• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1997년도 제9회 학술강연회논문집
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• pp.8-9
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• 1997

산업의 발달과 환경에 대한 관심이 높아짐에 따라 고효율, 저공해인 가스터빈의 응용범위가 넓어지고 있는 추세이다. 가스터빈 기관의 효율을 높이기 위해서는 터빈 입구온도를 높이는 것이 필수적인데 이는 재질에 의해 제한 받게 되고 이 때문에 효과적인 냉각방법의 필요성이 대두되었다 충돌제트는 국소적으로 높은 열/물질 전달 효과를 얻을 수 있어서 터빈 블레이드 냉각과 연소기 벽면 냉각에 효과적으로 응용 될 수 있다. 이러한 충돌제트의 냉각효과는 제트출구의 초기조건에 매우 민감한데 Kelvin-Helmholts 불안정은 불안정한 자유전단층에서 자연적인 와류생성(roll up)과 개개의 와류고리 형성의 원인이 되고 이 고리의 성장과 병합(pairing)은 제트의 유동특성에 상당히 영향을 미친다. 제트주위에 생성되는 이러한 와류에 의해 제트중심에서 속도와 난류강도가 변하게 된다. 이러한 제트초기의 불안정성은 하류에서의 와류성장에 영향을 끼치기 때문에 와류의 조절에 의한 충돌 면에의 열 전달 효과 상승을 기대할 수 있다. 이 조절방법은 크게 두 가지로 나눌 수 있는데 하나는 제트주의 환형관에 이차유동을 가하여 와류를 직접 제어함으로써 자유전단류(free shear layer flow)의 안정성 원리를 이용하여 열 전달을 촉진하는 것이고 다른 하나는 음향여기(acoustic exitation)를 사용하여 제트주위의 와류형성을 조절하는 것인데, 자연적으로 형성되는 와류의 주파수(와류의 고유주파수)나 부조화 주파수(subharmonic)로 음향여기 시키는 경우 제트 주위 와류는 더욱 증폭되고 그렇지 않은 경우 제트주위 와류의 형성이 억제되어 더 긴 제트코어의 길이 및 제트코어 주위에서 작은 크기의 와류들이 형성된다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제13권4호
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• pp.1-7
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• 2008

In the process of continuous hot-dip galvanizing, it is well known that the gas wiping through an air knife system is most effective because of its uniformity in coating thickness, possibility of thin coating, workability in high speed, and simplicity of control. However, gas wiping used in the galvanizing process brings about a problem of splashing at the strip edge above a certain high speed of process. It is also known that the problem of edge splashing is more harmful than that at the mid strip surface. For a given liquid(of a certain viscosity and surface tension), the onset of splashing mainly depends upon the strip velocity, the gas-jet pressure, and the nozzle's stand-off distance. In these connections in the present study, we proposed three kinds of air knife system having nozzles of constant expansion rate, and compared the jet structures issuing from newly proposed nozzle systems with the result by a conventional one. In numerical analysis, the governing equations are consisted of two-dimensional time dependent Navier-Stokes equations, and the standard k-${\varepsilon}$ turbulence model is employed to solve turbulence stress and so on. As the result, it is found that we had better use the constant expansion-rate nozzle which can be interpreted from the point view of the energy saving for the same coating thickness. Also, we better reduce the size of separation bubble and enhance the cutting ability at the strip surface, by using an air-knife having constant expansion-rate nozzle.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권7호
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• pp.2267-2276
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• 1996

