, CFD code, based on FEM method. Computational results showed that the smaller inclined angle leads to the lower pressure gradient of compression wave front. This study indicated that the most efficient slant angle is in the range from $30^{\circ}$ to $50^{\circ}$. The maximum pressure gradient is reduced by $26.81\%$ for the inclined angle of $30^{\circ}$ as compared to vertical entry. Results also showed that maximum pressure gradient can be reduced by $15.94\%$ in blind hood entry as compared to $30^{\circ}$ inclined tunnel entry. Furthermore, the present analysis showed that inclined slant angle has little effect on aerodynamic drag. Comparison of the pressure gradient between the inclined tunnel hood and the vertical entry with air vent holes indicated that the optimum inclined tunnel hood is much more effective way in reducing pressure gradient and increasing the pressure rise time.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.833-837
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• 2010

본 연구는 최소 압력 모사로 엔진 배기가스를 배출시키기 위한 최적 이젝터 크기를 결정하기 위한 것을 목적으로 한다. 실험 챔버로 유입되는 2차 냉각 공기는 유량제어 밸브들과 진공펌프가 장착된 배출구를 통해 엔진배기가스는 분리되어 배출된다. 기존 고도시험 장치와 달리, 본 연구에 제안한 형상은 기존 이젝터의 압력 회복을 개선한 좀 더 작은 포획 면적을 가진 배기 이젝트를 사용하면 가스에 스텔링 챔버로 부터 20% 냉각 공기를 부가하여 배출시키도록 크기가 정해진다. 제안된 형상은 벨마우스 이젝터와 엔진배기 출구의 면적비가 이론적으로 약 1.2를 갖는다. 제안된 형상의 혼합 공기 모사결과에 따르면 큰 에너지는 기존 시스템 비해 좀 더 개선된 압력 회복과 감소된 전력 소모를 같음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권5호
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• pp.405-414
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• 2015

유체이송 기술은 마이크로 유체시스템 개발에서 핵심문제로 인식되고 있다. 최근 명(2014)은 외부 동력을 사용하지 않고 액적을 이동시킬 수 있는 새로운 개념을 제안하고, 초기에 반원통형 형상을 가지는 가상의 2차원 액적에 대한 수치해석을 통해 이 개념이 성립함을 보였다. 본 논문에서는 친수성/소수성 표면위에서 초기 3차원 반구형상의 실제 물 액적이 가지는 움직임을 상용소프트웨어 Fluent의 VOF 방법을 사용하여 수치해석하였다. 해석결과는 명(2014)의 2차원 수치해석 결과와 비교하였으며, 또한 물 액적이송의 메커니즘을 시간에 따른 액적형상과 액적 내부의 운동에너지, 중력에너지, 표면자유에너지 및 압력에너지의 수치해석 결과를 통해 규명하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.146-158
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• 1991

2차원 날개 단면 주위의 유동을 레이저 유속계측장치(LDV)를 이용하여 계측하였다. 레이저 유속계측장치는 주위 유동에 영향을 주지 않으면서 물체 주위의 유속을 정밀하게 계측할 수 있는 장비로서 본 논문에서는 2W Ar-Ion 레이져 광선을 이용한 2색 3선형 레이저 시스템을 사용하여 2방향 속도를 동시에 계측하였다. 레이저유속 계측장치를 사용하여 NACA0012 단면 주위의 유동을 계측한 후 난류경계층, 박리현상(Separation) 및 날개 뒷날에서의 유동 현상등에 대한 해석을 수행하였다. 계측된 유동장의 해석 결과를 Head의 운동량 적분법에 의한 계산결과와 비교하였다. 입사각이 작고 레이놀드수가 비교적 큰 경우에는 계측결과에 의한 경계층 특성과 운동량 적분법에 의한 계산결과가 잘 일치함을 보였다. 2차원 날개단면 주위 유동을 정밀 계측하여 수치계산 방법에 의한 결과와의 비교를 위한 유동계측 자료를 확보하였으며 캐비테이션 특징 및 양력특성이 우수한 새로운 날개단면 개발에 응용될 수 있는 2차원 단면시험법을 개발하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제11권5호
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• pp.20-27
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• 2017

