• 대한기계학회논문집A
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• 제34권8호
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• pp.1059-1065
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• 2010

본 연구에서는 SMART 원자로의 사류형 원자로냉각재펌프의 축소모형에 대한 수력성능을 예측하기 위하여 설계점을 포함한 다양한 탈설계점에서의 해석을 수행하였다. 계산시간의 효율성을 위하여 임펠러와 디퓨저 각 1개 유로로 이루어진 계산영역을 해석대상으로 선정하였다. 임펠러와 디퓨저간의 정보교환을 위하여 스테이지 기법을 사용하였다. 정상상태 비압축성 유동조건에서 축소모형의 수력성능특성을 파악하기 위하여 해석영역의 입구와 출구에서 압력차를 측정하여 양정, 효율과 축동력을 산출하였다. 수력성능 곡선은 일반적인 사류펌프의 성능특성을 잘 모사하는 것으로 나타났다. 저유량에서의 펌프 내부유동의 복잡한 흐름을 확인 하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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• pp.130-134
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• 2006

분사면 냉각성능을 개선하기 위한 액체로켓 엔진 연료 매니폴드내의 분리판 설치에 따른 분사균일성 변화를 관찰하였다. 3차원 전산유동해석으로 5개 후보 설계에 대하여 분사균일성을 비교하였으며 최적설계에 대하여 측정결과와 비교함으로써 해석방법을 검증하였다. case I과 II는 매니폴드로 공급되는 유량 전체가 분리판 아래로만 흘러 유속이 크게 증가한다. 하지만 분리판이 끝나는 지점에서의 유속변화와 분사면 중심에서의 유량의 집중으로 분사균일성이 크게 저하된다. 이에 비해 분리판이 입구에서 떨어져 장착된 case III와 IV는 유동이 분리판 위, 아래로 흐를 수 있어 유량집중이 완화되므로 균일한 분사특성을 가진다. 비교한 5가지 설계 중 냉각성능과 분사균일성 측면에서 case IV가 최적으로 판단된다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제15권3호
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• pp.72-77
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• 2016

As the semiconductor production technology has gradually developed and intra-market competition has grown fiercer, the caliber of Si Wafer for semiconductor production has increased as well. And semiconductors have become integrated with higher density. Presently the Si Wafer caliber has reached up to 450 mm and relevant production technology has been advanced together. Electrostatic chuck is an important device utilized not only for the Wafer transport and fixation but also for the heat treatment process based on plasma. To effectively control the high calories generated by plasma, it employs a refrigerant-based cooling method. Amid the enlarging Si Wafers and semiconductor device integration, effective temperature control is essential. Therefore, uniformed temperature distribution in the electrostatic chuck is a key factor determining its performance. In this study, the form of refrigerant flow channel will be investigated for uniformed temperature distribution in electrostatic chuck.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권11호
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• pp.1087-1093
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• 2008

고성능 로켓엔진용 연소기에서 열적 건전성을 확보하기 위해 적용되는 재생냉각 채널은 채널의 분기/병합, 방향 전환과 같이 복잡한 유동구조를 포함한다. 냉각유로에서 발생하는 압력 손실을 마찰과 국소유동저항으로 나눠, 각각의 유동조건에 따라 경험적으로 제시된 문헌상의 계수를 적용함으로써, 재생냉각유로 설계에 효과적으로 적용할 수 있도록 수력학적 자료를 구하였다. 해석의 타당성을 검증하기 위하여 실물형 연소기의 냉각유로 설계안에 적용하였다. 먼저, 물을 사용하였을 때 모사시제를 사용한 수류시험 결과와 비교하였다. 정량적으로 타당한 결과를 얻은 것으로 확인되어, 실유체인 케로신을 사용한 수력해석을 수행하여 CFD 결과와 비교하여 수력해석 방법의 타당성을 확인할 수 있었다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.33-37
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• 2008

The main objective of this study is to identify the pressure drop characteristics of coolant flow passages of 154kV/1GVA High Temperature Superconducting (HTS) power cable, experimentally. The passages were consisted of two parts, the one is the circular path with spiral ribs in the core to cool the cable conductor layer and the other is annular path with spirally corrugated outer wall to cool the shield layer. Thus the experiments to acquire the pressure drop data were performed with two types of circular spiral tubes and eight types of the concentric annuli in various range of Reynolds number. The pressure drops in the core tubes and the annuli were much higher than those in the tubes with smooth surface. Therefore, modified correlations to present the experimental results in each flow passage were suggested.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권6호
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• pp.559-566
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• 2011

