• 설비공학논문집
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• 제18권2호
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• pp.151-157
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• 2006

The present paper reports the method for evaluation of heat-transfer performance of finned tube heat exchangers in a low Reynolds number regime (Re = $160\~800$) and also reports the data of heat transfer and pressure loss taken from a finned tube heat exchanger with/without vortex generators (VGs) installed as a heat-transfer enhancement device. The evaluation is based on the modified single blow method conducted in a specially designed low Reynolds number duct. Three different test core geometries, i.e., fin only, fin-tube without VGs and that with VGs, are studied here. The data of heat transfer and pressure loss taken from the fin only geometry agree well with the empirical correlations, thus validating the present method as used for low Reynolds number regime. The data taken from the finned tube geometries with and without VGs are presented and compared to examine the effect of VGs in the low Reynolds number regime.

• 설비공학논문집
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• 제5권1호
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• pp.10-17
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• 1993

This paper describes the boiling heat transfer phenomena to be divided into three regions, nonboiling, nucleate boiling and burn-out in the impinging subcooled water jet system. In the nonboiling region, Nusselt number is a function of Prandtl number, Reynolds number and ${\Delta}T_{sub}/T_{ast}$ In the nucleate boiling region, the heat flux increases with increment of the nozzle exit velocity. But the degree of liquid subcooling does not affect the shape of the nucleate boilng curve. The dimensionless correlations can be expressed in the form of $q{\ell}/K_f{\Delta}T_{ast}=C(Bo{\cdot}C_p{\cdot}{\Delta}T_{sat}/Vo^2)^m{\cdot}(Re/We)^n$. The burn-out heat flux increases linearly with increment of the nozzle exit velocity, but independs of degree of subcooling and the supplementary water height.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권8호
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• pp.839-847
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• 2012

벽면 난류의 항력과 밀접한 관련이 있는 유동구조인 헤어핀 보텍스 패킷의 형성 과정을 파악하기 위해 $Re_{\tau}$ = 180, 395, 590 의 채널유동에서 보텍스의 발달 과정에 대한 전산해석을 수행하였다. 초기 보텍스는 각 레이놀즈 수에 대한 직접수치모사를 수행하여 버퍼층에서 발생하는 Q2 이벤트에 대한 조건부 평균 유동장으로 부과하였다. 초기 보텍스의 발달과정을 시공간적으로 조사하여 ${\Omega}$ 모양의 보텍스의 형성 및 2 차 헤어핀 보텍스의 형성 과정의 시간 척도는 벽단위에 의존함을 확인하였다. 또한, 초기 보텍스가 채널 중심까지 성장한 시점에서는 세 레이놀즈 수 경우 모두 패킷의 경사각이 대략 $12^{\circ}{\sim}14^{\circ}$로 유사하였다. 마지막으로 두 개의 인접한 헤어핀 보텍스가 보텍스 패킷으로 발달하는 경우에 대한 전산해석을 수행하여 보텍스 패킷의 상호작용을 조사하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제23권2호
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• pp.200-207
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• 2017

선박에서 제어판을 가지는 목적은 선박의 운동을 제어하는데 있다. 제어판은 단동타의 형태일수도 있고 고정된 부분과 이동하는 부분의 조합에 의해 구성될 수도 있다. 이러한 제어판은 그 고유의 목적에 맞도록 역할을 수행하는 기능을 가지며, 유체와 상대적인 운동과 원초적인 기능에 의해 조정력을 증가시키는 것이다. 이러한 힘과 모멘트는 영각의 변화와 회전에 의해서 생성되고 선박의 조종성능을 결정한다. 본 논문에서는 플랩러더와 물분사러더의 2차원 유동특성을 회류수조에서 PIV기법을 이용하여 각각 계측하였다. 모델시험은 플랩러더와 물분사러더를 NACA0012의 영각과 플랩각을 변화시키면서 수행하였다. 2프레임 입자추적기법은 유동장에서 속도분포를 득하는데 이용되었다. 전체실험에서 레이놀즈수 $Re{\fallingdotseq}3.0{\times}10^4$를 적용하였으며 상호비교를 통해 계측된 결과값을 비교평가하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권6호
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• pp.453-458
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• 2008

원형실린더에 크기가 다른 제어봉을 부착하여 2차원 단면 유통특성에 대해서 시간평균유동장을 계측하여 근접후류 제어에 관하여 PIV기법을 적용하여 연구를 수행하였다. 모델시험은 각각 크기가 다른 제어봉을 적용하였으며($d/D=0.1{\sim}d/D=0.5$) 레이놀즈수는 원형실린더의 직경을 기준으로 Re=15,000으로 적용하였다. 유동장의 속도분포론 획득하기 위해 2프레임 상호상관법을 이용하였다. 실험에 적용된 원형실린더(D=50mm)에 제어봉을 부착한 결과를 상호 비교함으로서 시간평균속도분포와 제어봉에 의한 유동제어 효과를 알 수 있었다.

