• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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• pp.812-817
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• 2005

The objective of the present work is to develop a time-domain numerical method of broadband noise in a cascade of airfoils. This paper focuses on dipole broadband noise sources, resulting from the interaction of turbulent inflows with the flat-plate airfoil cascade. The turbulence response of a two-dimensional cascade is studied by solving both of the linearised and full nonlinear Euler equations employing accurate higher order spatial differencing, time stepping techniques and non-reflecting inflow/outflow boundary condition. The time-domain result using the linearised Euler equations shows good agreement with the analytical solution using the modified LINSUB code. Through the comparison of the nonlinear time-domain result using the full nonlinear Euler equations with the linear, it is found that the acoustic mode amplitude of the nonlinear response is less than that of the linear response due to the energy cascade from low frequency components to the high frequency ones. Considering the merits of the time-domain methods over the typical time-linearised frequency-domain analysis, the current method is expected to be promising tools for analyzing the effects of the airfoil shapes, non-uniform background flow, linear-nonliear regimes on the broadband noise due to gust-cascade interaction.

• 설비공학논문집
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• 제18권11호
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• pp.867-873
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• 2006

Vertical falling liquid film is extensively used in heat and mass transfer processes of many applications, such as evaporative coolers, cooling towers, and absorption chillers. In such cases, it is required that the falling film spreads widely in the surface forming thin liquid film to enlarge contact surface. An addition of surface active agent to a falling liquid film or hydrophilic surface treatment affects the fluid physical properties of the film. Surfactant addition not only decreases contact angle between the liquid and solid surface but also changes the surface from hydrophobicity to hydrophilicity. In this study, the effects of contact angle on falling film characteristics over a vertical surface have been investigated experimentally. The contact angle is varied either by an addition of surfactant to the liquid or by hydrophilic surface treatment. It is found that the wetted area is increased and film thickness is decreased by the hydrophilic treatment as compared with those of other surfaces. With this hydrophilic treatment, the falling liquid film spreads out widely in the surface. As surfactant concentration is increased, wetted area is also increased and the film thickness is substantially decreased.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제9권2호
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• pp.119-130
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• 2022

Supersonic projectiles like rockets, missiles, or aircraft find various applications in the field of defense. The shape of the wings is mainly designed as wedge shape or delta wings for supersonic vehicles. The study of supersonic flows over the wedges and flat plate delta wings around the large scale of incidence angle is considered in the supersonic projectile. In the present paper, the prime attention is to study the pressure at the nose of the plane wedge over the various Mach number and the various angles of incidence. Ghosh piston theory is used to obtain the pressure distribution analytically, and the results are compared with CFD analysis results. The wedge angle and Mach number are the parameters considered for the research work. The range of wedge angle is 50 to 250, and Mach number is 1.5 to 4.0 are considered for the current research work. The analytical results show excellent agreement with the CFD results. The results show that both the parameters wedge angle and Mach number are influential parameters to vary the static pressure. The static pressure increases with an increase in Mach number and wedge angle.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.2587-2593
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• 2014

세라믹 사출공정(CIM)은 산업 분야 전반에 걸쳐 널리 사용되고 있는 공정 중 하나로, 점차 의료용 전자기기의 부품 등으로 확대 적용되고 있다. 본 연구에서는 FEM 해석을 통해 CIM의 공정변수가 제품의 품질에 미치는 영향을 분석했다. 단순평판 형상의 해석결과를 기초로 구멍이 있는 형상, 모서리부가 둥근 형상 및 측벽 구조가 있는 형상 등과 비교 분석했다. 구멍이 있는 형상의 경우, 구멍 주변에 밀도분포가 고르지 못하며 용접선(weld-line)과 같은 결함이 발생할 수 있음을 예측할 수 있었다. 반면 제품의 모서리부 반경이 크면 성형성 및 유동성이 좋아지는 것을 확인했다. 따라서 CIM 공정변수 뿐만 아니라 제품의 형상변수도 고려해야 한다. 해석결과 온도, 초기분율, 속도 등의 공정변수는 제품의 품질 향상을 위한 중요한 설계 변수가 될 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권1호
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• pp.92-100
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• 2018

