• 한국유체기계학회 논문집
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• 제13권4호
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• pp.45-50
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• 2010

The goal of paper is to investigate the flow and scalar distribution through the HP Nozzle Guide Vane (NGV) passage. Flow and scalar distribution measurement are conducted by using 5-hole pressure probe and $CO_2$ tracing technique, respectively. Three different experimental cases are considered depending on cooling flow condition. The result shows that the vortical secondary flow patterns are observed clearly and these flow characteristics maintain through the NGV passage regardless of cooling flow injection. Compared to center region, the high axial velocity flow is observed near wall region due to cooling flow injection. Without cooling flow, the $CO_2$ (scalar) distribution becomes to be uniform quickly due to the strong flow mixing phenomenon. However, in cases of cooling flow, scalar distribution is significantly non-uniform.

• 한국가스학회지
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• 제14권6호
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• pp.27-30
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• 2010

본 논문은 LNG 냉열에너지를 이용한 지역집단 냉방에너지 시스템을 공급하기 위한 시스템 공정설계에 관한 연구이다. 새로이 개발한 LNG 냉방시스템은 여러 개의 열교환기, LNG 저장탱크, 열매체 저장탱크, 여러 개의 냉열에너지 저장탱크, 가스냉방기, 압축기, 정압기, 저온 및 고온에너지 공급배관 등으로 구성되도록 설계하였다. 또한, 가스냉방기는 여름철에 도시가스 소모량에 의해 충분하지 못한 LNG 냉열에너지를 안정적으로 공급하기 위해 설치되었다. 냉방에너지 공급시스템은 공기라는 열매체와 200kcal/kg의 냉열에너지를 가진 LNG 사이의 열교환 작용에 의해 냉방에너지를 공급하는 효율성과 안전성을 함께 갖추고 있다. 또한, LNG 냉열에너지를 이용한 지역집단 냉방에너지 공급시스템은 공기중으로 CO2나 프레온 가스를 방출하기 않는다는 장점을 간고 있다.

• 플랜트 저널
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• 제13권1호
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• pp.37-43
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• 2017

본 연구는 하절기 가스터빈 압축기 입구에 설치된 기화냉각장치로 인하여 저하된 공기온도가 가스터빈 성능에 어떠한 변화를 미치는지에 대하여 해석하였다. 연구 대상은 인천화력본부 가스터빈 3호기이며, 기종은 Siemens SGT6-4000F(V 84.3A)이다. 기화냉각장치 설치 전후를 비교하기 위하여 특설계측기를 설치하였으며, 2015년 8월 3일에서 14일까지 11시부터 15시 사이에 대기온도 $29{\pm}1^{\circ}C$ 조건에서 설치 전후 각각 5회씩 총 10회에 걸쳐 정밀성능시험을 시행하고 각각의 평균값을 적용하였다. 시험 결과, 가스터빈 압축기 입구 공기온도 $4.12^{\circ}C$ 저하로 공기 밀도가 증가되어 압축기 압력비는 0.27 증가, 압축기 효율은 0.29 %p 상승, 가스터빈 엔탈피강하 효율은 0.31 %p 증가하였고, 가스터빈 효율은 0.44%p, 출력은 4,489 kW가 증대되는 효과를 얻을 수 있었으며, 습도 및 유동저항 증가에 따른 영향은 미미하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권1호
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• pp.61-67
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• 2015