• 설비공학논문집
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• 제11권6호
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• pp.733-739
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• 1999

A modified low-Re $k-\varepsilon$ model is used for the calculation of drag-reducing turbulent flow by polymer injection in a pipe. With the viscoelastic model, molecular viscosity in the definition of turbulent viscosity is related to elongations viscosity of the solution to account for the effects of drag reduction. Finite volume method is used for the discretization, and power-law scheme is used as a numerical scheme. Computed dimensionless velocity profiles are in good agreements with the experimental data in case of low drag reductions. However, in case of high drag reductions, they deviate largely from the measurements in the central zone of the flow field.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권7호
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• pp.441-448
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• 2016

프로펠러에 의한 추력은 유체의 유입 속도와 익의 회전속도에 의해 생성되며 그 성능을 전진비, 추력계수, 동력계수와 같은 무차원수로 나타내고 있다. 이 연구에서 회전체의 성능을 분석하기 위한 수치적 방법으로 STL형식의 회전체 형상을 인식할 수 있는 가상경계법을 적용한 격자볼쯔만법을 제안한다. 이 가상경계법으로 프로펠러의 회전에 의한 유동을 구현하기 위해서 프로펠러의 표면 격자점에서 속도와 유동장의 격자점에서 유속의 차를 이용하여 계산한 체적력을 볼쯔만방정식의 외력항으로 적용하게 된다. 제안한 방법을 검증하기 위하여 4개의 익을 가지고 있는 프로펠러를 이용해 레이놀즈수가 100, 500, 1000이고 전진비가 0.2~1.4일 때 유동해석을 수행하였으며 그 결과로 부터 전형적인 프로펠러의 성능특성을 얻을 수 있었다. 높은 레이놀즈수와 전진비를 갖는 유동에서 해석 안정성을 확보하기 위해서는 익의 표면에 구성한 최대 격자의 크기와 유동장에 구성한 격자 크기의 비가 3 이하로 유지해야 하며 충분히 긴 후류영역을 확보할 필요가 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권3호
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• pp.87-95
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• 2002

원주의 항력 감소와 원주 주위 유동의 제어에 대하여 실험적으로 연구하였다. 원주 주위 유동을 제어하기 위하여 작은 제어봉을 원주 전방에 설치하였다. 실험시 원주 직경(D=30mm)에 기초한 레이놀즈수는 $Re=2 {/times} 10^4$이었다. 제어봉의 직경(d)은 4mm, 5mm, 6mm, 7mm로 변화시켰으며, 원주와 제어봉 사이의 거리(L)를 조절하면서 원주의 표면압력분포와 후류속도를 측정하였다. 제어봉으로부터의 와 유출이 사라지는 임계거리 (critical distance) $ L_C$는 $ L_C$ /D=1.5+0.83d이었는데, $ L_C$를 전후로 유동특성과 항력값이 크게 바뀌었다. 특히 원주와 제어봉 사이의 거리가 임계거리보다 짧은 경우에는 항력이 감소하다가 $ L_C$보다 크게 되면 증가하는 경향을 보였다. 제어봉의 직경이 d/D=0.233인 경우, L/D=2.013의 조건에서 원주는 약 29%의 항력 감소를 보였고, 전체 항력은 L/D=1.833조건에서 약 25% 항력이 감소하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.295-298
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• 2009

Bent duct 는 손실을 가중시키고, 효율을 저하시킨다. 지금까지 bent duct에 대한 많은 연구가 진행되었지만, 입구와 출구가 같은 형상에 대해서 연구가 되어왔다. 이번 연구에서는 입구는 환형이지만, 출구는 원형을 가진 bent duct에 대해서 진행되었다. 입구 속도 54 m/s, 레이놀즈수 238,000에서 수행된 이번 연구에서는 bent duct 바깥에 태핑홀을 배치하여 정압분포를 확인하고, 입구와 출구에서 5공 프로브로 유동을 측정하여 스트림 방향 속도 프로파일과 전압 손실 계수를 얻었다. 본 연구에서는 전압 손실 계수, 0.243를 얻었다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제4권2호
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• pp.44-50
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• 2006

A visualization study on the boundary layer and near-wake of an NACA 0012 airfoil was con-ducted in order to investigate the influence of boundary layer behavior on the near-wake at low Reynolds numbers. The present study is investigated at static angles of attack ${\alpha}=0^{\circ},\;3^{\circ},\;6^{\circ}$ and $Re=2.3{\times}10^4,\;3.3{\times}10^4,\;4.8{\times}10^4$ by using a smoke-wire technique. The results of this study show that the laminar boundary layer on the airfoil surface is attached to the surface at ${\alpha}=0^{\circ}$, and that laminar separation of boundary layer on the airfoil surface occurs at ${\alpha}=3^{\circ}$. Furthermore, reattachment of the boundary layer occurs in the case of ${\alpha}=6^{\circ}$. In the current study, the location of the laminar separation point moves upstream as the Reynolds number and the angle of attack increase.