• KIEAE Journal
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• 제4권3호
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• pp.179-186
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• 2004

The evaluation of the indoor environment of the Assembly Hall in the University, which is designed to be a large space, requires efficient design of its heating system that takes into consideration natural convection and the characteristics of the occupant's spaces. Indoor thermal environment was measured in the field and simulated with CFD code. The estimations of temperature distribution and indoor airflow distribution must be carried out simultaneously, as the thermal stratification is induced by natural convection flows. In order to simulate the even distribution of factors affecting the indoor environment, including temperature and airflow, Phoenics is used. The turbulent flow model adopted is the RNG k- model. The inlets and outlets of the air-conditioning systems, material and thermal properties, and the size of the test room ($35m{\times}18m{\times}10m$) are used for the simulation. Since the Assembly Hall is symmetric, half of the space is simulated. A Cartesian grid is used for calculation and the number of grids are respectively $60{\times}45{\times}35$. The results of the computer simulation during winter conditions are compared with the measurements at the typical points in the assembly hall with the heating system. After evaluating the results of the computer simulations, the methods of the heating system and layout are suggested.

• 태양에너지
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• 제17권2호
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• pp.75-89
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• 1997

동적형(Dynamic type) 빙축열시스템의 빙축열조에서 단열조건과 비단열조건인 경우 각각 얼음충진율(Ice Packing Factor), 분산유체의 온도 및 유량의 변화에 따른 실험을 수행하였다. 실험시간이 경과함에 따라 빙축열조의 수직방향으로 온도성층화가 나타났으며 분산유체의 유입온도가 높고 유입유량이 많을수록 상부영역에서 온도분포는 크게 변화하였고 온도성층화에 도달하는 시간도 단축되었다. 또한 얼음충진율이 작은 경우가 온도성층화를 이루는 시간이 짧았고 상하부 온도차가 급격히 커진 것 알 수 있었다. 그리고 단열의 경우가 비단열의 경우보다 모든 조건하에서 조금 높은 온도분포를 나타내었으며 온도성층화에 소요되는 시간도 조금 단축되었다. 빙축열조내의 수직방향의 평균온도 상승은 얼음충진율이 낮고 유량이 많을수록 커졌으며 총방열에너지에 대한 잠열에너지의 비($E_{\lambda}/E_[tot}$)는 약 80%정도로 나타났다. 또한 유입온도가 높고 유량이 많을수록 잠열에너지의 방출이 빨리 나타났다.

• 에너지공학
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• 제23권4호
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• pp.95-105
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• 2014

CUPID 코드는 기기 스케일(Component scale)의 2상 유동(Two-phase flow) 해석 코드로서 다양한 2상 유동 조건의 실험 자료를 이용하여 검증되어 왔다. 특히, CUPID 코드의 CANDU형 원자로 감속재 탱크 내부 유동 해석능력을 평가하기 위해 1/4 규모 축소 실험장치의 실험결과를 이용하여 검증한 바가 있다. 본 연구에서는 이전 연구를 바탕으로 CUPID 코드를 사용하여 실제 원자로 감속재탱크 내부의 열수력 거동을 해석하였다. 감속재 탱크의 내부 구조는 아주 복잡하기 때문에 다공질 매질 방법을 적용하였으며 탱크 입구노즐 또한 기기 스케일 코드의 취지에 부합하게 아주 단순화하여 모델하였다. 해석결과의 정확성을 결정하는 가장 중요한 요소는 입구노즐의 모델 방법에 있는 것으로 나타났다. 입구노즐을 단순하게 모델하여 입구유량을 경계조건으로 부여하고 발전소 정상운전조건으로 계산한 결과, 부력에 의한 열성층화 현상이 발생하였다. 이는 전혀 타당하지 않은 것으로 입구 유동의 모멘텀을 정확하게 모의하지 않아 발생한 것이 나타났다. 이를 개선하고자 입구 유량과 운동량을 동시에 보존시킬 수 있도록 입구 노즐 면적을 축소하고 속도는 증가시켜서 계산한 결과, 사실적인 내부 유동장을 얻을 수 있었다. 결론적으로 계산 비용효과가 뛰어난 다공질 매질 방법에 입각하여 CUPID 코드를 실규모 감속재 탱크 열유동 해석에 적용할 수 있음을 보였고, 입구노즐의 적절한 모델이 가장 중요한 요소임을 확인하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제14권3호
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• pp.115-122
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• 2009

Numerical methods are applied to simulate the smoke behavior in a ventilated tunnel using large eddy simulation (LES) which is incorporated in FDS (Fire Dynamics Simulator) with proper combustion and radiation model. In this study, present numerical results are compared with data obtained from experiments on pool fires in a ventilated tunnel. The model tunnel is $182m(L){\times}5.4m(W){\times}2.4m(H)$. Two fire scenarios with different ventilation rates are considered with two different fire strengths. The present results are analyzed with those from LES without combustion and radiation model and from RANS ($\kappa-\epsilon$) model as well. Temperature distributions caused by fire in tunnel are compared with each other. It is found that thermal stratification and smoke back-layer can be predicted by FDS and the temperature predictions by FDS show better results than LES without combustion and radiation model. The FDS solver, however, failed to predict correct flow pattern when the high ventilation rate is considered in tunnel because of the defects in the tunnel-inlet turbulence and the near-wall turbulence.