난류경계층이 유지되기 위한 에너지 공급은 경계층 내 구조물인 와류들의 상호작용으로 끊임없이 이루어진다. 이러한 난류 유동은 수송분야의 마찰저항 및 해양구조물의 침식 및 진동을 유발하기 때문에 유동 제어를 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 제어의 극대화를 위해서는 난류 에너지 전달이 어떻게 이루어지는지에 대한 메카니즘 규명이 필수적이고, 이를 위해서는 층류경계층 내 유동현상으로 파악하는 것이 명확하고 용이하다는 장점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 층류경계층 내 평판에 반구를 설치하여 역압력구배을 발생시킴으로써 교란된 유동현상의 상호작용을 분석하였다. 즉, 반구를 둘러싼 목걸이 와류와 반구 표면의 유동 박리에 의한 후류영역에서 머리핀 와류가 생성되어 상호 유기적으로 영향을 주고받는다. 이 과정에서 목걸이 와류는 후류영역으로 높은 운동량의 유체를 유입시켜 머리핀 와류의 발생 주파수를 증가시킨다. 반구 전방에 구멍을 뚫어 국부적인 흡입제어로 목걸이 와류의 와도를 감소시킴으로써 그 영향이 완화되는 과정을 유동 가시화 및 열선유속계로 측정하여 정성 및 정량적으로 분석하였다.

• 멤브레인
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• 제4권4호
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• pp.221-231
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• 1994

Dextran(Mw.:500,000)용액의 한외여과에 있어서, 현재 나권형 모듈의 유로형성체로 사용되는 난류촉진물체를 적용하여 실험한 결과, 난류촉진물체의 mesh가 증가할수록 막투과 flux가 향상되었으며, 난류영역에서는 층류영역에 비해 순환유속과 난류촉진물체의 사용에 따른 막투과 flux에 대한 영향이 상대적으로 적었다. 난류촉진물체의 사용에 따른 막투과 flux 향상율은 사용한 membrane의 종류에 따라 층류영역의 경우 최대 112%, 난류영역의 경우 50%에 달하였다. 또한 난류촉진물체를 사용함으로써 한외여과막의 고분자 용질에 대한 배제 성능을 높일 수 있었으며, 이러한 flux 및 배제 성능 증가 등의 효과들은 높은 조작압력차와 낮은 순환유속(농도분극이 상대적으로 심한 영역)에서 더욱 두드러졌다. 그러나, 난류촉진물체의 mesh 수와 순환유속이 증가함에 따라 한외여과 cell 내에서의 압력손실도 증가하였으며, 특히 난류영역에서는 그 영향이 매우 심하였으므로 실제 공정 설계시 순환유속과 압력차 및 난류촉진물체 형태에 따른 압력손실을 반드시 고려해 주어야 함을 알 수 있었다. 물질전달계수 예측을 위한 기존의 물질전달 상관관계식을 농도분극층에서의 고분자 물질의 물성변화를 고려하고 경계층 저항 모델에 근거하여 보정하였는 바, 기존의 관계식에 비해 오차를 줄일 수 있었으며, 이때의 관계식은 다음과 같았다.$N_{sh}=0.151(N_{Re})^{0.199}(N_{Sc})^{0.22}(N_{Scm})^{0.197}\;(625 $N_{sh}=0.0165(N_{Re})^{0.428}(N_{Sc})^{0.33}(N_{Scm})^{0.223}\;(5015

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권8호
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• pp.2637-2649
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• 1996

Flow characteristics and aerodynamic forces acting on an elliptic cylinder placed in a plane boundary layer were investigated experimentally. Four cylinder models with axis ratio(major axis to minor axis, AR=A/B) of 1, 2, 3, and 4 having the same equivalent diameter were used in this experiment. The Reynolds number based on the equivalent diameter $D_e$(=20mm) was 13,000. In the case of circular cylinder, regular vortex shedding occurs for the cylinder gaps larger than G/B=0.3 and is not almost related to the boundary layer thickness. But, for the elliptic cylinders, the vortex shedding frequency is increased with increasing the gap ratio (G/B) and the axis ratio (AR) of elliptic cylinders. The maximum drag coefficient acting on a circular cylinder is mainly affected by the boundary layer thickness. But, the elliptic cylinders(AR$\geq$2), except for the smaller gap G/B<0.2, show a nearly constant drag coefficient which is much smaller than that of a circular cylinder. The base pressure on the flat plate decreases with increasing the axis ratio(AR) of the elliptic cylinder. In the case of a circular cylinder, the base pressure has the minimum value at the gap ratio G/B=0.4, but it occurs at G/D=2 for elliptic cylinders. The mean velocity of the cylinder wake is quickly recovered at a small cylinder height ratio(H/$\delta$), but the turbulent intensity is rapidly recovered at a large cylinder height ratio(H/$\delta$). The effective wake region in the plane boundary layer is shrinkaged with increasing the axis ratio(AR) of elliptic cylinder. And the drag coefficient and streamwise turbulent intensity of the elliptic cylinder with AR=4 are less than half of those for the circular cylinder(AR=1).

