• 한국연소학회지
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• 제11권4호
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• pp.9-13
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• 2006

Recent advances in energetic materials modeling and high-resolution hydrocode simulation enable enhanced computational analysis of bio-medical treatments that utilize high-pressure shock waves. Of particular interest is in designing devices that use such technology in medical treatments. For example, the generated micro shock waves with peak pressure on orders of 10 GPa can be used for treatments such as kidney stone removal, transdermal micro-particle delivery, and cancer cell removal. In this work, we present a new computational methodology for applying the high explosive dynamics to bio-medical treatments by making use of high pressure shock physics and multi-material wave interactions. The preliminary calculations conducted by the in-house code, GIBBS2D, captures various features that are observed from the actual experiments under the similar test conditions. We expect to gain novel insights in applying explosive shock wave physics to the bio-medical science involving drug injection. Our forthcoming papers will illustrate the quantitative comparison of the modeled results against the experimental data.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.80-86
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• 2009

Main bearing cap is one of the essential structural elements in internal combustion engine. Main bearing cap guides and holds the crankshaft, withstanding the full combustion and inertia loads of the engine. A seamless design methodology using FEA has been proposed to produce a reliable design of main bearing cap. A Levy's thick cylinder model was applied to calculate the contact pressure between bearing shell and housing bore. A calculated contact pressure at housing bore is within the allowed limit comparing with that from bearing shell model. An adequate FEA model was suggested to obtain reliable solutions for the durability of main bearing cap. 3D global model consists of engine bulkhead, main bearing cap, and bolts. Sub-model consisting of cap and part of bolts is used to get detailed solution of main bearing cap. A very careful contact modeling practice is needed to resolve the convergence problems frequently encountering during combined geometric and material non-linear problems. A proposed methodology has been applied to the main bearing cap model successfully and obtained reliable stress results and fatigue safety factors.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제20권2호
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• pp.242-250
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• 2006

Detailed structures of the counterflow flames formed for different inlet fluid temperatures and different amount of additives are studied numerically. The detailed chemical reactions are modeled by using the CHEMKIN-II code. The discrete ordinates method and the narrow band based WSGGM with a gray gas regrouping technique (WSGGM-RG) are applied for modeling the radiative transfer through non-homogeneous and non-isothermal combustion gas mixtures generated by the counterflow flames. The results compared with those obtained by using the SNB model show that the WSGGM-RG is very successful in modeling the counterflow flames with non-gray gas mixture. The numerical results also show that the addition of $CO_2\;or\;H_2O$ to the oxidant lowers the peak temperature and the NO concentration in flame. But preheat of fuel or oxidant raises the flame temperature and the NO production rates. $O_2$ enrichment also causes to raise the temperature distribution and the NO production in flame. And it is found that the $O_2$ enrichment and the fuel preheat were the major parameters in affecting the flame width.

• 한국추진공학회지
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• 제23권2호
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• pp.78-86
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• 2019

복합 고체추진제에 포함된 금속 연료인 알루미늄은 산화피막에 의해 연소 표면에서 점화, 연소되지 못하고 일부분 녹아 주위 알루미늄 입자들과 응집한다. 추진제 성능 평가 및 설계를 위해 응집된 입자의 크기 및 분포를 예측하기 위해 모델링을 수행하였으며 직접 실험을 통해 응집된 입자의 크기 및 분포를 비교 및 검증하였다. 예측값은 실험과 동일하게 압력에 따라 평균직경이 감소하는 경향을 나타내었으나 압력이 증가할수록 오차가 증가하였다. 응집 입자 분포그래프는 최고점에서의 직경이 일치했지만 체적 분률에서 차이가 나타났다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권5호
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• pp.62-70
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• 2015

액체로켓엔진은 시동단계에서 갑작스런 압력 및 온도 등의 부하변동이 발생할 수 있다. 따라서 성공적인 액체로켓엔진 개발과 함께 비용, 시간을 절감하기 위해 시동 해석이 필요하다. 본 연구에서는 다단연소사이클 액체로켓엔진 파워팩에 대한 시동 해석 시뮬레이터를 개발하여 압력 및 유량 밸런스를 통한 유량을 결정하고 터빈 및 펌프의 수학적 모델링을 통해 최종적으로 시간에 따른 터보펌프의 회전속도를 구하였다. 시동 해석 결과, 정상상태도달까지 약 1.3초가 소요되었으며 이때의 회전속도로는 27,500 rpm을 얻었다. 또한 안정적 시동을 위한 적절한 시퀀스 제시가 가능함을 확인했다.

