• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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• pp.652-657
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• 2001

Computational work using the axisymmetric, compressible, Navier-Stokes Equations is carried out to predict the discharge coefficient of mass flow through a micro-critical nozzle. Several kinds of turbulence models and wall functions are employed to validate the computational predictions. The computed results are compared with the previous experimented ones. The present computations predict the experimental discharge coefficients with a reasonable accuracy. It is found that the standard $k-\varepsilon$ turbulence model with the standard wall function gives a best prediction of the discharge coefficients. The displacement thickness of the nozzle wall boundary layer is evaluated at the nozzle throat and is well compared to a prediction obtained by an empirical equation. The resulting displacement thickness of the wall boundary layer is about 2% to 0.6% of the diameter of the nozzle throat for the Reynolds numbers of 2000 to 20000.

• 대한기계학회논문집B
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• 제23권7호
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• pp.820-830
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• 1999

The coupled turbulent flow and solidification is considered in a typical slab continuous easting process using commercial program FIDAP. Standard $k-{\varepsilon}$ turbulence model is modified to decay turbulent viscosity in the mushy zone and laminar viscosity is set to a sufficiently large value at the solid region. This coupled turbulent flow and solidification model also contains thermal contact resistance due to the mold powder and air gap between the strand and mold using an effective thermal conductivity. From the computed flow pattern, the trajectory of inclusion particles was calculated. The comparison between the predicted and experimental solidified shell thickness shows a good agreement.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권2호
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• pp.201-213
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• 2017

물이 포함된 원유는 oil separator 를 거쳐 물이 제거된다. 본 연구의 목적은 공기-물-기름 3상 혼합물에 대한 3차원 oil separator 의 분리성능을 예측하기 위하여 Eulerian 전산유체역학(CFD: computational fluid dynamics) 모델을 개발하는 것이다. 비압축성, 등온, 비정상상태 CFD 모델식은 공기상을 연속상으로, 물과 기름상을 분산상으로 정의하며, 운동량 보존식은 항력(drag force), 양력(lift force), 다공성매체 저항력을 포함한다. 또한, 난류현상으로 standard k-${\varepsilon}$ 모델이 이용된다. 물과 기름 출구압은 oil separator 의 액위를 결정하는 중요한 인자이며, 정상운전상태 액위 25 cm를 맞추기 위하여 측정압은 각각 6.3 kPa, 5.1 kPa으로 결정되었다. 시간에 따른 공기, 물, 기름의 부피분율의 변화를 조사하였고, 정상상태에 도달하였을 때, 물과 기름상의 침강속도를 oil separator의 종축 길이에 따라 분석하였다. 본 연구에서 제시된 CFD 모델로부터 얻은 oil separator의 기름분리성능은 99.85%이며, 실험값과 거의 일치하였다. 비교적 단순한이 CFD 모델은향후 oil separator의구조를 변경하거나, 최적운전조건을 찾기위하여 유용하게사용될수있을 것이다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.1-8
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• 2008

본 연구의 목적은 지하철 터널에서 화재가 발생한 경우 역사와 환기실의 위치에 따른 화재특성을 수치적으로 분석하는데 있다. 이를 위해 피난거리, 피난시간 및 최악조건 화재가 발생한 2가지 시나리오를 선정하고, 환기실 위치 변경에 따른 시간별 화재상황에 대한 터널내의 시류 및 열환경을 분석하였다. 화재해석을 위해 FLUENT v.6.3.26을 이용하였으며, 난류모델은 표준 k-${\varepsilon}$ 모델을 사용하였다. 경우에 따른 터널 내 일산화탄소의 농도 분포, 온도분포 및 속도분포의 결과를 분석하였고 본 연구의 결과는 지하철 역사 및 터널 설계시 최적의 방재 및 환기시스템을 구축하는데 기여할 것으로 생각된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.9-18
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• 1997

