• 터널과지하공간
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• 제27권1호
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• pp.50-57
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• 2017

본 연구는 네트워크형 복층터널의 환기설계를 위하여 분기부지점에서 발생할 수 있는 충격손실에 대한 실험연구이다. 충격손실양을 결정할 수 있는 충격손실계수는 현재까지 종횡비가 일정한 원형이나 사각단면에 관한 설계값 및 이론식만이 존재하고 있다. 하지만 현재 국내에서 검토중인 복층터널이 종횡비가 약 1:3정도로 층고가 낮은 소형차 전용도로이기 때문에 본 조건에 맞는 충격손실계수의 제시가 필요하다. 이를 위하여 Reynolds 상사법칙이 적용된 약 1:23 스케일의 실험모델을 제작하여 큰 종횡비에 따른 분기부 지점 충격손실계수를 측정하였다. 연구 결과 분기부가 존재할 때 직선구간에 작용하는 충격손실 계수 와 분기부에서 작용하는 충격손실 계수 이 선행연구 되었던 설계값 및 이론식보다 2~3배 높게 측정되는 것을 확인하였다. 즉, 큰 종횡비가 충격손실계수에 미치는 영향이 크다는 것을 확인함에 따라서 네트워크형 복층터널의 환기설계 시 보다 정확한 설계값을 제시할 수 있을 것으로 기대한다.

• 터널과지하공간
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• 제27권3호
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• pp.132-145
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• 2017

과거 도로터널 환기에 있어서 충격 손실은 설계에 반영되지 않았지만, 터널 내 네트워크형 구조로 인해 분기 합류부가 존재하는 복층 도로터널에서는 충격 손실에 의한 압력 손실이 크게 발생할 것이다. 이에 본 연구에서는 네트워크형 구조를 가지는 복층 도로터널 최적 환기 설계를 위하여 분기 합류 지점에서 발생하는 충격 손실에 대한 3D 전산유체역학(CFD) 수치해석 연구를 수행한다. 이를 위해 복층 도로터널 표준단면을 적용한 실제 스케일 모델을 활용하여 전산 유체 역학을 수행하였고 다양한 각도와 차도폭에 대한 충격 손실 계수를 도출하여 기존의 설계 값과 비교 분석하였다. 연구 결과, 분기 구간에서는 30도의 분류 각도를 가진 모델의 충격 손실 계수가 높게 측정되었고, 합류 구간에서는 2차선으로 설계된 모델의 충격 손실 계수가 낮게 측정됨을 확인할 수 있었다. 따라서 분기 합류 각도와 차도폭이 충격 손실 산정에 있어서 중요한 설계 요소가 될 수 있으므로 환기기 용량 산정에 있어서 정확한 설계 인자를 제시할 것으로 판단된다. 본 연구는 3D 전산유체역학(CFD)를 활용하여 확폭 교차 유 무에 따른 분기 합류 지점에서의 충격 손실 계수를 도출하고, ASHRAE 설계 값과 결과를 비교 분석하였다. 확폭 구간이 반영되지 않은 모델은 ASHRAE 값에 비해 최대 3배의 충격 손실 값을 확인하였고, 확폭 구간이 반영된 모델은 최대 2배의 값을 확인할 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제28권1호
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• pp.111-124
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• 2018

본 연구는 전세계적으로 활발하게 기술 개발 중인 네트워크형 복층 도로터널에서의 환기 설계를 위해 새롭게 요구되는 설계인자를 분석한다. 분류 및 합류부 지점에 존재하는 확폭구간에서 단면적의 변화에 따라 발생하는 충격손실계수를 결정하기 위해 전산유체역학(CFD)를 통한 수치해석 연구를 진행하였다. 수치해석에 사용된 모델은 실제 스케일을 반영하였고 이전의 선행 연구의 충격손실계수 값과의 비교분석을 통해 그 값의 신뢰성을 확보하였다. 수치해석 연구의 결과로 단면적비의 변화에 따른 충격손실계수 값을 도출해냈고 급확대부와 급축소부 두 경우 모두 이전의 선행 연구에서 제시된 충격손실계수 값보다 높게 계산되어졌다. 이는 네트워크형 복층 도로터널의 기하학적 구조의 특성이 충격손실계수에 미치는 영향이 크다고 판단된다. 따라서 본 연구의 결과 값은 앞으로 네트워크형 복층 도로터널의 환기 설계에 있어 좀 더 정확한 설계에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 신재생에너지
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• 제20권2호
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• pp.35-43
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• 2024

A pump turbine is a technically matured option for energy production and storage systems. At the off-design operating range, the pump turbine succumbed to flow instabilities, which correlated with the pump turbine geometry. A low specific speed pump turbine was designed and modified according to the impeller blade angle. Reynolds-Average Navier-Stokes is carried out with a shear stress transport turbulence model to evaluate the detailed flow characteristics in the pump turbine. The impeller blade inlet angle (𝛽₁) and outlet angle (𝛽₂) are used to evaluate hydraulic loss in the pump turbine. When 𝛽₁ changed from low to high value, the maximum efficiency is increased by 4.75% in turbine mode. The S-Curve inclination is reduced by 8% and 42% for changes in 𝛽₁ and 𝛽₂ from low to high values, respectively. At α = 21°, the shock loss coefficient (𝜁_s) is reduced by 16% and 19% with increases of 𝛽₁ and 𝛽₂ from low to high values, respectively. When 𝛽₁ and 𝛽₂ values increased from low to high, the impeller friction coefficient (𝜁_f) increased and decreased by 20% and 8%, respectively. Hence, the high 𝛽₂ effectively reduced the loss coefficient and S-Curve inclination.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.357-364
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• 2004