연소기 시험 장치의 구축 시 고온의 연소 가스의 냉각은 중요한 설계요구조건이다. 물 분무(Water spray) 냉각 방식은 증발 과정에서 물의 잠열을 이용하므로, 효과적인 연소 가스 냉각이 가능하다. 본 연구에서는 연소기 시험 설비 구축 과정의 일환으로, 물 분무를 이용한 연소 가스의 냉각을 이해하기 위하여 연속방정식, 에너지 보존식과 포화 증기의 압력-온도 관계식을 이용한 1차원 해석을 수행하였다. 연소기 시험 장치에서 배출되는 고온, 고압의 연소 가스는 냉각수와의 혼합과정에서 배출가스의 온도가 낮아지며, 분무된 물의 일부는 기화하여 연소가스와 함께 배출되고, 일부는 다시 응축 되어 집수조로 모인다. 냉각수는 연소 가스의 온도를 낮춰주는 동시에, 증발된 증기는 연소기 내부의 압력을 증가시키므로 1차원 해석에서 증기의 압력-온도 관계식을 고려하여 해석을 수행하였다. 1차원 해석으로부터 연소가스의 적절한 냉각과 배기 덕트 내부의 압력의 지나친 상승을 피하기 위한 최적의 물 분무량을 확인하였으며, 물 분무 냉각 방식에 대한 물리적 이해를 얻을 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제10권4호
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• pp.34-40
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• 2006

본 논문은 지역집단 냉방에너지 공급시스템과 환경보호정책에 관한 융합기술을 에너지절약과 미이용 에너지인 냉열자원의 활용성을 함께 다루고 있다. 지역집단 냉 난방 시스템은 에너지를 절약하고, 비용을 절감하며, 안전성을 확보할 수 있는 효과적인 기술이다. 에너지가 생활수준의 향상에 긍정적인 영향을 주기 위해서는 에너지 절약과 환경보호정책을 균형감 있게 고려해야 한다. 냉열에너지는 LNG를 기화하는 과정에서 생산할 수 있지만, 바다의 심층수와 빙축열에서도 얻을 수 있다. 지역집단 냉방에너지는 아파트, 사무실, 공장설비 등에 냉열공급 파이프라인을 통하여 공급하게 된다. LNG 냉열에너지는 전기에너지와 냉매를 사용하여 작동하는 기존의 에어컨 시스템을 대체할 수 있는 경쟁력 높은 에너지이다. 청정에너지이고 운전비용을 줄이는 것으로 알려진 LNG 냉열은 $CO_2$와 같은 대기오염원과 자연환경에 유해한 냉매방출을 방지할 수 있다. 본 연구에서는 LNG 냉열에너지의 사용과 에너지 절약, 그리고 환경보존에 중요한 영향을 미치는 융합기술에 대한 유익한 정보를 제공한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.69-76
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• 2018

본 연구에서는 가스터빈 블레이드의 필름 냉각에서 45도 리브가 있는 냉각채널의 필름 홀 위치가 블레이드의 표면냉각 성능에 미치는 영향을 전산유체해석 기법을 통하여 분석하였다. 또한 냉각채널의 리브 유무의 영향을 동일 분사율에 대해서 고찰하였다. 수치해석 도메인은 3차원으로 구성하였고 상용코드(Fluent ver. 17.0)를 사용하여 정상상태 조건 하에서 수치해석을 진행하였다. 그 결과를 바탕으로 블레이드 표면에서의 냉각효율, 유속, 유선, 압력 계수를 비교 분석하였고 홀 위치의 변화가 리브 구조에 의해 유발되는 이차 유동의 토출에 미치는 영향을 고찰하였다. 수치해석 결과로부터 리브가 설치되어 있는 경우 냉각채널의 내부유동은 상부에서 반시계 방향 및 하부에서 시계 방향의 와류쌍을 형성하는 것을 확인할 수 있었다. 리브가 있는 채널의 경우 리브에 의하여 발생한 와류유동이 홀 출구 부근에서 더 높은 압력 차이를 유발하여 리브가 없는 경우보다 최소 12% 이상의 높은 냉각 효율을 나타냈다. 또한 리브가 있는 채널 중에서 홀이 좌측에 위치한 경우(Rib-Left) 리브에 의하여 발생한 이차 유동이 홀 부근의 벽면에 부딪혀 홀 경사각 방향으로의 유동이 형성되는 것을 확인하였다. 블레이드 표면으로 토출된 냉각기체가 주 유동 경계층 내부에서 머무는 영역이 다른 케이스에 비하여 넓기 때문인 것으로 사료된다. 또한 이 경우 홀 출구 부근에서 가장 큰 압력 계수 차이를 나타내었고 이로 인하여 냉각기체의 토출이 촉진되어 냉각효율이 다소 증가하였다.

