• 해양환경안전학회지
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• 제5권2호
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• pp.35-44
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• 1999

High negative pressure coefficient is formed in the corner of the bluff body structures. For many curtain wall designers this phenomena is of interest because this high negative pressure coefficient is adopted in structural calculation. The present study is aimed to investigate shedding vortex characteristics of two-dimensional rectangular prism flow. Unsteady calculation by finite difference method based upon SOLA is carried out for three aspect ratios(1:1, 1:2, 1:3) of Re=10$^4$ in viscous incompressible flow within infinite domain. Fluctuation of velocity components at various pick-up points and time variation of drag and lift coefficients are analysed by FFT method to reveal shedding vortex frequency patterns. At aspect ratio 1:1, one primary Strouhal number appears for about all pick-up points. At aspect ratio 1:2, two representative Strouhal numbers are classified by pick-up positions and their flows show two different reattachment patterns. For aspect ratio 1:3, frequency spectrum maintains multiple peaks.

• 한국해양공학회지
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• 제27권6호
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• pp.32-42
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• 2013

In this paper, a wave-induced swirl water chamber (SWC) for breakwater and wave power generation is introduced and its applicability to wave power generation in the coastal waters of Korea is investigated. The SWC type of wave power generation is a way to drive a turbine using the unidirectional swirl flow that is induced in the back of a curtain wall of a breakwater due to incident waves. The typical wave characteristics are obtained by analyzing the annual statistical wave data from KHOA (Korea Hydrographic and Oceanographic Administration). A numerical analysis is carried out on the variations in the SWC entrance height, wave height, and different installation conditions. For the numerical analysis, a commercial code, Fluent based on FVM, is used. As the entrance height decreases, the mass flow rate through the entrance is rarely changed, whereas the magnitude of the flow velocity of the smaller entrance height is greater than the other ones, which is better for the formation of an SWC swirl flow inside and the flow kinetic energy at the entrance. In cases of installation conditions where a wall is place behind and under SWC, it has been shown that the mass flow rate through the entrance is greater than that in the open condition, and sufficient flow kinetic energy is generated in the entrance for wave power generation. However, the swirl flow kinetic energy is relatively small. Thus, in the future, it is necessary to study the swirl flow generation, which is affected by the SWC shape.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제18권1호
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• pp.1-8
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• 2012

돈사의 피상부(皮上部) 환경개선을 위한 본 연구에서는 경기도 용인군에 위치한 형제농장의 비육돈사를 실험축사로 선정하여, 외부환경에 따른 돈사환경의 변화, 실내 공기유동을 위한 팬의 유무 등이 실내환경에 미치는 영향을 살펴보았다. 그 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1. 외기온이 $25.7^{\circ}C$인 실험 1의 경우 측벽 윈치커튼을 통하여 유입된 공기는 용마루(ridge)의 윈치커튼를 통하여 배출되었으며, 중앙단연의 속도가 바닥부근 유속의 2~3 배에 이르는 것은 열부력(thermal buoyancy) 때문에 공기유동이 에너지를 얻어 유속이 가속되었으며, 측벽 윈칙커튼으로 유입된 공기유동은 급격히 확산되어 소산(消散)(disssipation)되었다. 그러므로 윈치커튼 돈사의 경우, 외부 바람의 속도가 거의 없거나 있어도 속도가 적다면, 돈사내 공기유동의 형태는 주로 열부력에 의하여 결정됨을 알 수 있다. 2. 실험 1에서는 비교적 균일한 온도분포를 보이고 있으나 실내온도가 외부에 비하여 전반적으로 외기온 보다 높게 나타났으며, 이는 돼지의 현열 및 배출분뇨에 의한 바닥층의 부숙열이 피상부(皮上部) 공간의 현열접적을 환기로 적절히 제거시키지 못한 결과로 판단된다. 따라서 실내에서 발생되는 열을 효과적으로 제거하기 위하여서는 강제환기 시설 또는 측벽 및 용마루 윈치커튼의 개폐정도 등을 포함한 관리논리를 개발할 필요하다. 3. 실험 2는 실험 1과 같이 외기온이 $25.7^{\circ}C$로 비슷하나 복사열의 영향여부를 실험 1과 비교검정하기 위하여 흐린 날을 선택하고 돈사내 강제환기를 위한 팬을 작동시킨 상태에서 중앙단면에서의 유속을 측정한 결과 실험 1에 비해 속도가 대체로 크나, 편차 또한 크게 나타났으며, 팬 작동시 공기유동의 정체지역(dead region)이 발생한 것을 알 수 있었다. 따라서 강제환기시에는 보다 정확한 환기율을 결정하고 설계 시공이 필요할 것으로 판단된다. 또한 바람이 없고 외기온이 매우 높은 여름철에는 열집적을 효과적으로 희석시키기 위해서 연속적인 강제환기가 필요할 것으로 판단된다. 4. 실험 2에서의 유해기체의 농도를 실험 1과 비교해 보면 전체적으로는 편차가 적게 나타났으며, 외부기상의 차이로 인해 암모니아의 농도는 실험 1에 비해서 매우 높게 나타났다. 이는 외부기상에 따른 실내공기 유동의 효율저하, 상대습도의 변화 등으로 판단되며, 외기상의 변화에 능동적으로 대처할 수 있는 환기시스템의 개발도 고려해볼 필요가 있다. 5. 실험 2에서의 온도분포는 거의 편차가 없이 균일하게 나타난 것을 볼 수 있었으며, 비로 인하여 지붕이 받는 부가적인 태양복사열이 없었으며, 실험 1과는 달리 열부력에 의한 상고하저(上高下低)의 전형적인 수직분포가 나타나지 않고, 오히려 지붕을 냉각시키는 효과를 가져와 상저하고(上低下高)의 분포를 나타냈으며, 수평온도분포도 팬에 의한 강제환기에 의해 실내공기를 균일하게 분포시켜 거의 편차가 없음을 알 수 있었다. 그러므로 지붕의 단열이 축사환경제어에 중요한 변수로 작용한다는 것을 알았으며, 이를 위해서 지붕의 단열 및 높이 등의 설계가 매우 중요하다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.379-381
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• 2014