A computational study on the supersonic flow around the lateral jet controlled missile has been performed. Case studies have been performed by comparing the normal force coefficient and the moment coefficient of a missile body for several different jet flow conditions, angle of attacks, circumferential jet locations, and spouting jet angles. For the several different jet flow conditions, which include the jet pressure, the jet Mach number, and the corresponding jet mass flow rate, the results show that the normal force coefficient is almost proportional to the jet thrust but the moment coefficient is not. Distinctly different flow phenomena can be noticed as the pressure ratio and the jet Mach number increase. By investigating the angle of attack effect to the normal force and the pitching moment, it has been identified that the normal force and the pitching moment show nonlinearity with respect to the angle of attack. From the detailed flow field analyses with respect to the jet flow conditions and the angle of attacks, it is verified that most of the normal force loss and the pitching moment generation are taken place at the low-pressure region behind the jet nozzle. Furthermore, the normal force and the pitching moment characteristics of the missile have been identified by comparing different circumferential jet locations and spouting jet angles.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.678-683
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• 2000

The one-dimensional performance model of a torque converter has been widely used to analyze and predict the performance and dynamic behavior of a torque converter. But this model doesn't include the information of the operating fluid properties. Therefore, to precisely predict dynamic performance of a torque converter, the effect of operating conditions must be considered through experimental coefficients such as friction loss coefficient and shock loss coefficient. And these coefficients cannot be achieved without experiments or internal flow analysis. In this study, the effects of varying material properties of operating fluid according to various operating temperatures are clarified with flow analysis of a torque converter. And these results are verified by comparing with those of performance experiment.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제14권4호
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• pp.456-465
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• 2000

An experiment was conducted to investigate the aerodynamic losses of high pressure steam turbine nozzle (526A) subjected to a large range of incident angles ($-34^{\circ}\;to\;26^{\circ}$) and exit Mach numbers (0.6 and 1.15). Measurements included downstream Pitot probe traverses, upstream total pressure, and end wall static pressures. Flow visualization techniques such as shadowgraph and color oil flow visualization were performed to complement the measured data. When the exit Mach number for nozzles increased from 0.9 to 1.1 the total pressure loss coefficient increased by a factor of 7 as compared to the total pressure losses measured at subsonic conditions ($M_2<0.9$). For the range of incidence tested, the effect of flow incidence on the total pressure losses is less pronounced. Based on the shadowgraphs taken during the experiment, it' s believed that the large increase in losses at transonic conditions is due to strong shock/ boundary layer interaction that may lead to flow separation on the blade suction surface.

• 동력기계공학회지
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• 제20권4호
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• pp.5-11
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• 2016

This study analyzed the damage to a slitting knife after cutting steel sheets. Damages to the structure were observed and wear tests were conducted. In addition, the degradation on the damaged and undamaged parts was compared with a micro Vickers hardness test. Weibull statistical analysis was carried out in order to evaluate the reliability of the micro Vickers hardness measured data. Spalling of the edge portion occurred by degradation during use over a long period. Rough parts in the specimens were caused by damage because the slitting knife was used for 1 year. The friction coefficient and wear loss at the damaged parts of the knife edge were slightly larger from shock due to repetitive cutting operation. The micro Vickers hardness followed a two-parameter Weibull probability distribution.

• 에너지공학
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• 제11권1호
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• pp.26-33
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• 2002

본 연구에서는 butterfly valve주위의 비압축성 및 압축성유동 특성을 수치해석을 통하여 조사하였다. 밸브는 문제를 단순화시키기 위하여 평판 디스크로 간주하였으며, 다양한 디스크 각도 및 압력비 변화에 대한 계산을 수행하였다. 각도가 증가함에 따라 디스크 상류면의 정체점은 디스크의 중심으로 이동하는 것을 볼 수 있었고, 입구공기의 유입 속도는 감소함을 볼 수 있었다. 최고 유속은 디스크와 벽면사이에 형성되는 vena contracta 효과에 의해 생기는 목의 하류에서 형성됨을 볼 수 있었다. 압력비를 감소함에 따라 압축성 효과는 증대되며 유동이 초음속화 되면서 생성되는 강한 wall jet에 의해 shock cell structure가 형성되는 것을 볼 수 있었다. 입구유량은 디스크 각도와 압력비의 증가에 따라서 감소하며, 압력손실계수는 디스크 각도의 증가 및 압력비의 감소에 따라 증가하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권8호
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• pp.64-71
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• 2004

측 추력(Lateral Jet)을 이용하여 자세를 제어하는 미사일 주위의 초음속 유동장 해석을 위하여 삼차원 Navier-Stokes 코드 (AADL3D)를 개발하고, 이를 이용한 수치해석 연구를 수행하였다. 분출 제트 압력, 분출 마하수 등을 포함하는 제트의 유동특성이 미사일에 미치는 수직력 및 피칭모멘트에 대한 영향을 알아보기 위한 사례연구를 수행하였으며, 공력 해석 결과 제트의 분출 압력과 분출 마하수 변화에 따른 서로 다른 수직력과 모멘트 변화 양상 및 그 원인을 확인할 수 있었다. 또한 대부분의 수직력 손실과 피칭모멘트 발생은 노즐 후방의 저압영역에 의한 것이며, 동일한 제트 추력일지라도 분출 마하수가 큰 경우가 분출 압력이 큰 경우보다 모멘트 발생 최소화에 유리함을 확인하였다.