• 태양에너지
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• 제15권1호
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• pp.53-71
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• 1995

형상비가 다른 3개의 사각노즐을 이용한 충돌 수분류가 등열유속 조건($q=10^5W/m^2$)으로 가열된 수평 평판에 충돌하였을 때, 형상비(AR=6.67, 15, 26.67)와 노즐의 출구 유속($V_0=3.3m/s{\sim}78m/s$) 및 노즐과 전열면과의 무차원거리($Z/W=6{\sim}40$)에 따른 열전달 특성을 규명하기 위한 실험을 하였다. 원형 수분류에서 나타난 제2의 열전달 극대치(scondary peaks)가 사각 수분류에서도 나타나고 있으며 그 위치가 형상비에 따라 변한다. 정체점의 열전달계수도 형상비의 영향을 받고 있으며, 정체점 열전달 게수가 가장 좋은 노즐의 최적위치와 정체점 열전달 무차원 관계식을 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.696-701
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• 2018

연소 반응 시 발생하는 질소산화물은 산성비와 미세먼지 발생에 많은 영향을 미치는 물질이다. 이에 대한 저감 방법으로 고비용의 탈질설비 대신 지연연소 등의 방법에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 이러한 연구들 중에 적은 양의 공기로 많은 양의 배기가스를 재순환 할 수 있는 코안다 노즐을 이용한 배기가스 재순환 연소에 대한 연구가 최근에 이루어지고 있다. 본 연구에서는 배기가스 재순환 배관에 코안다 노즐을 사용하여 배기가스를 재순환하는 재순환 버너의 양쪽 출구가 트인 형상에 대하여 전산유체해석을 통해 연구를 수행하였으며 연소 유동의 압력, 유선, 온도, 연소 반응 속도와 질소산화물의 분포 특성을 살펴보았다. 배기가스를 재순환하여 연소용 공기와 혼합된 기체가 원통의 접선방향으로 유입되어 연료노즐 출구 부근에서 압력이 낮은 영역이 존재하고 이에 따라 원통 버너의 중심부근에는 버너의 가운데 부분으로 역류가 형성되며 가장자리 부분으로 배기가스가 배출되는 것을 확인하였다. 배기가스가 유입되는 부분이 버너의 오른쪽에 있어서 버너의 오른쪽으로 연소반응이 일어나며 상대적으로 온도분포와 NOx 분포가 높게 나타났다. 연소용 공기비를 1.0에서 1.8까지 변화하여 NOx 생성을 관찰한 결과, 공기비가 1.0에서 1.5까지는 평균 NOx 생성이 감소하다가 공기비가 1.8일 때 급격히 증가하는데 이는 NOx 생성 반응은 온도의 지수승에 비례하게 되는데 공기비가 1.5이상이 되면서 온도의 영향을 많이 받아서 NOx 생성 반응이 오른쪽 영역에서 급격히 증가하는 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권9호
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• pp.2991-3006
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• 1996

An experimental study of jet flow and heat transfer has been carried out for the jet impingement cooling on a semi-circular concave surface. For the jet impingement on the concave surface, three different regions-free jet region, stagnation region, and wall jet flow region-exist, and the distributions of mean velocity and fluctuating velocity for each region have been measured by Laser Doppler Velocimeter. Of particular interests are the effects of jet Reynolds number, the distance between the nozzle exit and cooling surface apex, and the distance from the stagnation point in the circumferential direction. The resulting characteristics of heat transfer at the stagnation point and the variation of heat transfer along the circumferential direction including the existence of secondary peak have been explained in conjunction with measured impinge jet flow.

• 설비공학논문집
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• 제2권4호
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• pp.279-287
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• 1990

An experimental study of the heat transfer characteristics between circular water jet and cylindrical inner surface is presented. The ratios of the semi-cylinder's inner diameter and the nozzle outlet diameter were varied parametrically, as were the Reynolds number and the supplementary water heights. The measurements showed that cirucmferential distribution of the heat transfer coefficient peaked at the stagnation point and, there occurred a kind of a secondary maximum of heat transfer that moved toward to stagnation point as the ratio d/D increased. The local heat transfer coefficient increases as the Reynolds number becomes larger, and the rate of increase is subjected to the influence of d/D & position of angle. Also, optimum heights of supplementary water which brings about the augmentation of heat transfer are S/D=1 for the stagnation point, the position of $15^{\circ}$ & $30^{\circ}$ angle, but for the positions of $45^{\circ}$ angle (d/D=10~11.67), $60^{\circ}$ & $75^{\circ}$ angle, the heat transfer coefficients in the case of using supplementary water are smaller than simple jet (S/D=0).

