• 한국항공우주학회지
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• 제31권8호
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• pp.99-106
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• 2003

본 논문에서는 액체추진로켓용 터보펌프내 초음속 충동형 터빈의 공력성능 향상을 위해 기하학적 설계변수를 수치적으로 연구하였다. 터빈의 기하학적 설계변수는 아랫면, 윗면 원호반경, 입사각, 익단두께로 설정, 적절한 구속조건을 도입하였고 목적함수로는 최대파워를 채택하였다. 목적함수를 얻기 위해 2-D Navier-Stokes 방정식과 Chien의 k-$\varepsilon$ 난류 모델링을 수치적으로 계산하였다. 초기모델에서 이형 중앙부에 흐름박리를 볼 수 있었으나 개선된 익형에서 흐름박리는 제거되었다. 본 연구를 통해 약 3.2 %의 축 파워가 증대되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.192-197
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• 2004

Recently, fluidic thrust vectoring methods have been preferably employed to control the movement of propulsive systems due to relatively simpler design and lower cost than mechanical thrust vectoring methods. For An application of the thrust vectoring to flight bodies, it is necessary to understand very complicated exhaust flows which are often subject to shock waves and boundary layer separation. But researches for the thrust vector control using counterflow have been few. In the present study, experiments have been performed to investigate the characteristics of supersonic jets controlled by a thrust vectoring method using counterflow. The primary jet is expanded through a two-dimensional primary nozzle shrouded by collars, and is deflected by the suction of the air near nozzle into an upper slot placed between the primary nozzle and the upper collar. A shadowgraph method is used to visualize the supersonic jet flowfields. Primary nozzle pressure ratios and suction nozzle pressure ratios are varied from 3.0 to 5.0, and from 0.2 to 1.0 respectively. The present experimental results showed that, for a given primary nozzle pressure ratio, a decrease in the suction nozzle pressure ratio produced an increased thrust vector angle. As the suction nozzle pressure ratios were increased and decreased, the hysteresis of the thrust vectoring was observed through the wall pressure distributions

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제36권2호
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• pp.142-152
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• 2004

The liquid entrainment and vapor pull-through offtake model of RELAP5/MOD3 had been developed for SBLOCA (Small Break Loss of Coolant Accident). The RELAP5/MOD3 model for horizontal volumes accounts for the phase separation phenomena and computes the flux of mass and energy through a branch when stratified conditions occur in the horizontal pipe. In the case of CANDU reactor, this model should be used in the coolant flow of 95 feeders connected to the reactor header component under the horizontal stratification in header. The current RELAP5 model can treat the only 3 directions junctions; vertical upward, downward, and side oriented junctions, and thus improvements for the liquid entrainment and vapor pull-through model were needed for considering the exact angles. The RELAP5 off-take model was modified and generalized by considering the geometric effect of branching angles. Based on the previous experimental results, the critical height correlation was reconstructed by use of the branch line connection angle and validation analyses were also performed using SET. The new model can be applied to vertical upward, downward and angled branch, and the accuracy of the new correlations is more improved than that of RELAP5.

• 수산해양기술연구
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• 제37권1호
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• pp.1-8
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• 2001

This study deals with the experimental and numerical investigations to design the high performance otter board. Experiment was carried out to determine the most effective slot size of single-slot cambered otter board in the circulation water channel of BAEK KYUNG IND. Co. LTD. Numerical analysis was done by the commercial CFD code, FLUENT, to provide some valuable physical interpretations and finally to design the otter board section by numerical method. The major results are as follows ; 1. In experiment, the maximum lift and drag coefficients of simple cambered type otterboard were 1.41, 0.55, respectively, at the angle of attack $28^\circ$, while those of slot one with slot size 0.02C (C denotes the chord length) were 1.72, 0.42 at the angle of attack $24^\circ$. 2. The hydrodynamic characteristics depending upon slot size shows the greatest at 0.02C of the slot size. 3. Numerical results well visualized the streamlines, pressure fields, and speed vectors of a simple cambered and slot cambered otter board with slot size 0.02C. The slot cambered one with slot size 0.02C was shown that pressure field was distributed moderately on front and back side of otter board. And, the delay and decrease of separation were favorably achieved by flow through slot. 4. Computed result on the pattern of hydrodynamic field and the values of $C_L$ and $C_D$ by the commercial CFD code, FLUENT, show almost the same as those of the experimental result.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권12호
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• pp.1165-1172
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• 2009

