• 기계저널
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• 제34권12호
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• pp.961-976
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• 1994

오늘날, 충격파현상은 유체공학, 기계공학, 항공우주공학, 물리화학, 천체물리 등은 물론, 의학분 야에서도 광범위하게 사용되고 있는 기초적 물리현상으로서, 그 중요성과 더불어 장차 발전과 여러 분야에서의 응용이 크게 기대되고 있다. 이 글에서는 충격파현상에 대한 연구의 실례와 장래의 충격파 연구에 대하여 전망하고, 충격파 연구에 주로 사용되고 있는 충격파의 발생장치에 대해서 기술하고자 한다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 1998년도 IUMRS-ICEM ABSTRACT BOOK
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• pp.106.1-106
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• 1998

• KIEAE Journal
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• 제16권1호
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• pp.81-87
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• 2016

Purpose: Heat transfers phenomena are described by the second order partial differential equation and its boundary conditions. In a three-dimensional structure of a building, the heat transfer phenomena generally include more than one material, and thus, become complicate. The analytic solutions are useful to understand heat transfer phenomena, but they can hardly be applied in engineering or design problems. Engineers and designers have generally been forced to use numerical methods providing reliable results. Finite volume methods with the unstructured grid system is only the suitable means of the analysis for the complex and arbitrary domains. Method: To obtain an numerical solution, a discretization method, which approximates the differential equations, and the interpolation methods for temperature and heat flux between two or more materials are required. The discretization methods are applied to small domains in space and time, and these numerical solutions form the descretized equations provide approximated solutions in both space and time. The accuracy of numerical solutions is dependent on the quality of discretizations and size of cells used. The higher accuracy, the higher numerical resources are required. The balance between the accuracy and difficulty of the numerical methods is critical for the success of the numerical analysis. A simple and easy interpolation methods among multiple materials are developed. The linear equations are solved with the BiCGSTAB being a effective matrix solver. Result: This study provides an overview of discretization methods, boundary interface, and matrix solver for the 3-dimensional numerical heat transfer including two materials.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.503-512
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• 1990

본 연구에서는 하중작용점(혹은 변위제어점)이 일점이고 스탭 백 현상이 없는 문제에 유용한 페널티 방법(penalty method)을 제안하고, 스냅 백 현상이 수반되는 경 우에는 페널티 방법과 Riks 방법을 선택적으로 취할 수 있도록 한다. 그리고 하중 작용점이 일점 혹은 그 이상의 점일 경우에 대해서는 Riks 방법을 기준으로 하되 일정 조건하에서는 새로운 증분하중 파라미터를 선택할 수 있게 하여, 순수한 Riks 방법으 로만 계산할 때에 일어날 수 있는 발산을 없앨 수 있게 한다. 끝으로 변위제어점이 일점 혹은 그 이상의 점인 경우에 대해 'Riks형 방법(Riks' type method)'을 제안하고, 이때에도 Riks형 방법을 기준으로 게산하되 일정한 조건하에서는 새로운 증분변위 파 라미터를 선택적으로 취할 수 있게 한다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권10호
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• pp.4077-4086
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• 2024

The natural circulation system has been widely studied for use in various applications because of its inherent advantage. However, it has a key weakness called flow instability that makes the system unstable. Through massive previous research, the mechanisms of flow instability were analyzed, but there was an ambiguous aspect related to the effect of experimental parameters on the phenomenon. Particularly, there has been no report on the heat transfer performance of the system when flow instability phenomena were present. In this study, thermal-hydraulic phenomena of a two-phase natural circulation system that functions as a passive containment cooling system (PCCS) was investigated according to experimental parameters, namely, the temperature boundary (120-158 ℃) and exit loss coefficient (0-34.5) under atmospheric pressure conditions. The experimental results showed five different flow types in the loop. The flow modes that occurred by the interaction between flashing and boiling were classified by referring to the mass flow rate, void fraction, and visualization data. The system was more unstable when the temperature boundary conditions increased, but it was more stable when the exit loss coefficient increased. These results have only been confirmed in our research. The reason for the results is that the flow conditions are located on the boundary between Density Wave Oscillation I and the stable flow region, and that boundary does not have clear criteria. In addition, comparing the heat transfer performance of a system by heat rate can confirm the effect of flow instability on the thermal performance of the passive cooling system. As a result, the high exit loss coefficient stabilizes the system better than the low case and has similar heat removal performance.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제22권3호
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• pp.363-371
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• 2011

In this paper, a three-dimensional hydrogen desorption model is developed to precisely study the hydrogen desorption kinetics and resultant heat and mass transport phenomena in metal hydride hydrogen storage vessels. The metal hydride hydrogen desorption model, i.e. governed by the conservation of mass, momentum, and thermal energy is first experimentally validated against the temperature evolution data measured on a cylindrical $LaNi_5$ metal hydride vessel. The equilibrium pressure used for hydrogen desorption simulations is derived as a function of H/M atomic ratio and temperature based on the experimental data in the literature. The numerical simulation results agree well with experimental data and the 3D desorption model successfully captures key experimental trends during hydrogen desorption process. Both the simulation and experiment display an initial sharp decrease in the temperature mainly caused by relatively slow heat supply rate from the vessel external wall. On the other hand, the effect of heat supply becomes influential at the latter stages, leading to smooth increase in the vessel temperature in both simulation and experiment. This numerical study provides the fundamental understanding of detailed heat and mass transfer phenomena during hydrogen desorption process and further indicates that efficient design of storage vessel and heating system is critical to achieve fast hydrogen discharging performance.