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.828-835
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• 2019

인공강우장치는 실내실험 기반의 모형실험 데이터를 생성하는 연구도구로 널리 이용되고 있다. 다양한 연구에 인공강우장치가 이용되고 있음에도 불구하고 대부분의 연구에서 강우분포의 균질성에 대한 논의는 등한시되고 있다. 다양한 강우특성이 반영된 급경사지 붕괴 모의실험을 위해서는 저강도에서 고강도까지 강우를 모사할 수 있는 강우장치가 필수적이며 실험의 신뢰성을 확보하기 위해서라도 강우분포의 균질성은 확보되어야 한다. 본 연구에서는 급경사지 붕괴모의실험의 주요설비인 인공강우장치의 최대 강우강도 130mm/hr 내에서 10mm/hr 단위 제어를 목표로 하며, 균등계수 80% 이상 확보하고자 하였다. 이를 위해 노즐타입, 크기, 위치 및 펌프압력에 따른 다양한 조건하에서 강우실험을 수행하였다. 실험결과 노즐형태는 원형노즐, 크기는 1.9mm와 1.4mm가 적합한 것으로 분석되었고 적정 펌프압력은 3~6kg/㎠으로 분석되었다. 다양한 강우강도를 재현하기 위해 노즐수는 2, 3, 5개, 펌프압력은 3, 4, 5, 6kg/cm2로 조건을 달리하여 실험을 수행하였다. 펌프압력이 증가함에 따라 강우강도는 선형적으로 증가하는 경향을 보였다. 실험결과를 바탕으로 펌프압력, 노즐형태 및 노즐수를 변수로 하는 강우제어 매뉴얼을 작성하였다. 또한 검증실험을 수행하여 목표 강우강도 대비 오차범위 ±3.1%, 균등계수는 평균 86.8%로 균질한 강우분포를 보였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 제26회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.247-253
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• 2003

Burning velocities of conventional methane flame and oxygen-enriched methane flame were determined by experimentally and numerically at atmospheric pressure in order to examine the validity of various detailed reaction mechanisms in oxygen-enriched flame. The schlieren system was adopted to obtain the burning velocity of flame stabilized on a circular nozzle. Premix code was employed to compute the burning velocity. Three reaction mechnisms were tested at several oxygen enrichment level, whose names are GRI 3.0, MB(Miller and Bowman) and LKY(Lee Ki Yong) reaction mechanism. Sensitivity analysis was also performed to discriminate dominantly affecting reaction on burning velociy. The results showed that conventional reaction mechanisms originally based on methane-air flame were underpredict the burning velocity at high oxygen-enrichment level. The modified GRI 3.0 reaction mechanism based on our experimental results was suggested and shows a good agreement in estimating the burning velocity and the NO number density of oxygen-enriched flame.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제18권2호
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• pp.41-49
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• 2006

A modified Volume-of-Fluid (VOF) numerical method is used to predict the dynamics of a liquid drop of a low viscosity dilute polymer solution, forming in air from a circular nozzle. Viscoelastic effects are rep-resented using an Oldroyd-B model. Predicted drop shapes are compared with experimental observations. The main features, including the timing of the shape evolution and the 'bead-on-a-string' effect, are well reproduced by the simulations. The results confirm published conclusions of the third author, that the deformation is effectively Newtonian until near the time of Newtonian pinch-off and that the elastic stress becomes large in the pinch region due to the higher extensional flow there.

• 동력기계공학회지
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• 제10권3호
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• pp.32-37
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• 2006

In this paper, we present the flow and heat transfer characteristics with the array of impinging jet nozzles by using the numerical computation and experiment. Numerical solutions were obtained for dimensionless gap H=6, dimensionless outlet length L=10 and Reynolds number Re=1500 by using the commercial CFD code, CFX-5. Experimental and numerical results were agreed well with each other. It was found that the impinging jet with circular array nozzles generated the uniform heat transfer area and the maximum heat transfer is higher than rectangular array nozzles for certain parameter sets. It is one of the most important utilities providing steam to turbine in order to supply mechanical energy in thermal power plant. It is composed of thousands of tubes for high efficient heat transfer.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.34-35
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• 2004

Three dimensional density distributions of impinging and eccentric flames have been investigated by digital speckle tomography. The flames have been ignited by a mixture of butane and air from a circular nozzle and impinged against a plate located at the upper side of the burner exit. For comparison with experimental data, computer synthesized phantoms of impinging and eccentric flames have been reconstructed by a developed three-dimensional multiplicative algebraic reconstruction technique (MART). The advanced reconstruction in the stagnation flow region involved the sharp change of the flow direction and pressure gradient has been developed using a cross-correlation method and new scanning technique for the speckle displacement.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.529-532
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• 2002

In coflow jets with relatively large size nozzle and low fuel jet velocity, the buoyancy effect arises from the density difference between fuel and air streams. The present study investigated the behavior of such a buoyant cold Jet both numerically and experimentally, especially when the fuel stream has higher density than air. It has been demonstrated that the cold jet has a circular cone shape since upwardly injected fuel jet decelerates and forms a stagnation region, when the fuel jet was composed of propane highly diluted with nitrogen. When the fuel was moderately diluted, numerical results showed the Kelvin-Helmholtz type instability along the mixing layer of the jet. The stagnation height increases nonlihearly with fuel jet velocity with the power of approximately 1.64.