• 한국해양공학회지
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• 제36권1호
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• pp.21-31
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• 2022

In recent years, various studies have been conducted on oscillating-water-column-type wave energy converters (OWC-WECs) with multiple chambers with the objective of efficiently utilizing the limited space of offshore/onshore structures. In this study, a numerical investigation based on a numerical wave tank was conducted on single, dual, and triple OWC chambers to examine the hydrodynamic performances and the energy conversion characteristics of the multiple water columns. The boundary value problem with the Laplace equation was solved by using a numerical wave tank based on a finite element method. The validity of the current numerical method was confirmed by comparing it with the measured data in the previous experimental research. We undertook a series of numerical simulations and observed that the water column motion of sloshing mode in a single chamber can be changed into the piston motion of different phases in multiple OWC chambers. Therefore, the piston motion in the multiple chambers can generate considerable airflow at a specific resonant frequency. In addition, the division of the OWC chamber results in a reduction of the time-dependent variability of the final output power from the device. As a result, the application of the multiple chambers leads to an increase of the energy conversion performance as well as a decrease of the variability of the wave energy converter.

• 에너지공학
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• 제2권3호
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• pp.268-275
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• 1993

수치해석 방법에 의해 큐백시의 스토커 소각로 유동장을 분석하였다. 수치모사의 변수는 큐백시의 스토커 소각로를 중심으로 한 5가지 내부 형상, 1차공기 속도, 2차공기 속도 및 주입각, 출구면적을 고려하였다. 검사체적에 기초한 Patankar의 유한차분 방법을 사용한 본 논문에서는 power-law scheme과 SIMPLEC 알고리즘을 사용했으며 난류 유동은 표준 k-e 모델을 이용했다. 소각로 유동장 분석을 위해서 재순환 영역의 크기, 난류 점성계수 및 이차공기의 질량분율 분포, 압력강하를 계산했다. 계산 결과는 물리적 의미에 잘 맞게 나타났으며, 큐백시의 스토커 소각로가 다른 내부 형상의 소각로에 비해 상부에 강한 난류를 가진 재순환 영역을 형성하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권7호
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• pp.2534-2546
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• 2023

Gas-cooled space reactor, which adopts He-Xe gas mixture as working fluid, is a better choice for megawatt power generation. In this paper, thermal-hydraulic characteristics of He-Xe gas mixture in 2×2 rod bundle wrapped with helical wires is numerically investigated. The velocity, pressure and temperature distribution of the coolant are obtained and analyzed. The results show that the existence of helical wires forms the vortexes and changes the velocity and temperature distribution. Hot spots are found at the contact corners between helical wires and fuel rods. The highest temperature of the hot spots reach 1600K, while the mainstream temperature is less than 400K. The helical wire structure increases the friction pressure drop by 20%-50%. The effect extent varies with the pitch and the number of helical wires. The helical wire structure leads to the reduction of Nusselt number. Comparing thermal-hydraulic performance ratios (THPR) of different structures, the THPR values are all less than 1. It means that gas-cooled space reactor adopting helical wires could not strengthen the core heat removal performance. This work provides the thermal-hydraulic design basis for He-Xe gas cooled space nuclear reactor.

• 대한환경공학회지
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• 제36권6호
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• pp.421-428
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• 2014

상수관망의 수리학적 거동을 해석함에 있어 현재까지 제안된 일반적인 방법은 유량기반 수리해석(Demand Driven Analysis, DDA)과 압력기반 수리해석(Pressure Driven Analysis, PDA)이다. DDA는 상수관망이 정상적으로 운영되는 상태에서 수리해석 결과를 빠르게 제시할 수 있으며, PDA는 관파괴 및 관내 저압력 상태시 DDA 방법으로는 모의할 수 없는 각 절점의 실질적인 공급가능유량을 제시할 수 있다. PDA 수행에 있어 우선적으로 각 절점에서 특정 압력마다 공급가능유량을 산정할 수 있는 관계식(Head-Outflow Relationship, HOR)을 결정해야 한다. 기존 연구들에서는 상수관망을 구성하는 각 절점에서 HOR이 다르고 각 절점의 HOR 검증을 위해서는 현장데이터의 실측이 필요하다고 지적하였다. 또한 다중 관파괴 상황과 같이 수리학적 조건이 변경된 상태에서 각 절점의 HOR 특성을 파악하기 위해서는 모든 절점에 모니터링 시스템이 구축되어 있어야 하는 제약조건이 있다. 본 연구는 실제 상수관망 형태의 모의 상수관망을 제작하여 상수관망의 정상상태 및 현장에서 측정이 어려운 비정상상태 운영조건을 시나리오별로 구성하고 각 조건 하에서 절점들의 압력 및 유량을 실시간으로 확인하였다. 또한 측정된 실험결과와 기존 HOR 관계식을 비교 평가하여 최소 오차 결과를 보이는 HOR을 제시하였으며, 특정 절점에서 다중 관파괴 발생시 HOR 특성을 파악하였다. 이로부터 관파괴 위치가 다르거나 다중 관파괴가 발생하더라도 특정 절점의 압력(수두) 저하에 따른 공급가능유량의 축소 현상은 본래 대상 절점이 가지고 있는 지수함수 형태인 고유한 HOR을 따라 감소하는 것으로 확인되었다. 본 연구에서 실험을 통해 측정한 압력-유량 관계와 기존 HOR 식들을 비교한 결과 최소 오차를 보이는 지수함수 형태의 Wagner 등1)이 제안한 식을 최적의 HOR 관계식으로 제안하며, 해당 식의 지수 m은 3.0으로 적용할 것을 제안한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권9호
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• pp.587-595
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• 2017