• 한국추진공학회지
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• 제20권6호
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• pp.46-53
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• 2016

희박 예혼합 가스터빈의 연소 불안정 현상을 이해하기 위해서는, 선형 과정에 의하여 얻어지는 고유주파수 및 초기 성장률뿐만 아니라, 연소기 비선형 특성에 의존하는 한계진폭의 예측이 필요하다. 특히 현재의 연구에서는 비선형 거동에 의한 한계 진폭을 예측하기 위해서 유동 섭동과 열발생의 비율이 주파수와 속도 진폭을 정의할 수 있는 화염묘사함수를 적용하였다. 본 연구에서는 화염묘사함수를 얻기 위하여 CFD 기법이 적용되었으며, 이를 통하여 비선형 열음향 해석으로부터 불안정 한계 진폭을 예측할 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권6호
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• pp.39-48
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• 2017

PMD 산업에서 주로 사용되는 ZPP와 $BKNO_3$에 대한 연소 모델링을 수행하였다. 구성방정식으로는 Saint Robert's law와 에너지보존식, 그리고 Noble-Abel 상태방정식을 사용하였다. 구축된 연소 모델과 실제 CBT에서 얻은 압력 결과데이터를 비교하였다. ZPP의 경우, 모델이 실험 결과와 유사한 압력곡선을 예측하였지만, $BKNO_3$는 챔버의 부피가 작을 때 모델이 실험보다 큰 최대압력을 도출하였다. 이에 대해 $BKNO_3$의 미연소성을 고려하였다.

• 대한화학회지
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• 제58권4호
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• pp.393-405
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• 2014

이 연구는 연소의 과학적 모형형성 수업에서 나타난 중학생들의 사회적 상호작용의 특징을 문화적, 언어적 상호작용, 토론유형도(map)를 통해 분석한 것이다. 중학생의 연소에 대한 모형형성 과정을 사회적 상호작용 측면에서 CLEQ (Cultural Learning Environment Questionnaire)를 살펴보고 모형형성 측면에서 언어적 상호작용, 토론유형도를 통해 분석한 결과는 다음과 같다. 첫째, 중학생들의 문화적 특징은 경쟁보다는 협동 측면에서의 집단주의를 선호하지만 과학학습 태도는 타인의존적인 경향이 높고, 모형형성 과정에서 스스로의 의견을 소극적으로 제시하는 것으로 조사되었다. 둘째, 언어적 상호작용의 특징은 모형형성에 관련된 지식을 단순하게 제시한 형태가 많았고, 상대방의 의견에 대한 반응과 피드백을 하는 메타인지 영역이 상대적으로 낮게 나타난 것으로 조사되었다. 셋째, 토론유형도는 특정한 학생에 의존하여 의견제시만 하는 개념제시 상호작용과 응답진술을 반복하며 이루어지는 반응 상호작용이 많은 것으로 나타났고, 의견교환 할 때 새로운 의견제시, 수정, 근거를 들어 설명하는 등의 정교화 상호작용은 적은 것으로 조사되었다. 이 연구는 모형형성에 영향을 주는 상호작용 유형에 대한 이해와 우리나라 학생들의 상황을 고려한 사회적 상호작용을 위한 교수 설계의 기초 자료로 활용할 수 있을 것이다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제18권8호
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• pp.1338-1348
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• 2004

A simplified method that models the deflagration process occurring in closed or vented vessels is described. When combustion occurs within the spherical or cylindrical vessels, the flame moves spherically or segmentally to the vessel periphery. The volume and area of each element along the propagating flame front are calculated by using simple geometrical rules. For instabilities and turbulence resulting in enhanced burning rates, a simple analysis results in reasonable agreement with the experimental pressure transients when two burning rates (a laminar burning rate prior to the onset of instability and an enhanced burning rate) were used. Pressure reduction caused by a vent opening at predetermined pressure was modeled. Parameters examined in the modeling include ignition location, mixture concentration, vented area, and vent opening pressure. It was found that venting was effective in reducing the peak pressure experienced in vessels. The model can be expected to estimate reasonable peak pressures and flame front distances by modeling the enhanced burning rates, that is, turbulent enhancement factor.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2006년도 제32회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.39-45
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• 2006

Analysis of the internal state of the blast furnace is needed to predict and control the operating condition. Especially, it is important to develop modeling of blast furnace for predicting cohesive zone because shape of cohesive zone influences overall operating condition of blast furnace such as gas flow, chemical reactions and temperature. because many previous blast furnace models assumed cohesive zone to be fixed, they can't evaluate change of cohesive zone shape by operation condition such as PCR, blast condition, and production rate. In this study, an axi-symmetric 2-dimensional steady state model is proposed to simulate blast furnace process. In this model, cohesive zone is changed by solid temperature range, FVM is used for numerical simulation. To find location of cohesive zone whole calculation procedure is iterated Until cohesive zone is converged. Through this approach, shape of cohesive zone, velocity, composition and temperature within the furnace are predicted by model.