• 한국전산유체공학회지
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• 제3권2호
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• pp.27-38
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• 1998

Rotating flow of a stratified fluid contained in a circular cylinder with unstable temperature gradient imposed on the side wall of it has been numerically studied. The temperatures at the endwall disks are constant. The top disk of the container is coider than that of the bottob disk, as much as the temperature difference n${\Delta}$T, (0${\leq}$n${\leq}$3). Flows in the vessel are driven by an impulsive rotation of the hot bottom disk with respect to the central axis of the cylinder. Flow details have been acquired. For this flow, the principal balance in the interior core is characterized by a relationship between the radial temperature gradient and the vertical shear in the azimuthal velocity. As the buoyancy effect becomes appreciable, larger portions of the meridional fluid transport are long-circuit from the bottom disk to the interior region via the side wall.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.637-643
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• 2000

The shrouded corotating disk flow has a simple figure on geometric basis, but has various and complicated forms of flow. this complicated flows can be variously applied to not only information storage device, but also turbomachinery which is greatly influenced by centrifugal force. This study measured its velocity to measure inner flow field with unique flow field univluenced, using LDV and subminiature hot-wire. The result of experiment shows that distribution limits of solid body rotation region, dimensionless velocity gradient and distribution limits of disk surface boundary layer(Ekman layer) are changed by the gap of disks and rotating speed. Circulating vortex which is near the shroud is effected by the gap of disks and rotating speed.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.1549-1554
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• 2015

교반조 바닥에 방해판이 부착된 경우 유동특성 및 입자부유특성을 실험적으로 연구하였다. 입자의 유동상태는 교반조 바닥 중심으로부터 상승류가 증가하였다. 입자부유 실험으로부터 에크만 경계층의 발달에 의해 입자부유가 촉진됨을 알았다. 본 실험범위 내에서의 임펠러 및 교반조 바닥 방해판의 최적조건을 다음과 같이 나타내었다. 교반임펠러 최적조건 : $n_p=6$, d/D=0.5, b/d=0.3, 교반조 바닥 방해판 최적조건 ; $n_b=6$, $d_b/D=0.5$, $b_w/D=0.05$.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제4권2호
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• pp.35-42
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• 2001

한국 남동해역 취송순환에서의 부정확한 외력의 바람응력 문제에 대한 최적화 방법의 유용성에 관하여 검토하였다. 바람응력은 모델 및 수치적 정식화 과정에서 상층 경계조건 및 외력항으로 고려되었다. 그리고 바람응력 평가에 대한 최적화 방법의 적용성 및 모델변수의 초기값 추정치의 중요성을 검토하였다. 최적화 연구로부터 동해 남부해역의 취송순환에 관한 동한난류의 수송량 변화 및 통해 난수층의 형성과 분포특성을 바람응력, 바람응력 회전성 및 상층두께의 변동으로부터 파악할 수 있음을 확인하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제26권6호
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• pp.538-548
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• 1993

한국 동해 연안역 해수순환 및 수온분포에 대한 바람응력의 효과에 관하여 검토하였다. 동해상의 바람응력은 국립수산진흥원 정선관측 바람자료 및 일본기상청 Buoy No. 6에서의 10년간($1978{\sim}1987$)의 약 5,100개의 바람 관측자료를 사용하여 계산하였다. 여름과 겨울의 계절풍의 전환에 따른 에크만 수송의 변화가 대한해협에서의 대마난류 수송량에 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다. 특히 동해에서의 평균적인 바람응력의 회전성(wind stress curl) 값이 음이 되는 사실에서 울릉도 근해의 난수층의 형성에 부분적으로 도움이 됨을 알았다. 한편, 동해 난수층의 분포를 단순화된 3층 경계면모델을 적용하여 설명하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권4호
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• pp.415-423
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• 2003

The hydrodynamic instability of the three-dimensional boundary-layer over a rotating disk has been numerically investigated for these flows; Ro = -1, -0.5, and 0, using linear stability theory. Detailed numerical values of the disturbance wave number. wave frequency. azimuth angle. radius (Reynolds number, Re) and other characteristics have been calculated for the pre-swirl flows. On the basis of Ekman and Karman boundary layer theory, the instability of the pre-swirl flows have been investigated for the unstable criteria. The disturbance will be relatively fast amplified at small fe and within wide bands of wave number compared with previously known Karman boundary-layer results. The flow (Ro =-0.5) is found to be always stable for a disturbance whose dimensionless wave number is greater than 0.9. It has a larger range of unstable interval than Karman boundary layer and can be unstable at smaller Re.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권5호
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• pp.632-639
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• 2011