두 개의 평판이 직각으로 만나는 corner에서 형성되는 층류 경계층을 입자영상유속계 기법을 이용하여 측정하였다. 자유류 유속은 2.96 ~ 3.0 m/s, 층류 경계층이 형성 될 수 있도록 모델에 대한 유동의 입사각을 1.2도로 하여 작은 순 압력구배를 제공하였다. 모델의 앞전은 둥근 형상으로 처리하였으며 모델의 길이는 약 1000mm이다. 측정 결과는 이등분면에서 corner 경계층의 전형적인 특징인 변곡점을 가지는 박리형 속도 분포를 보여주었다. 이등분면에서 멀어져 감에 따라 속도 분포는 평판의 Blasius 분포로 변해가고, 이등분면 경계층 두께의 약 절반만큼 평판을 따라 멀어지면 변화가 완료된다. 앞전에서부터 하류로 감에 따라 이등분면에서의 경계층 성장 및 속도 분포의 유사 상사성을 측정 결과로부터 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권3호
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• pp.241-249
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• 2012

본 논문에서는 유체흐름방향과 예각으로 놓여있는 평면 교차전극 위를 지나가는 입자의 크기에 따른 측면방향 변위에 대하여 소개한다. 아울러, 유체흐름방향과 평면 교차전극 사이의 각도에 따른 측면방향 변위의 변화를 보인다. 본 논문에서는 선전하(line charge) 모델을 이용하여 크기가 다른 세 종류의 형광 polystyrene(PS) 입자의 측면방향 변위를 이론적으로 예측하였다. 크기에 따른 입자의 측면방향 변위의 변화를 이용하여, 크기별로 입자를 연속적으로 분리할 수 있는 측면방향 유전영동 미세분리기를 개발하였다. 3, 5, 10 ${\mu}m$ PS 입자의 혼합물을 이용하여 분리한 실험결과로 부터 개발된 측면방향 유전영동 미세분리기는 3 ${\mu}m$ PS 입자를 99.86%, 5 ${\mu}m$를 98.82%, 10 ${\mu}m$를 99.69%의 높은 효율로 각각 분리할 수 있음을 확인하였다. 이로부터 제안된 측면방향 유전영동 미세분리기는 다종 혼합물로부터 다양한 크기의 입자들을 한 번에 분리하는 기술로 널리 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 수산해양기술연구
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• 제27권4호
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• pp.286-292
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• 1991

현재 사용되고 있는 전개판의 성능을 보다 향상시키기 위한 방안으로 비행기의 익이론에 기초를 두고, 전개판의 경계층을 흡입하거나 제거하는 방법 중에서 역류역을 제거하는 와발생기의 부착을 전개판에 적용하였다. 성능분석을 위해서 단순만곡형, V-만곡형 그리고 슬롯만곡형 전개판의 3종에 와발생기를 부착하지 않은 경우와 부착한 경우에 대하여 성능 및 유체역학적 특성을 성능실험과 가시화실험을 통하여 비교해 보았다. 실험결과를 요약하면 다음과 같다. \circled1 단순만곡형전개판에 와발생기를 부착한 경우 최대전개력계수는 10~15% 증가, 항력계수는 2%미만증가, 양항비는 5~20% 증가하였다. \circled2 V-만곡형전개판에 와발생기를 부착한 경우 양항비가 10~20% 증가하였다. \circled3 슬롯만곡형에 와발생기를 부착한 경우 영각 20$^{\circ}$ 이내에서 최대전개력계수는 약 20%이상 증가, 항력계수는 5~20% 증가, 양항비는 약간 높게 나타났으나, 영각 25$^{\circ}$이상에서는 이들 계수의 값들이 기준형에 비하여 낮게 나타났다. \circled4 와발생기를 부착한 전개판에서 박리점이 기준형에 비하여 다소 후연에 나타났다. \circled5 와발생기에 따른 전.후면의 유속차는 단순만곡형의 경우 모든 영각에서 약 10% 증가, V-만곡형의 경우 전반적으로 증가하였으나 영각 25$^{\circ}$에서는 비슷하게, 슬롯만곡형의 경우 영각 25$^{\circ}$까지는 증가하는 것으로 나타났다. \circled6 와발생기에 따른 박리역의 크기는 단순만곡형에서 약 5~15% 감소, V-만곡형과 슬롯만곡형은 영각 15$^{\circ}$~20$^{\circ}$에서는 약 10% 감소, 영각 25$^{\circ}$ 이상일 때는 비슷하게 나타났다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권1호
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• pp.8-16
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• 2017