Influence of fuel concentration gradient was investigated near flame extinction limit in buoyancy-suppressed non-premixed counterflow flame with triple co-flow burner. The use of He curtain flow produced a microgravity level of $10^{-2}-10^{-3}g$ in He-diluted non-premixed counter triple co-flow flame experiments. Flame stability map was presented based on flame extinction and oscillation near extinction limit. The stability map via critical diluent mole fraction with global strain rate was represented by varying outer and inner He-diluted mole fractions. The flame extinction modes could be classified into five: an extinction through the shrinkage of the outmost edge flame forward the flame center with and without self-excitation, respectively ((I) and (II)), an extinction via the rapid expansion of a flame hole while the outmost edge flame is stationary (III), both the outermost and the center edge flames oscillate, and then a donut shaped flame is formed or the flame is entirely extinguished (IV), a shrinkage of the outermost edge flame without self-excitation followed by shrinking or sustain the inner flame (V).

• 해양환경안전학회지
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• 제27권5호
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• pp.683-690
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• 2021

선박 기관실 통풍 설계조건 및 계산 기준에 관한 국제 표준(ISO 8861)을 만족해야 하는 선박 기관구역의 환기시스템은 일반적으로 내연기관에 필요한 연소공기의 공급과 기관구역에서 발생한 열원을 제거하기 위해 설치되며 화재감지기가 포함된 환기시스템의 응답지연은 구역 내부에 형성된 기류와 화재감지기의 설치 위치에 영향을 받는다. 어선에서 발생하는 화재는 상선과 비교하여 인명피해 가능성이 높으므로 화재 조기 감지가 무엇보다 중요하다. 따라서 본 논문에서는 어선에 설치되는 화재 감지기의 초기 화재감지 응답속도 향상과 설치된 감지기의 감도 유지를 위해 기관구역 내부에서 발생한 정량적 연기량에 따른 공기 유동장, 내연기관 연소 공기량 및 기관 구역 내부 압력을 변수로 연기 거동 시뮬레이션이 가능한 해석모델을 구성하여 선박 기관구역 내부의 연기 거동을 시뮬레이션하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 기관실 내부 압력을 감소시키고 연기커튼 설치를 통해 공기 유동장에서의 유속을 감소시키고 와류를 증가시키면 연기 성분의 천장 상승이 가속화되어 연기감지기 응답속도 및 환기시스템이 개선될 수 있을 것으로 해석되었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.452-460
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• 2008