최근 들어 공조기가 슬림화 되고 따라서 열교환기의 깊이를 줄일 필요가 있다. 본 연구에서는 슬림형 알루미늄 열교환기에 적절한 루버 핀 형상을 도출하였다. 또한 도출된 루버 핀이 적용된 알루미늄 열교환기 시료를 제작하고 성능 시험을 수행하였다. 비교를 위하여 기존 열교환기에 대해서도 실험을 수행하였다. 도출된 형상의 핀 깊이($F_d$)는 10.0 mm, 루버 핏치($L_p$)는 0.9 mm, 루버 각(${\theta}$)은 $35^{\circ}$이다. 기존 시료에 비하여 신규 슬림 시료의 j 인자는 36%, f 인자는 2.3% 크게 나타났다. 따라서 열교환기 체적은 슬림 시료에서 26% 줄어들게 된다. 또한 동일 소비 동력에서의 전열량을 의미하는 $j/f^{1/3}$은 슬림 시료에서 55% 크다. 실험 데이터를 기존 상관식의 예측치와 비교하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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• pp.1122-1127
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• 2003

For many years, engineers in the field of acoustics have used the A-weighted sound pressure level (SPL). Since they were interested just in a reduction of noise, the A-weighted SPL was considered good enough to quantify noise problems. This is reasonable because loudness is usually the most important parameter for most noise problems and A-weighted SPL is often reasonably well correlated with loudness. As the overall noise levels drop, however, other parameters become more important and must be considered, Advent of sound quality came from an understanding that A-weighted SPL only reflects the loudness of a sound. It is obviously impossible to characterize a complex sound with a single number. Although product mostly has revealed physical quantities created by the standpoint of engineers, consumers perceive and evaluate products on the non-physical characteristics, such as feelings, emotions, and experiences in different social and cultural situations. Especially, for the household appliances for instance air-conditioner or refrigerator, the sound is heavily related to the satisfaction of a customer who is a real user of the product and is very important factor to decide purchasing as well as visual design. Therefore, in this research, the general tendency of consumer's psychology was investigated for the appliances. And also, in order to obtain clear guidelines fur sound manipulation, the characteristics of the sound of air-conditioning systems and refrigerators were compared with competitors'. since it is important to overcome the discrepancy between engineering and marketing, the relevance of sound manipulation must be documented from the consumer's perspective. That is the reason why we conducted a consumer and marketing oriented study.

• 설비공학논문집
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• 제23권12호
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• pp.805-814
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• 2011

In the present study, the detailed flow structure and heat transfer characteristics in the newly-designed heat transfer surface geometry were investigated. The surface geometry proposed in the present study is a traditional dimple structure combining with a protrusion inside the dimple, which is named a protrusion-in-dimple in this study. The basic idea underlying the present surface geometry is to enhance the flow mixing and the corresponding heat transfer in the flow re-circulating region generated by a conventional dimple cavity. The present study was performed by the direct numerical simulation at a Reynolds number of 2800 based on mean velocity and channel height and Prandtl number of 0.71. Three different protrusion heights for protrusion-in-dimples were considered as the main design parameter of the present study. The calculated pressure drop and heat transfer capacity were assessed in terms of the Fanning friction factor and Colburn j factor. The overall performances estimated in terms of the volume and area goodness factor for protrusion-in-dimple cases were higher than the conventional dimple case.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제5권2호
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• pp.97-104
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• 2017

본 논문에서는 휠로더 냉각성능 평가를 위한 열유동해석의 효율성 향상과 비용 저감을 위해서 흡배기구 다공판형상을 Porous media 기법을 이용하여 단순화하고 해석 정도를 확인하였다. 여기서 Porous media에 적용된 다공판형상의 유동손실계수는 시험데이터를 바탕으로 정의하였다. 또한 다공판형상의 유동손실계수를 해석적으로 정의하기 위해 단위형상에 대한 압력손실을 계산하고 시험결과와 비교하였다. 마지막으로 휠로더 흡배기구를 단순화한 해석모델의 냉각해석 결과와 실차 방열시험 결과를 비교하였다. 이 연구를 통해 휠로더 흡배기구 단순화 해석기법의 적용 가능성을 확인하였으며 냉각성능 평가 및 개선 연구를 효과적으로 수행할 수 있는 기반을 마련하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제7권2호
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• pp.30-35
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• 1983