본 논문에서는 멀티콥터 대기자료센서의 최적의 장착위치 선정을 위한 멀티콥터 주변 유동장 해석을 과정을 기술하였다. 유동해석을 위해서는 상용유동해석 프로그램인 STAR-CCM+를 사용하였으며 다면체기반의 격자시스템과 k-w SST 난류 모델링을 사용하였다. 회전하는 4개의 프로펠러의 상대운동을 모사하기 위해서는 비정렬격자 기반 중첩격자기법을 사용하였다. 해석과정에서는 정지비행, 전진비행, 상승 및 하강비행에 대하여 해석을 수행하였고 센서위치에 대하여 측정오차를 분석하였다. 장착위치 분석결과 센서의 위치가 회전면에서 프로펠러 지름 높이 이상에 위치하면 하강비행을 제외한 멀티콥터의 운용과정에서 1m/s 정도 이내의 속도오차를 보이므로 비교적 정확한 측정이 가능할 것으로 예측되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.408-413
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• 2004

Numerical and experimental investigation were car-ried out to clarify the flow structure of underexpanded jet from a square nozzle. The square nozzle rep-resents one of the clustered combustors of a linear aerospike engine. From the numerical results, the three-dimensional shock wave of the underexpanded square jet was found to be composed of two shocks. One is the intercepting shock which corresponds to the shock observed in two-dimensional planar jet. The other is the recompression shock divided into two types. The expansion fans coming from the nozzle edges interact with each other at the comers of the nozzle exit, and overexpanded regions are generated. Therefore one of the two recompression shocks is formed at the comers of the nozzle exit behind the overexpanded regions. As the jet goes downstream, the overexpanded regions grow larger to coalesce at the symmetry planes. Then, the other type of the recompression shock is generated. The three-dimensional shock structure formed by the intercepting shock and the recompression shocks dominates the expansion of the jet boundary. The shock detection algorithm us-ing CFD results was developed to reveal the relation between the shock waves and the jet boundary, and it was found that the cross-sectional jet shape becomes cross-shape. The key features observed in the numerical investigation were verified by the experimental results. The shock structure at the diagonal plane was in good agreement with the experimental schlieren images. Moreover, the cross-sections visualized by the Mie scattering method confirmed that the cross-section of the jet becomes cross-shape.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.165-172
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• 2004

LE-7A is the main engine of the H-IIA launch vehicle. Under its development, the nozzle suffered from two troubles during startup and shutdown transients of the engine. One is a large side load, which damages the actuator of the nozzle, and the other is damage on regenerative cooling tubes due to high heat load. It has been considered that these problems are caused by a peculiar separation pattern called Restricted Shock Separation (RSS). RSS is observed in several rocket nozzles, for example, LE-7A nozzle, Vulcain nozzle and so on. Their contours are not conventional truncated perfect (TP) nozzle - LE-7A nozzle is a compressed truncated perfect (CTP) nozzle and Vulcain nozzle is a thrust optimized (TO) nozzle. Although it is believed that the occurrence of RSS is affected by the nozzle contour, the mechanisms are not clarified sufficiently yet. In the present paper, a parametric numerical study is carried out to investigate the mechanisms of the occurrence of RSS in CTP nozzles during startup transient. The results show that RSS is caused by the adverse pressure gradient downstream of the Mach disk. The adverse pressure gradient is caused by the interaction of the pressure wave and Mach disk. The method to avoid the occurrence of RSS is also examined. A small step inside the nozzle affects the position of the separation point and prevents RSS. The result shows that the possibility that RSS can be suppressed by controlling the position of the separation point.

• 한국추진공학회지
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• 제17권6호
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• pp.89-96
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• 2013

이젝터-디퓨저 시스템의 성능을 효과적으로 향상시키는 연구는 복잡성과 어려움을 고려하여 중요한 과제이다. 이 연구에서는, 성능 향상을 위해 이젝터-디퓨져 시스템의 이차유동 입구에 Chevron를 설치하여 재설계하였다. 이젝터 내부의 초음속 유동과 충격파를 모사하기 위해 Fluent를 사용하여 수치해석을 수행하였다. 주된 수치해석 결과로부터 Chevron은 이젝터 유동에 긍정적인 영향을 얻었다. 그리고 Chevron의 유무에 따라 이젝터 성능을 비교하였고, chevron의 최적 수는 성능 향상을 위해 설명하였다. 이젝터-디퓨져 시스템의 성능은 유인비, 압력회복 뿐만 아니라 전압손실 관점에서 분석하였다.