발전소의 냉각수 방류과정에서 대량으로 발생하는 거품의 제거를 위하여 지금까지 소포제와 확산방지 막에 의존해왔지만 유지보수나 비용 등의 문제로 안정적인 구조물에 의한 거품발생 방지 방안 마련이 요구되어왔다. 따라서 본 연구에서는 거품저감 구조물 설계 기술을 확보하기 위하여 공기연행 해석이 가능한 난류 수치 모형을 적용해 보았다. 방류수의 낙하양상에 따라 공기연행률의 차이가 있고 차단벽의 잠김 깊이와 통과 유속에 따라 연행공기의 유출률이 달라지므로 각 Case에 대한 비교를 통해 적정 단면을 설계할 필요가 있다. 본 연구에서는 단면 형상에 따른 공기 연행률과 유출률을 비교하여 거품의 발생 및 유출이 최소가 되는 단면을 찾았으며, 설계 기준은 현장 여건 특히, 바닥 수심고와 월류양상 등에 따라 달라질 수 있으나 수중 방류구 통과 유속은 1 m/s이내가 되도록 하고 차단벽의 잠김 깊이는 최소한 수중 방류구 단면의 수직고 이상은 되어야 함을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.390-397
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• 2017

외래어종의 유입은 토종어류의 감소 및 수중생태계의 교란을 가져올 수 있기 때문에 어류의 차단 및 관리 방안은 반드시 필요하다. 따라서 본 연구에서는 외래어종의 유입을 차단하기 위해 버블을 이용한 어류 차단 시스템을 개발하였으며 실험수로를 제작하여 차단 가능성을 평가하였다. 버블 발생장치는 공기압축기로 공기를 발생시켜 버블커튼을 만든 후 어류를 차단하는 시스템이며 실험어류는 국내 외래어종인 파랑볼우럭을 대상으로 하였다. 파랑볼우럭의 크기는 0.10 m ~ 0.15 m이며 수심은 0.70 m를 유지하였다. 실험수로의 유속은 어류의 유영능력을 고려하여 3단계로(0.20 m/s, 0.10 m/s, 0.05 m/s) 나누어 실시하였다. 실험 결과 파랑볼우럭은 버블 적용 전 70.07%가 상류로 거슬러 올라가려는 움직임을 보였으며 하류를 서식처로 생각해 움직임이 거의 없는 개체를 고려하면 어류 소상률은 더 높을 것으로 판단된다. 그러나 차단시설을 설치할 경우 대부분의 어류가 버블커튼에 의해 다시 하류로 회귀하는 움직임을 보여 차단효과가 매우 높게 나타났다. 특히 버블을 종료할 경우 빠른 시간 내 다시 상류로 거슬러 올라간 것으로 보아 버블을 이용한 어류 차단효과는 뛰어난 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제28권4호
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• pp.475-485
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• 2004

This paper was studied to investigate and compare the effects of inclined baffle plate on the turbulent flow characteristics of a gun-type gas burner through X-Y plane and Y-Z plane respectively by using X-probe from hot-wire anemometer system. For this purpose, two burner models with a cone-type baffle plate and a flat-type one respectively were used. The fast jet flow spurted from slits plays a role such as an air-curtain because it encircles rotational flow by swirl vanes and drives mixed main flow to axial direction regardless of the inclination of baffle plate. The inclined baffle plate causes axial mean velocity component and turbulent intensities etc. to be greatly concentrated towards the central part of a burner, and its effect especially appears in the range of about X/R=1.0-2.0. Also, it gives much larger size to axial mean velocity component and turbulent intensities etc formed near the slits in the range of X/R=1.4103. Especially the inclined baffle plate shifts more the Reynolds shear stress uw to the central region of a burner(Y/R=${\pm}$0.75) than the flat-type one, moreover it develops more strongly than uv.

• 설비공학논문집
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• 제22권12호
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• pp.867-872
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• 2010

Numerical analysis has been conducted to investigate the fluid flow and fume mixing ratio characteristics of scattering fume in a push-pull ventilation system and optimally improve the flow patterns of scattering fume in the existing ventilation system. This ventilation system has been simulated by using commercial CFD code. In the case of the existing system, although the air is sprayed from air-curtain to prevent the fume from being scattered in upper hood, the improved air supply hood can remove the fume from the wide area in the high pressure. It is verified that the deeper plating storage is more advantageous. Also, by installing the shied around the plating storage, the scattering of the fume to the atmosphere was prevented effectively by surrounding flux.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2017년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.236-237
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• 2017

This study discusses the development of waterproofing layer jet-spray nozzle that forms a three-dimensional air cell. This nozzle has an air flow generation mechanism in the air groove of the attachment cell part located at the end of the injection nozzle. Since the air grooves also function as an air curtain, the airborne particles generated when the waterproof material is sprayed is effectively blocked. In the past, spraying of the waterproof material through the high pressure was possible, but this technology allows stable injection due to the static agitation method, and various problems caused by particle generation has been (damages to neighboring areas, economic loss, etc.) minimized.