• 에너지공학
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• 제12권1호
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• pp.11-16
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• 2003

지상 정적 상태에 있는 항공기내 연료온도의 변화가 유한차분식에 의하여 해석되었다. 수정 Dufort-Frankel 기법의 explicit 방법에 의해 수치계산이 수행되었다. 항공기는 지상 정적상태에서 1% hot day 대기조건에 따른 태양의 복사 및 바람의 속도와 함께 반복되는 일일주기의 공기온도에 노출되어 있다고 가정되었다. 항공기는 난류유동장내에 있는 것으로 가정되었다. 항공기 표면과 외부대기사이의 열전달을 계산하기 위하여 Eckert에 의해 제안된 평판위의 난류 열전달계수가 사용되었다. 본 해석에 사용된 지배방정식은 연료에 대한 에너지방정식이다. 본 해석으로부터, 주익탱크의 연료온도가 다른 탱크들 가운데 가장 높게 나타났으며 온도변화율 또한 가장 크게 나타났다. 본 온도해석에 대한 결과는 여러 비행임무에 있어서 항공기내의 연료온도 변화 해석을 위한 초기치로서 사용될 수 있다. 또한, 본 해석방법은 항공기 열에너지 관리시스템의 해석 및 설계에 사용될 수 있다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.92-102
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• 2012

The process of the wind noise analysis around an OSRVM is developed and is verified by simulating unsteady flow field past a generic OSRVM mounted on the flat plate at the Reynolds number of $Re_D=5.2{\times}10^5$ based on the mirror diameter. The transient flow field past a generic OSRVM is simulated with various turbulence models, namely DES-SA, LES Constant SGS, and LES Dynamic SGS. The sound radiation is predicted using the Ffowcs- Williams and Hawkings analogy. For the present simulation, the 6.35million cells are generated. Time averaged pressure coefficients at 34 locations on the surface of the generic OSRVM are compared with the available experimental data. Also, 12 Sound Pressure Levels located on the surrounding mirror are compared with the available experimental data. Both of them show good agreements with experimental data.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권5호
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• pp.1689-1699
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• 1996

A study on the transitional boundary layer with arbitrary pressure gradient under various upstream conditions is very important for engineering applications like the performance predictions of the turbomachineries under various and strong disturbances. Experimental data on the transitional boundary layer for real cascades of the turbomachinery are rare because of difficulties in boundary layer experiments. Flow on NACA0012 airfoil is more similar to the real case than that on the flat plate with which many researches are done. The data of the transitional flow on the airfoil could be used to verify or to develop a turbulence model for numerical simulations. The experiment was performed with two cases of Reynolds number at a=0$^{0}$ and one case of Reynolds number at a=5$^{0}$ . The measured data are the transition length and the wall shear stresses. These two characteristic values are measured within 25%~90% of the airfoil chord by Computation Preston tube Method(CPM) proposed by Nitsche et al.(1983). At a=0$^{0}$ , transition occured at 70% and 55% of chord length when R $e_{c}$=6*10$^{5}$ and 8* 10$^{5}$ , respectively. It started when R {\theta}=500 regardless of R $e_{c}$, and ended when R {\theta}=750, and 850 respectively. The transition length was 15~20% of the chord length. At a=5$^{0}$ (R $e_{c}$=6*10$^{5}$ ), boundary layer on the pressure side does not undergo transition, but on the suction side transition occured at .chi.$_{c}$/c=0.16 and ended at .chi.$_{c}$/c=0.22.c//c=0.22./c=0.22.c//c=0.22.