공정산업분야 및 분무연소분야에서 많이 사용되고 있는 2유체 분무기에서 출구 초음속유동의 가시화와 하류의 가스압력 측정 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 과소팽창 또는 과대팽창 초음속노즐 유동에서 출구 Mach수가 일정한 경우, 유동이 박리하지 않는다면 가스의 정체압력(유량)이 증가함에 따라 노즐출구에서 충돌정체점까지의 길이와 초음속 유동영역의 길이는 증가한다. 2) 스피팅 현상은 액체공급관 출구의 흡인압력은 분사가스압력이 증가함에 따라 단조증가하지만 분사가스압력이 0.5MPa이상이 되면 증감현상이 커지며 돌출형 노즐에서 유동박리시 급격히 증가한 다음 거의 일정하게 유지된다. 4) 액체공급관 하류축상의 압력변화는 출구의 음압에서 충돌정체점까지 상승한 다음 급강하하고 충격파 세포상의 구조에 따라 진동하면서 대기압에 도달한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.548-554
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• 2001

A GA(Genetic Algorithm) based 3D-PTV technique has been developed. The measurement system consists of three CCD cameras, Ar-ion laser, an image grabber and a host computer. The fundamental of the developed technique was based on that one-to-one correspondence is found between two tracer particles selected at two different image frames taking advantage of combinatorial optimization of the genetic algorithm. The fitness function controlling reproductive success in the genetic algorithm was expressed by a kind of continuum theory on the sparsely distributed particles in space. In order to verify the capability of the constructed measurement system, a performance test was made using the LES data set of an impinging jet. The developed 3D-PTV system was applied to the measurement of flow characteristics of the wake of a circular cylinder.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권2호
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• pp.205-215
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• 2001

An experimental study has been performed to investigate the heat transfer characteristics of fin and tube heat exchanger. The existing transient and steady methods are very difficult to apply for the measurements of heat transfer coefficients of a thin heat transfer model. In this study the lumped capacitance method was adopted. The heat transfer coefficients were measured by using the lumped capacitance method based on the liquid crystal thermography. The method is validated through impinging jet and flat plate flow experiments. The two experiments showed that the results of the lumped capacitance method with polycarbonate model showed very good agreements with those of the transient method with acryl model. The lumped capacitance method showed similar results regardless of the thickness of polycarbonate model. The method was also applied for the heat transfer coefficient measurements of a fin and tube heat exchanger. The quantitative heat transfer coefficients of the plate fin were successfully obtained. As the frontal velocity increased, the heat transfer coefficients were increased, but the color-band shape showed similar patterns regardless of frontal velocity.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권6호
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• pp.488-494
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• 2014

유도탄 발사 시 화염은 발사 장치 및 인접 구조물에 심각한 손상을 야기할 수 있다. 본 연구는 유도탄 발사 시 함정과 유도탄의 초기 운동에 의해 유도탄의 화염이 인접 구조물에 미치는 영향을 분석하기 위하여 수행하였다. 이를 위해 함정과 유도탄의 초기 운동에 영향을 미치는 각 인자들을 확률분포로 정의하고 Monte Carlo 해석 기법을 이용하여 통계적으로 발생할 수 있는 유도탄 이탈 영역을 분석하였다. 그 후 유도탄의 화염이 인접 구조물에 가장 큰 영향을 미치는 유도탄 이탈 궤적에 대해 CFD기법을 이용하여 유동-운동해석을 수행하였다. 이와 같은 방법으로 유도탄 발사 시 함정과 유도탄의 초기 운동에 의해 유도탄 화염이 인접 구조물에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2002년도 제25회 KOSCI SYMPOSIUM 논문집
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• pp.1-9
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• 2002

Simultaneous PIV and OH PLIF measurements are used for shear strain rates and flame locations, respectively. It is believed that the shear strain rates represent flow characteristics such as turbulence intensity and the OH intensity indicates the flame characteristics such as burning velocities. However, these are still lack of geometric information, which may be very important to flame quenching Hence, fractal dimensions 'Df) of the OH images are adopted as an additional information. Finally, the flame structure diagram proposed in this research has three parameters, which consist of strain rates, OH intensities and fractal dimensions. The results show that this diagram classifies turbulent premixed flames more effectively based on flame structures. The regime of weak turbulence is limited to narrow strain ranges and has the fractal dimension of about 2 In the regime of moderate turbulence, OH intensities increase as strain rates increase and the values of fractal dimensions are 1.8 Df 1.95. The regimes of thickened reaction and flame extinction (quenching) show bell-shaped and their values of fractal dimensions are 1.5 Df 1.7 and 0.9 Df 0.6, respectively.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
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• pp.93-97
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• 2005