해양 파력 발전 시스템의 설계를 위하여 본 연구에서는 6-자유도운동해석 기법을 적용한 3차원 CFD 해석으로 두 개의 부유체에 대한 거동을 유입되는 파의 성질에 따라 해석하였다. 수조모델내에서의 파의 생성형상을 현재 실험에서 가장 많이 사용되는 피스톤 형식의 조파기와 동일한 형태의 파를 생성하였으나 얕은 수심으로 인하여 바닥면에서 생성되는 에크만 경계층에 의해 파의 에너지가 감쇄되는 현상을 보였다. 생성된 파를 이용하여 파장에 따른 부유체의 거동을 계산한 결과 파장이 5m인 경우 부유체의 최대 진폭은 0.3m, 파장 1m인 경우 최소 진폭은 0.15m 그리고 파장 6m인 경우 부유체간 최대 거리는 1.06m로 계산되었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제8권10호
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• pp.1322-1328
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• 2005

점성 유체를 담고 쳐는 실린더가 회전운동을 시작하면 회전 원판의 원심력과 에크만 펌핑 효과에 의해 실린더 외벽의 각운동량이 유체에 전달되는 과정에서 자오면상의 유동이 생기게 되고, 이 때 유체의 특성에 따라 유동장의 운동량 획득 특성이 다르게 나타나게 된다. 본 연구에서는 뉴턴 유체와 비-뉴턴 유체의 유동장 획득에 대한 정보를 가시화 영상에서 검출하고 이를 기반으로 유체의 특성을 분석하는 방법을 제안한다. 영상으로부터 운동량이 가장 크게 변화하는 전단면(shear front)의 위치를 알아내기 위해서, 유체의 운동량이 영상에서의 밝기정보로 나타나도록 실험환경을 구성한다. 입력 영상으로부터 유체의 운동량과 흐름을 가시화 할 수 있도록 가시화 매개 물질을 사용하여 영상을 획득하고, 영상에서 에크만 경계층의 전단면을 찾아내어 이동거리를 계산함으로써 유체의 특성을 분석하는 방안을 제시한다. 또한 유동장에 대해, LDV(Laser Doppler Velocimetry)로 측정한 값과 영상으로부터 얻은 값을 비교함으로써 제안된 방법에 대한 정확성을 검증하고, 검증된 데이터를 기반으로 비-뉴턴 유체와 뉴턴 유체에 대한 특성을 분석한다.

• 한국해양학회지
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• 제30권4호
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• pp.355-364
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• 1995

f-plane 혹은 $\beta$-plane을 갖고 강체 회전중인 균질수에 외부로부터 고밀도의 유체 를 계속 주입시 주입된 고밀도 류의 확장형태와 이와 대응하는 기존의 균질수(상층수) 의 흐름을 관찰하였다. 고밀도류는 주입후 편향력에 의해 서안을 따라 흐르면서 내부 로 침투 확장하여 회전축에 비대칭인 모양을 보인다. 특히 $\beta$-plan에서는 바닥 경사도 의 증가에 따른 압력 경도력의 증가에 의한 서안을 따라 흐르는 속도가 증가되고 결국 편향력의 증가로 서안에서의 폭이 f-plane보다 좁게 나타난다. 그러나 남쪽에 이르러 서는 유입수의 국지적인 두께증가로 인해 확장 속도가 동시에 경계면상에서 의 혼합을 유발시키기도 한다. 유입된 고밀도류의 상층의 와도발생과 관련한 역할은 확장경로상 의 국지적인 지형효과의 유발과 유입으로 인한 상층수의 수직운동, 즉 vortex-tube stretching 효과를 발생시키는 것으로 볼 수 있으나 f-plane의 경우는 후자에 해당하 는 반시계 방향의 축대칭류를 생성시킴으로써 지형효과는 서안 경계층에만 존재하는 것으로 관찰되었으며 이때의 지형효과는 북향의 매우 약한 서안 경계류로 나타나고 있 다. 한편 $\beta$-plan에서 의 유입수의 역할은 실험면적의 동쪽반인 내부흐름에서는 h보다 는 dh/SUB $\beta$/dt의 크기가 우세하여 결국 상대와도의 감소경향인 시계방향의 음의 와 도(negative vorticity)의 발생과 서쪽반에서는 경계면의 경사 (tilting)에 의한 지형 효과가 극대화되어 유입수의 방향과 정반대인 강한 흐름이 나타나고 있다.