• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권7호
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• pp.907-913
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• 2011

Swirling flows are related to the spiral motion in the tangential direction in addition to the axial and radial direction using several swirl generators. These type of flows are used in combustion chambers to improve flame stability, heat exchanger to enhance heat transfer coefficients, agricultural spraying machines and some vertical pipes to move slurries or transport of materials. However, only a few studies three dimensional velocity profiles in a vertical pipe have been reported. In this present paper, 3 dimension particle image velocimetry(PIV) technique was employed to measure the velocity profiles in water along a vertical circular pipe with Reynolds number from 6000 to 13,000. A tangential inlet condition was used as the swirl generator to produce the required flow. The velocities were measured with swirling flow in the water along the test section using the PIV technique.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권2호
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• pp.230-237
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• 2011

본 연구에서는 혈관 내 인공 폐(intravenous lung assist device)를 개발하기 위하여 CFD를 사용하여 새로운 형태의 인공 폐 모형에 대한 유체의 흐름 특성을 모델링하였다. 모델링을 위하여 중공사(hollow fiber)는 무시하였으며 vertical type과 tangential type이 모델로 사용되었다. 유체의 흐름 특성을 예측하기 유체의 입출구로 1개로 하였을 때와 2개로 하였을 때 그리고 입출구를 관의 중심부(vertical)와 관 벽의 접선방향(tangential)에 위치하였을 때의 흐름 특성을 파악 하였다. 실험 결과, tangential type과 같이 원통의 접선 방향으로 유체의 입구와 출구를 설정할 경우 vertical type에서 나타나는 흐름이 없는 영역(정체층)을 제거할 수 있었다. 또한 tangential type은 와류형태의 흐름이 지배적이며 한쪽으로 편중된 흐름이 아닌 복잡한 형태의 흐름이 발생하는 것으로 나타났다. 또한 유체의 입출구가 2개일 때 유체가 편중된 흐름이 발생하지 않고 관 전체에 복잡한 형태로 흐름이 발생하는 것으로 나타났다. 실험 결과를 통하여 우리는 유체가 유입되는 입구와 출구가 tangential type이며 각각 2개일 때 유체의 흐름이 복잡하며 정체층이 발생하지 않는 흐름이 발생한다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권2호
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• pp.129-138
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• 2017

대심도 저류 및 배수터널은 기 개발된 도시의 부족한 배수관망 능력을 보강하기 위하여 지하에 설치하는 대규모 도시홍수 배제 시설물로 원활한 홍수 유입을 위해 적정한 규모의 수직유입구가 요구되어진다. 접선형 수직유입구 설계 시 유입구의 능력을 평가하는 중요인자로 Yu and Lee(2009)가 지배유량개념을 소개하였는데, 본 연구에서는 서울시에 설치하고자 하는 신월빗물저류배수시설의 수직유입구 3개소를 대상으로 수리모형실험을 실시하고 제안된 지배유량 개념의 적정성을 평가하였다. 지배유량 이론식($Q_{cp}$)을 이용하여 실제 측정된 지배유량($Q_{cm}$)과 비교 분석하였는데, 그 결과 이론식 대비 66~69%로 이론식이 지배유량을 과대 산정하는 것으로 평가되었다. 지배유량 이론식의 과대산정 원인을 분석하기 위하여 Yu and Lee (2009)가 사용한 자료들과 본 연구에서 측정된 자료들을 활용하여 지배유량비($Q_{cm}/Q_{cp}$)를 3가지 영역으로 분류하고 각 인자에 대한 민감도 분석을 실시하였다. Yu and Lee (2009)가 제안한 지배유량식은 접선형 수직유입구 설계인자인 B, z, ${\beta}$, e/B에 대한 영향만 고려하였으나 ${\theta}$, L과 연계된 변수들로 복합적으로 고려하는 식의 개선이 필요한 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권6호
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• pp.870-879
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• 2000

An experimental investigation is conducted to improve a slot film cooling system which can be used for the cooling of gas turbine combustor liner. The tangential slots are constructed of discrete holes with different injection types which are the parallel, vertical, and combined to the slot lip. The investigation is focused on the coolant supply systems of normal-, parallel-, and counter-flow paths to the mainstream direction. A naphthalene sublimation technique has been employed to measure the local heat/mass transfer coefficients in a slot with various injection types and coolant feeding directions. The velocity distributions at the exit of slot lip for the parallel and vertical injection types are fairly uniform with mild periodical patterns with respect to the hole positions. However, the combined injection type increases the nonuniformity of flow distribution with the period equaling twice that of hole-to-hole pitch due to splitting and merging of the ejected flows. The secondary flow at the lip exit has uniform velocity distributions for the parallel and vertical injection types, which are similar to the results of a two-dimensional slot injection. In the results of local heat/mass transfer coefficient, the best cooling performance inside the slot is obtained with the vertical injection type among the three different injection types due to the effect of jet impingement. The lateral distributions of Sh with the parallel- and counter-flow paths are more uniform than the normal flow path. The averaged Sh with the injection holes are $2{\sim}5$ times higher than that of a smooth two-dimensional slot path.