Air interlacing serves to protect the yarn against damage, strengthens inter-filament compactness or cohesion, and ensures fabric consistency. The air interlacing nozzle is used to introduce intermittent nips to a filament yarn so as to improve its performance in textile processing. This study investigates the effect of interlacing nozzle geometry on the interlacing process. The geometries of interlacing nozzles with multiple air inlets located across the width of a yarn channels are investigated. The basic interlacing nozzle is the yarn channel, with a perpendicular single air inlet in the middle. The yarn channel shapes are cross sections with semicircular or rectangular shapes. This paper presents three doubled sub air inlets with main air inlet and one of them is slightly inclined doubled sub air inlets with main air inlet. The compressed air coming out from the inlet hits the opposing wall of the yarn channel, divides into two branches, flows trough the top side of yarn channel, joins with the compressed air coming out from the sub air inlet and then creates two free jets at both ends of the yarn channel. The compressed air moves in the shape of two opposing directional vortices. The CFD-FASTRAN was used to perform steady simulations of impinging jet flow inside of the interlace nozzles. The vortical structure and the flow pattern such as pressure contour, particle traces, velocity vector plots inside of interlace nozzle geometry are discussed in this paper.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권5호
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• pp.459-465
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• 2013

열연 판재 제조과정에서는 제품의 강도와 인성을 제어하기 위해 압연 직후 $800^{\circ}C$ 이상의 고온 소재를 수냉각 방식으로 급속 냉각시킨다. 이 과정에는 소재 표면과 냉각수 사이의 비등 열전달 현상과 소재 표면에 쌓이는 체류수의 자유표면 유동, 소재의 고속 주행 등 매우 복잡한 물리현상들을 포함하고 있다. 본 연구에서는 이 모든 물리 현상들을 수치적으로 모델링한 해석 모델을 적용하여 기본 열전달 해석을 수행한다. 실제로 소재는 냉각에 의해 내부에서 오스테나이트로부터 페라이트로 상변태가 일어나고 이로 인해 소재의 국부적인 열물성치의 변화가 발생하지만 본 연구에서는 상변태를 직접 푸는 방법 대신 이미 알려진 소재의 온도에 따른 물성변화 곡선을 이용하여 냉각해석을 수행하고 이를 기존의 일정 물성치 조건에서 해석한 결과와 비교하여 소재의 물성변화가 소재 냉각에 미치는 영향과 상변태 해석의 필요성에 대해 검토하였다.

• 태양에너지
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• 제13권1호
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• pp.11-21
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• 1993

이차원(二次元) 충돌공기분류계(衝突空氣噴流系)에서 흐름방향과 수직(垂直)이 되게 설치한 평판전열면(平板傳熱面) 전방(前方)에 난류촉진체(亂流促進體)인 정4각(正4角) 로드군(群)(로드폭=4mm, 로드피치=50mm)을 설치하고 로드와 전열면(傳熱面)사이의 간극(間隙)(C=1, 2, 4, 6mm), 노즐출구와 전열면간(傳熱面間) 거리(H/B=2, 6, 10, 14) 및 Re수($Re=6.410{\times}10^3{\sim}5.769{\times}10^4$)를 변화시켜 실험한 결과, 평판(平板)에서 열전달계수(熱傳達系數)의 감소율이 큰 영역에서도 로드를 설치하므로써 높은 열전달계수(熱傳達係數)를 얻을 수 있었으며, 실험범위내의 Re수와 H/B에 대하여 열전달계수(熱傳達係數)가 최대(最大)가 되는 최적간극(最適間隙)은 C=1mm이고, 최대(最大) 열전달증진율은 H/B=2, C=1mm에서 로드를 설치하지 않은 평판(平板)보다 약 43% 증진한다.