• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2003년도 The Fifth Asian Computational Fluid Dynamics Conference
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• pp.13-14
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• 2003

Two different ${\kappa}-{\varepsilon}-\overline{{\nu}{\nu}}-f$ turbulence models together with the two-layer model are evaluated for natural convection in a rectangular cavity. The numerical problem and accuracy of the turbulence models are discussed. The original $\overline{{\nu}{\nu}}-f$ model suffers from the numerical stiffness problem when used with the segregate solution procedure like the SIMPLE algorithm, and a remedy for this problem is proposed. It is shown that original $\overline{{\nu}{\nu}}-f$ model best predicts the mean velocity, Reynolds stresses and the turbulent heat flux while the modified $\overline{{\nu}{\nu}}-f$ model (N=6) overpredicts the turbulent quantities.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.518-527
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• 1985

대류-대류의 복합 열전달 문제를 유한차분법을 사용하여 수치적으로 연구하였다. 아래로부터 가열되는 직사각형 공동 내에서의 자연 대류와 공동 위쪽의 외부 난류 경계층 유동이 복합된 경우의 열전당 현상을 고려하였다. 두개의 서로 다른 모우드의 대류가 온도 분포가 미리 알려져 있지 않은 얇은 수평평판에 의해 분리되어져 있다는 점이 본 논문의 특이점이다. 수치적 해석은 Reynolds 수와 Grashof 수 및 공동의 기하학적 종횡비의 매개 변수적 효과가 발견되도록 행하여 졌다. 외부 난류 경계층 유동의 강도에 따라 공동 내에서의 유동 형태가 변할 수 있음을 알았다. 즉 내부 부력 세포의 회전 방향은 외부 유동의 존재에 의해 특성적으로 정해지며 공동 내의 유동 세포의 수는 Grashof 수가 증가 할수록 많아진다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2005년도 동계학술발표대회 논문집
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• pp.539-545
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• 2005

In this paper, the thermal characteristics of natural convection in a rectangular cavity with nanofluids such as water-based nanofluids containing alumina are theoretically investigated with a new model of the thermal conductivity for nanofluids presented by Jang and Choi and various models for effective viscosity. In addition, based on theoretical results, the effects of various parameters such as the volume fraction, the temperature, and the size of nanoparticles on free convective instability and heat transfer characteristics in a rectangular cavity with nanofluids are suggested.

• 설비공학논문집
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• 제7권4호
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• pp.547-555
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• 1995

Melting process of ice in a rectangular cavity with different temperature walls has been studied experimentally. Front shape of ice and melting rate were affected by initial temperature of ice and variation of temperature distribution and density gradient. When the hot wall temperature was below $8^{\circ}C$, the melting rates were higher at the bottom than those of at the top due to the density inversion, but with increasing the hot wall temperature the melting rates at the top were affected by hot wall and were higher than those of at the bottom. When the initial temperature of ice was low, melting rates were low, but with increasing the time melting rates were almost the same with those of each initial temperature of ice.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 II
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• pp.1189-1196
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• 2001

When fluid flows at high speed over an open cavity, large acousitc pressure is produced by fluid/structure interaction at the downstream edge of the cavity. The goal of this paper is suggestion of effective control method to suppress the noise generated from cavity and numerically simulation of active control. The cavity instability mechanism is simulated and a close-loop control algorithm is implemented. The effects of the actuator and some control function are discussed. The compressible Navier-Stokes equations are solved with the high-order and high-resolution numerical schemes to precisely simulate the interaction between flow and acoustic. The results show that noise is effectively suppressed with the control method suggested in this paper.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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• pp.341-344
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• 2008

Numerical simulations have been carried out for a supersonic two-dimensional flow over open, rectangular cavities (length-to-depth ratios are L/D = 1.0) in order to investigate the effect of non-equilibrium condensation of moist air on supersonic flows around the cavity for the flow Mach number 1.83 at the cavity entrance. In the present computational investigation, a condensing flow was produced by an expansion of moist air in a Laval nozzle. The results obtained showed that in the case with non-equilibrium condensation for L/D = 1.0, amplitudes of oscillation in the cavity became smaller than those without the non-equilibrium condensation. Furthermore, the occurrence of the non-equilibrium condensation reduced the peaks of power spectrum density and the frequency of the flow field oscillation increased in comparison with the case of $S_0$ = 0.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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• pp.345-348
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• 2008