Most of small air vehicles with moving wing fly at low Reynolds number condition and the reduced frequency of the moving wing ranges from 0.0 to 1.0. The physical phenomena over the wing dramatically vary with the reduced frequency. This study examines experimentally the effect of the reduced frequency at low Reynolds number. The NACA0012 airfoil performs sinusoidal pitching motion with respect to the quarter chord with the four reduced frequencies of 0.1, 0.2, 0.4 and 0.76 at the Reynolds number $2.3{\times}10^4$. Smoke-wire flow visualization, unsteady surface pressure measurement, and unsteady force calculation are conducted. At the reduced frequency of 0.1 and 0.2, various boundary layer events such as reverse flow, discrete vortices, separation and reattachment change the amplitude and the rotation direction of the unsteady force hysteresis. However, the boundary layer events abruptly disappear at the reduced frequency of 0.4 and 0.76. Especially at the reduced frequency of 0.76, the local variation of the unsteady force with respect to the angle of attack completely vanishes. These results lead us to the conclusion that the unsteady aerodynamic characteristics of the reduced frequency of 0.2 and 0.4 are clearly distinguishable and the unsteady aerodynamic characteristics below the reduced frequency of 0.2 are governed by the boundary layer events.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권4호
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• pp.57-63
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• 2018

적외선 온도 측정 기법은 비접촉식 방법으로 모형의 표면 온도를 가시화할 수 있는 기법이다. 그러나 획득할 수 있는 결과는 2차원 온도 결과로 정량적인 결과를 획득하기에는 한계가 있다. 본 연구는 3차원 매핑 기법을 적외선 온도 측정 기법에 적용하는 것이 목표이다. 풍동 실험은 국방과학연구소에서 보유하고 있는 중형 아음속 풍동에서 수행했으며, 대상 모형은 오자이브 실린더이다. 시험 조건은 유속 20 m/s에서 80 m/s, 받음각은 $0^{\circ}{\sim}90^{\circ}$이다. 3차원 매핑 기법은 마커를 이용하여 실제 모형의 위치정보와 적외선 이미지 상의 위치 정보를 대응시키는 방법을 사용하였다. 그 결과, 모형의 박리점이 이론적인 값과 매우 일치하는 것을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권12호
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• pp.1335-1341
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• 2011

본 연구의 목적은 평행 평판과 경사진 평판의 물질전달 특성을 비교하여 경사각에 따른 유동의 박리와 재부착이 물질전달에 미치는 영향을 규명하는 것이다. 나프탈렌승화법을 사용하여 평판에서의 국소물질전달계수를 측정하였으며, 평판의 경사각은 $10^{\circ}$에서 $-10^{\circ}$까지 $5^{\circ}$간격으로 변화시키고 유동 속도는 2m/s에서 15m/s까지 변화시켰다. 양의 각으로 경사진 평판에서 국소 Sherwood 수는 경계층이 발달하면서 감소하는 경향을 보이고 있는며, 음의 각으로 경사진 평판의 경우는 재순환 와류의 박리점에서 최소값을 나타내고, 박리된 유동의 재부착점에서 최대값을 나타내었다. 평균 Sherwood 수는 음의 각과 양의 각 모두 평행 평판보다 낮았다.