동력분무기(動力噴霧機)의 능률적(能率的)인 방제작업(防除作業)을 실시(實施)하기 위하여 호오스 길이 및 토출압력별(吐出壓力別)로 도달성(到達性)에 영향(影響)을 미치는 제인자(諸因子)를 구명(究明)하고자 균등분포율(均等分布率) 10%이상(以上)의 최대도달거리(最大到達距離), 균등분포율(均等分布率) 50%이상(以上)의 유효도달거리, 균등분포율(均等分布率)에 의한 최다낙하량분포중심위치(最多落下量分布中心位置)및 분무입자(噴霧粒子), 압력(壓力)의 변화등(變化等)을 측정(側定)하여 분석(分析)한 결과(結果)를 종합(綜合)하면 다음과 같다. 1. 분무(噴霧)호오스의 길이가 증가(增加)함에 따라 관마찰(管摩擦)에 의한 손실(損失)로 최다낙하량분포중심위치(最多落下量分布中心位置)가 100m 길이에서 0.5m 짧아지는 경향을 보였고, 최대도달거리(最大到達距離)는 100m 길이에서 13mm 호오스가 0.5m, 8.5mm 호오스가 1.0m, 유효도달거리는 각각(各各) 0.5m 감소(減所)하였다. 2. 상용압력(常用壓力)(28kg/$cm^2$)하(下)에서 분무(噴霧)호오스의 길이를 최소(最小)로 하더라도 유효도달거리는 14m이상(以上) 초과(超過)하기 어려울 것으로 판단(判斷)되며, 13mm 호오스가 8.5mm 호오스에 비(比)하여 1.0m정도(程度) 도달거리(到達距離)가 증가(增加)하였다. 3. 13mm 호오스에서는 토출압력(吐出壓力)이 8kg/$cm^2$ 상승(上昇)함에 따라 최다낙하량분포중심위치(最多落下量分布中心位置)가 0.5m(1kg/$cm^2$당(當) 약(約) 0.06m) 연장(延長)되었고 최대도달거리(最大到達距離)는 2.0m, 유효도달거리는 0.5m 증가(增加)하였다. 또 8.5mm 호오스에 있어서는 토출압력(吐出壓力) 변화(變化)가 도달성(到達性)에 거의 영향(影響)을 미치지 않았다. 4. 분무(噴霧)호오스 길이의 감소(減少) 및 토출압력(吐出壓力)의 증가(增加)가 분무입자(噴霧粒子)의 미립화효과에 크게 기여(寄與)하고, 분무입경(噴霧粒徑)은 분무압력(噴霧壓力)과 호오스 내경(內徑)의 크기에 상호관련성(相互關聯性)이 있는 것으로 생각된다. 5. 토출압력(吐出壓力) 25~33kg/$cm^2$에 대(對)한 분무(噴霧)호오스 끝에서의 압력강하(壓力降下)는 13mm 호오스가 100m 길이에서 3~7kg/$cm^2$로 10m 길이당(當) 2%정도(程度)의 비율(比率)로 압력(壓力)이 강하(降下)하였다.

• 청정기술
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• 제28권4호
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• pp.316-322
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• 2022

선택적 촉매환원 시스템 내 촉매 층 입구의 흐름 패턴은 탈질 설비의 성능에 영향을 미치는 주요한 특성 중 하나이다. 암모니아 주입 그리드와 촉매 층 사이의 곡확산부에는 유동 균일성을 개선하기 위해 안내 깃이 설치된다. 본 연구에서는 대형 석탄 화력 발전소의 선택적 촉매환원 시스템을 적용 대상으로 하여 안내 깃의 기하학적 구성이 탈질 설비의 공기역학적 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 수치 해석을 수행하였다. 해석할 유동장은 암모니아 주입구의 출구부터 촉매 층 출구까지의 유동이 흐르는 전 영역을 포함한다. 3차원 정상상태, 점성 유동장을 해석하기 위해 상용 소프트웨어인 ANSYS-Fluent을 사용하여 유동 특성에 맞는 적절한 난류 모델을 적용하였다. 유동장 내부의 속도 및 압력 강하의 루트 평균 제곱을 주요 성능 매개변수로 선택했다. 현재 운용 중인 설비와 비교하여 흐름 품질을 개선하기 위해 4가지 유형의 안내 깃이 제안되었다. 해석 결과, 4번째 형상이 유동 균일성과 압력 등 관점에서 가장 좋은 공력 성능을 나타내었다.