본 연구는 마하수가 1.83인 초음속 유동이 사각공동 위를 지날 때 공동에서 발생하는 압력진동에 대해 수치해석 연구를 수행하였다. 수치해석방법으로는 3차원 압축성 Navier-stokes에 유한차분법을 사용하였다. 보조공동의 형상변화를 통한 압력진동의 저감효과에 대해 조사하였다. 그 결과 공동에서 발생하는 압력진동은 보조공동의 넓이, 길이, 두께의 크기에 의존함을 확인 할 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제21권1호
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• pp.43-48
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• 1997

본 연구에서는 미분탄과 공기를 혼합하여 노즐을 통하여 바닥면에 캐비티가 존재한 사각단면 분류층 연소실로 분사 시킬 때에 분사된 혼합유동의 평균속도,농도 및 난류특성치들의 유체역학적 거동을 3차원 측정이 가능한 PDA를 이용하여 실험적으로 규명하였다. 바닥면의 재부착점은 X/D=15인 부근에서 나타나며, 재부착점 이후에서 부터 각 단면의 상사성이 이루어지는 것으로 나타났다. 사각 연소실 바닥면 관통의 영향을 받아 난류강도와 난류전단용력의 최대값은 중심축보다 높은 Y/D=6인 점에서 최대가 되며, 미분탄의 농도는 Y/D=6~8인 점에서 최대값이 나타났다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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• pp.312-317
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• 2001

Modifying effects of the rectangular forward step for suppressing the unsteady pressure fluctuation during interaction between the upstream vortical flow with the edge are studied numerically. The vortical flow is modeled by a point vortex, and the unsteady pressure coefficient is obtained from the velocity and the potential field. To investigate the effects of the edge shape the rectangular forward step is chamfered with various angles. Calculation show that the pressure peaks become decreased by increasing the vortex height as well as the chamfering angle. The pressure amplitudes are very sensitive to the change of the initial vortex height. From this study we can find out that the chamfered edge has two effects; the one is that it suppresses the pressure amplitude generated from the edge, and the other is that it decreases the time variation of unsteady pressure fluctuation. These modifying concepts can be applied to attenuate the self-sustained oscillation mechanism at the open cavity flow.

• 한국진공학회지
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• 제17권5호
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• pp.408-418
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• 2008

본 논문에서는 집속이온빔의 플라즈마원을 위한 간단한 직육면체형태의 공진 공동을 설계하고 특성연구를 수행하였다. 공진에 최적인 공동 구조는 HFSS(High Frequency Structure Simulator)를 이용한 전기장 분포를 통해 구체적으로 계산하였다. 공진 공동은 내부 석영관 및 플라즈마 등의 유전체의 영향을 받기 때문에 공동의 한축 길이를 변화시킬 수 있는 구조로 설계되었다. 실험적으로 관찰되는 마이크로웨이브 방전시작전압을 통해 방전에 최적인 공동 길이를 측정하여 HFSS 계산된 값과 비교하였다. 공동은 석영관으로 인한 내부 유효유전율의 변화에 의해 석영관을 고려하지 않았던 길이에 비해 10cm가 감소된 길이에서 최적화됨을 공통적으로 확인할 수 있었다. 또한 압력변화에 따른 방전시작전압은 Paschen Curve와 유사한 결과를 나타내었다. 방전이 발생한 후에는 입력전력에 따라 플라즈마 밀도가 증가하였고 플라즈마의 영향으로 감소한 유효유전율에 의해 10cm가 증가한 길이에서 최적화가 되었다. 하지만 300W이상의 높은 입력 전력에서는 마이크로웨이브가 투과할 수 없는 고밀도 플라즈마 경계층(cut off layer)이 확장하여 더 이상 공동길이 조절을 통한 공동 최적화가 불가능함을 확인하였다. 따라서 고밀도 플라즈마를 만들기 위한 마이크로웨이브 공동의 정확한 설계를 위해 마이크로웨이브가 통과할 수 없는 고밀도 플라즈마 영역을 도체로 가정하고 그 외의 저밀도 플라즈마 영역을 밀도에 고유한 특정 유전율을 가지는 유전체로 설정하여 공동 내부의 전기장 분포를 해석하는 과정이 꼭 필요하다.