• 한국분말재료학회지
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• 제4권1호
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• pp.55-62
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• 1997

Flow and heat transfer characteristics of gas, and trajectories and cooling characteristics of droplets/particles in a gas atomizer were investigated by a numerical simulation using FLUENT code. Among several kinds of solution method, the k-$\varepsilon$ turbulent model, power-law scheme, SIMPLE algorithm is adopted in this study. Momentum and heat exchange between a continuous phase(gas) and a dispersed phase(particle) were taken into account. Particle trajectories are simulated using the Lagrangian method, and Rosin-Rammler formula is used for the particle size distribution. Streamlines, velocities and pressures of gas, and trajectories, velocities and cooling rates of particles have been investigated for the various gas inlet conditions. Small but very intensive recirculation is found just below the melt orifice, and this recirculation seems to cause the liquid metal to spread radially. Particle trajectory depends on the particle size, the location of particle formation and the turbulent motion of gas. Small particle cools down rapidly, while large diameter particles solidify slowly, and this is mainly due to the differences in thermal inertia.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제20권2호
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• pp.246-254
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• 2017

In this paper, cooling characteristics of seeker windows were examined using the Sinda-Fluint software. Various cooling methods were considered to satisfy the limit temperature of the cooled seeker window which would be exposed to excessive aerodynamic heating conditions by varying coolant type and mass flow rate of coolant. Due to the enhanced heat transfer between the coolant and the seeker window, internally cooled seeker window which uses liquid coolant showed lowered temperature distribution in the window compared to internally cooled seeker window which uses gas coolant. External film cooled seeker window also showed good cooling characteristics because it reduces the convective heat flux to the seeker window fundamentally. It was also confirmed that the temperature and the temperature gradient of seeker windows were significantly reduced for the cases which use external film cooling additionally to the gas and liquid cooled seeker window.

• 열처리공학회지
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• 제12권1호
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• pp.9-20
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• 1999

The effect of post oxidation, water-quenched after holding in air for 5~420 seconds or cooling or furnace cooling, on corrosion resistance and phase formation characteristics of the surface layer of SM20C and SM45C carbon steels after gas nirtrocarbursing in the $NH_3-5%CO_2-N_2$ gas atmosphere at $580^{\circ}C$ for 3hours is studied. The compound layers of two steels consist of ${\varepsilon}-Fe_{2-3}N$, ${\gamma}^{\prime}-Fe_4N$ and $Fe_3O_4$, phases, however, the quantity of ${\gamma}^{\prime}-Fe_4N$ phase increases for the furnace cooled specimen compared to that of air cooling specimen. With increasing $NH_3$ content in the gas mixture and also increasing the keeping time in the air after gas nitrocarburising, the ${\varepsilon}-Fe_{2-3}N$ phase of compound layer increases, while the decreased current density recognizing the improvement of corrosion resistance are shown. the passive current density of SM45C steel is lower than that of SM20C steel at the same nitrocarburising conditions.

• 한국정밀공학회지
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• 제26권3호
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• pp.73-80
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• 2009

In accordance with the trend for high-speed multi-axes, and the increasing technical sophistication of machine tools, thermal deformation has become an important factor in the accuracy of machine tools. It was analyzed that thermal deformation error accounts for about 70% of all errors made with machine tools. For precise temperature control, both cooling and heating should be implemented. A hot gas bypass type cooling cycle method has a simplified structure and temperature control accuracy to with in ${\pm}0.1^{\circ}C$. In this study, the performances of oil cooler system, including temperature controllability according to hot gas floe and preset temperature sustainability according to temperature load, were tested. It is expected that this study will contribute to the development and performances of oil cooler system, which could minimize thermal errors and improve the quality of precision machine tools.