복합추진장치가 포함된 경우와 포함되지 않은 경우의 축대칭 물체 주위 유동특성을 조사하기 위한 실험적 수치적 연구가 수행되었다. 축대칭 물체주위 유동특성 파악을 위해 선박해양공학연구센터의 캐비테이션 터널에서 표면압력분포와 LDV 장치를 이용한 주위유속분포 계측 시험이 우선적으로 이루어졌으며, 비압축성 RANS 방정식을 유한체적법으로 해석하는 수치적 방법이 표준 k-${\varepsilon}$ 난류모형을 이용하여 수행되었다. 선체와 프로펠러 상호작용은 양력면이론에 의하여 계산된 유기속도를 프로펠러 면에 분포하여 경계조건으로 처리하는 방법을 택하였다. 추진장치의 여러 가지 배열변화에 따른 실험적 결과를 기반으로 타당한 수치적 방법이 개발될 수 있다고 생각된다.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권4호
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• pp.1-8
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• 1999

복합 추진장치가 포함된 경우와 포함되지 않은 경우에 축대칭 물체 주위 유동특성을 조사하기 위한 수치적 연구가 수행되었다. 비압축성 RANS 방정식을 유한체적법으로 해석하는 수치적 방법이 표준 $k-\varepsilon$ 난류모형을 이용하여 수행된다. 선체와 추진기의 상호작용은 패널법에 의하여 계산된 유기속도를 프로펠러 면에 분포하여 경계조건으로 처리하는 방법을 사용하였다. 수치적 결과로부터 얻어진 표면압력분포와 유속분포는 시험 결과와 비교된다. 본 연구에서 얻어진 수치계산 프로그램은 복합추진장치의 설계에 이용될 수 있다고 생각된다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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• pp.511-516
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• 2001

The flow characteristics in a hot mill reheating furnace is numerically simulated in this study. Navier-Stokes equations for conservation of mass, momentum, energy are solved and the standard $k-\varepsilon$ model, mixture fraction/PDF model are used for the turbulent reacting flow in the furnace. Radiation heat transfer is incorporated by the P-1 method with the absorption coefficient evaluated using WSGGM. First, simulation results are obtained for the total furnace region with existing protective dam, and then the calculations are carried out only for the preheating zone in the furnace. In that zone, additional center darn is built in order to control the flow behavior of the inlet air and the combustion gas.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.684-689
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• 2001

In this study, three-dimensional viscous flow analysis and optimization are presented for the design of a mixed-flow fan. Steady, imcompressible, three-dimensional Reynolds averaged Navier-Stokes equations are used as governing equations, and standard $k-{\varepsilon}$ turbulence model is chosen as a turbulence model. Governimg equations are discretized using finite volume method. Upwind difference scheme is used for the discretization of the convective term and SIMPLEC algorithm is used as a velocity-pressure correction procedure. The computational results are compared with the results obtained by TASCflow. For the numerical optimization of the design, objective function is defined as a ratio of generation of the turbulent energy to pressure head. Sweep angles are used as design variables.

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권10호
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• pp.1335-1342
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• 2000

Three-dimensional flow analysis and numerical optimization methods are presented for the design of an axial-flow fan. Steady, incompressible, three-dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes equations are used as governing equations, and standard k- ${\varepsilon}$ turbulence model is chosen as a turbulence model. Governing equations are discretized using finite volume method. Steepest descent method, conjugate gradient method and BFGS method are compared to determine the searching directions. Golden section method and quadratic fit-sectioning method are tested for one dimensional search. Objective function is defined as a ratio of generation rate of the turbulent kinetic energy to pressure head. Two variables concerning sweep angle distribution are selected as the design variables. Performance of the final fan designed by the optimization was tested experimentally.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.635-638
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• 2002

In this study, three-dimensional imcompressible viscous flow analysis and optimization using response surface method are presented for the design of a jet fan. Steady, imcompressible, three-dimensional Reynolds averaged Wavier-Stokes equations are used as governing equations, and standard $k-{\varepsilon}$ turbulence model is chosen as a turbulence model. Governimg equations are discretized using finite volume method. Sweep angles are used as design variables for the shape optimization of the impeller in response surface method. The experimental points which are needed to construct response surface are obtained from the D-optimal design and finally the shape of impeller Is achieved from using a numerical optimization for the response surface which is obtained from CFD.