• Tribology and Lubricants
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• 제32권2호
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• pp.56-60
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• 2016

Sapphire has a high hardness and strength and chemical stability as a superior material. It is used mainly as a material for a semiconductor as well as LED. Recently, the cover glass industry used by a sapphire is getting a lot of attention. The sapphire substrate is manufactured through ingot sawing, lapping, diamond mechanical polishing (DMP) and chemical mechanical polishing (CMP) process. DMP is an important process to ensure the surface quality of several nm for CMP process as well as to determine the final form accuracy of the substrate. In DMP process, the material removal is achieved by using the mechanical energy of the relative motion to each other in the state that the diamond slurry is disposed between the sapphire substrate and the polishing platen. The polishing platen is one of the most important factors that determine the material removal characteristics in DMP. Especially, it is known that the geometric characteristics of the polishing platen affects the material removal amount and its distribution. This paper investigated the material removal characteristics and the effects of the polishing platen groove in sapphire DMP. The experiments were preliminarily carried out to evaluate the sapphire material removal characteristics according to process parameters such as pressure, relative velocity and so on. In the experiment, the monitoring apparatus was applied to analyze process phenomena in accordance with the processing conditions. From the experimental results, the correlation was analyzed among process parameters, polishing phenomena and the material removal characteristics. The material removal equation based on phenomenological factors could be derived. And the experiment was followed to investigate the effects of platen groove on material removal characteristics.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권10호
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• pp.639-647
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• 2017

Solid SCR에 사용 가능한 암모니아 저장물질의 하나인 암모니움 카바메이트는 열 분해시 이산화탄소 가스와 암모니아 가스를 생성하며, 분해 온도인 $60^{\circ}C$ 이하에서 암모니움 염으로 재결합되는 단점이 있다. 이러한 재결합 현상을 극복하기 위하여, 희석기체인 압축공기를 이용하여 기초가시화 실험을 수행하였다. 또한, 재결합 현상을 계량화하기 위하여, 재결합 물질의 무게변화를 측정하기 위한 간단한 장치를 만들어 자동차환경에서 사용되는 SUS재질의 3가지 관경에 크기에 대한 상관관계를 검토하였다. 아크릴 튜브로 제작된 온도조절이 가능한 가시화 실험장치에, 암모니아 가스, 이산화탄소 가스, 희석기 체인 질소 가스를 공급하며, 재결합 방지를 위한 온도, 압력, 희석유량과의 관계를 고찰하고, Chapman-Enskog Theory에서 파생된 Diffusivity를 사용하여 재결합 조건을 유추할 수 있는 지표로 사용하고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권5호
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• pp.487-494
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• 2011

LNG / LNG-FPSO선박에 사용되는 안전밸브는 배관 시스템으로부터 유체를 방출하여 시스템의 압력을 일정하게 유지시키는데 중요한 역할을 한다. 이러한 안전밸브의 기능적 특성으로 인해 유출계수는 밸브의 성능 중 가장 큰 비중을 차지하며, 선급의 인정을 받기 위해서는 0.8이상의 유출계수가 요구되고 있다. 밸브 성능을 향상시키기 위해서 밸브 내부에서 발생하는 유동특성에 대한 정확한 이해가 필요함에도 불구하고 대부분의 밸브 설계의 경우 현장 작업자들의 경험과 실험에 의한 시행착오에 의존하고 있다. 본 논문에서는 안전밸브에 대한 유동해석을 통해 밸브 내부에 발생하는 압축성 유동현상을 고찰하였고, 실험과 해석에 의한 유출계수를 비교하여 유동해석의 타당성을 검증하였으며, 안전밸브를 지나는 공기의 질량유량을 예측하기 위한 유동해석 모델을 확립하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권2호
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• pp.52-58
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• 2018

유체 유동 시스템에서 히스테리시스 현상은 다양한 산업 및 공학 응용 분야에서 발생하며, 최근 이에 대한 많은 연구가 수행되어 왔다. 이러한 현상은 주로 압력비가 일시적으로 변화하는 과정에서 발생하며 초음속 풍동에 영향을 미칠 것으로 예상되나, 이에 대한 연구는 찾아보기 힘들다. 본 연구에서는 초음속 풍동 내부에서 발생하는 히스테리시스 현상을 수치해석으로 조사하였다. 비정상, 축대칭, 압축성 N-S 방정식을 유한 체적법으로 이산화 하였으며, 난류모델은 Spalart-Allmaras을 적용하였다. 본 연구의 결과로 전압의 증감에 따라, 동일한 압력비에서 발생하는 충격파의 위치가 다르게 나타났으며, 이를 통해 초음속 풍동을 효율적으로 작동시킬 수 있는 최적의 압력비를 찾을 수 있음을 알았다.