본 연구에서는 적외선 윈도우의 냉각을 위해 포펫 밸브와 방사형 오리피스로 구성된 냉각장치 유로를 설계하였다. 필요한 냉각제의 양은 운용조건에 따라 달라지므로 포펫 행정거리에 따른 유동장의 유량과 윈도우 전후단 압력 변화를 유동해석을 통해 예측하고 실험을 통해 이를 확인하였다. 설계된 포펫과 방사형 오리피스 유로는 윈도우 냉각에 필요한 유량을 공급하며 윈도우 구조 강도를 만족하도록 내부 압력을 낮추고 적외선 이미지 신호의 왜곡이 없도록 아음속으로 유지하여 요구 조건을 충족시켰다. 실험으로 측정된 유량을 이용하여 윈도우에서의 송출계수와 2차원 해석결과 사이의 보정계수를 확인하였으며 이를 냉각장치의 유량제어에 사용하였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.64-68
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• 2016

High Temperature Superconductor power cable systems are being developed actively to solve the problem of increasing power demand. With increases in the unit length of the High Temperature Superconductor power cable, it is necessary to develop highly efficient and reliable cryogenic pumps to transport the coolant over long distances. Generally, to obtain a high degree of efficiency, the cryogenic pump requires a high pressure rise with a low flow rate, and a partial emission type pump is appropriate considering its low specific speed, which is different from the conventional centrifugal type, full emission type. This paper describes the design of a partial emission pump to circulate subcooled liquid nitrogen. It consists of an impeller, a circular case and a diffuser. The conventional pump and the partial emission pump have different features in the impeller and the discharge flow passage. The partial emission pump uses an impeller with straight radial blades. The emission of working fluid does not occur continuously from all of the impeller channels, and the diffuser allows the flow only from a part of the impeller channels. As the area of the diffuser increases gradually, it converts the dynamic pressure into static pressure while minimizing the loss of total pressure. We used the known numerical method for the optimum design process and made a CFD analysis to verify the theoretical performance.

• 동력기계공학회지
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• 제13권3호
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• pp.5-10
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• 2009

This work deals with a controlled auto-ignition (CAI) single cylinder gasoline engine, focusing on the extension of operating conditions. The fuel is injected indirectly into electrically heated inlet air flow. In order to keep a homogeneous air-fuel mixing, the fuel injector is cooled by the water of a specially designed coolant passage. The engine emission characteristics were investigated under the wide range of operating conditions such as 32 to 63 in the air-fuel ratio, 1000 to 1800 rpm in the engine speed, and 150 to $180^{\circ}C$ in the inlet air temperature. The ultra lean-burn can be achieved by the auto-ignition of gasoline fuel due to the heated inlet air in the compression ignition gasoline engine. It is confirmed that the emission concentrations of carbon monoxide, hydrocarbons and nitrogen oxide can be significantly reduced by CAI combustion compared with the combustion of a conventional spark ignition engine.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.275-281
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• 2007

추진기관 노즐은 고온 고압의 연소가스를 화학에너지에서 운동에너지로 변환시켜 추력을 발생시킨다. 따라서 노즐 내부 벽면은 고온 고압의 연소가스에 노출되며, 특히 노즐 목에서는 최대 열하중을 받는 구간으로서 열구조적으로 안정성을 확보한 냉각 시스템 설계가 이루어져야 한다. 본 추진기관의 노즐은 수냉 방식으로서 열전달 효율을 높이기 위해 냉각 채널 구조로 되어 있다. 본 연구에서는 추진기관 노즐을 위한 냉각 채널 구조의 설계형상에 대해 개념 설계 및 유동 해석을 수행하고 공급압력 및 유량 변화에 따른 입/출구 사이의 압력 강하량을 예측하였다. 또한 압력 손실 및 설계 유량 공급을 위한 압력 조건에 대해서도 평가하였다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제18권2호
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• pp.60-66
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• 2015

Conjugate heat transfer analysis was performed to investigate the flow and cooling performance of the high pressure turbine nozzle of gas turbine engine. The CHT code was verified by comparison between CFD results and experimental results of C3X vane. The combination of k-${\omega}$ based SST turbulence model and transition model was used to solve the flow and thermal field of the fluid zone and the material property of CMSX-4 was applied to the solid zone. The turbine nozzle has two internal cooling channels and each channel has a complex cooling configurations, such as the film cooling, jet impingement, pedestal and rib turbulator. The parabolic temperature profile was given to the inlet condition of the nozzle to simulate the combustor exit condition. The flow characteristics were analyzed by comparing with uncooled nozzle vane. The Mach number around the vane increased due to the increase of coolant mass flow flowed in the main flow passage. The maximum cooling effectiveness (91 %) at the vane surface is located in the middle of pressure side which is effected by the film cooling and the rib turbulrator. The region of the minimum cooling effectiveness (44.8 %) was positioned at the leading edge. And the results show that the TBC layer increases the average cooling effectiveness up to 18 %.