• 환경영향평가
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• 제28권6호
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• pp.507-524
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• 2019

본 연구의 목적은 낙동강 내에 위치한 강정고령보 구간을 대상으로 EFDC 모델을 검정하고, 보 구간의 유량에 따른 체류시간과 유입수 인 농도 변화가 수질 및 조류 그룹별(규조류, 녹조류, 남조류) 생체량에 미치는 영향을 평가하는데 있다. 2018년 실험자료를 이용하여 모델을 검정한 결과, 보 구간의 수위와 수온의 수직 분포, DO, 유기물, 질소, 인 계열의 시계열 변화를 적절히 모의하였다. 조류 그룹별 생체량 예측에 있어서는 계절별 변동 특성은 적절히 재현하였으나, 일부기간에 실측값과 편차가 크게 나타났다. 보의 관리수위와 유량을 조절하는 시나리오 모의결과, 보의 운영 수위를 낮출수록 유량을 증가시킬수록 수온성층이 완화 또는 해소되는 것으로 분석되었다. 강정고령보에서 수온성층이 해소된 유속은 약 0.1 m/s였으며, 이는 금강의 백제보에서 연구결과와 일치한다. 2Q 유량 시나리오 모의결과, Chl-a는 8.7% 감소하였고 규조류와 녹조류 세포수 밀도도 감소하였다. 하지만 남조류 세포수는 오히려 증가하였는데, 그 이유는 유량이 증가함에 따라 유속이 빨라져 상류경계조건의 높은 남조류 농도가 하류에 직접 영향을 끼친 것으로 나타났다. 유입수 인 부하 농도(평균 0.056mg/L)를 50% 수준으로 저감하는 시나리오 모의결과, Chl-a는 13.6 % 감소하였다. 연구결과는 강정고령보의 조류 과잉성장을 억제하기 위해서는 수리학적 제어와 함께 상류 유입 조류 농도와 인 부하량 저감이 동시에 고려되어야 함을 시사한다.

• 한국안전학회지
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• 제10권1호
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• pp.64-73
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• 1995

A preliminary study is performed in order to design an effective ventilation equipment for the control of possible pollutants in a workshop. To this end, the Patankar's SIMPLE methodology is used to investigate the flow characteristics of the contaminated thermal deflected jet which is encounted often in practical hood system. SIMPLE-Consistent algorithm is employed for the pressure-velocity coupling appeared in momentum equations. A two equation, k-$\varepsilon$ model is used for Reynolds stresses. The prediction data is compared well against the experimental results by Chang(1989). Considering the control of the wake due to its high turbulence together with the stagnant feature has been investigated in term of major parameters such as temperature and magnitude of the discharge velocity. Detailed discussions are made to reduce the size of the wake region which give rise to pollutant concentration stratification.

• 태양에너지
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• 제11권2호
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• pp.34-40
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• 1991

Thermal stratification enhancement for the higher extraction efficiency of hot water storage tank was experimentally studied with transparent fiber glass cylindical tank($350{\ell}$, D=516mm, H=1680mm). Height to diameter ratio (H/D =1,2,3), flow rate(Q= 8,10,12LPM), inlet-outlet temperature differences(${\Delta}T=20,25,30^{\circ}C$), and geometry of inlet-outlet port were the parameters. In particular, three kind of distributors were used for geometry of inlet-outlet port. As a result, it was possible to get extraction efficiency of 95% by using the distributor having variable diameter but keeping a constant diameter of perforation. So it is recommendable to design the distributor so that the main pipe decrease in diameter toward the dead end.

• 설비공학논문집
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• 제11권2호
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• pp.157-166
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• 1999

Numerical calculations of turbulent natural convection in an enclosure of the 20 kYA oil-immersed transformer model are presented. The transformer is modelled as two concentric cylinders with different heights and diameters. The thermal boundary layers are well represented in the temperature distributions along the wall of the transformer model. The flow stratification between the hot and cold walls can not be seen in the transformer model. The turbulence eddy viscosity has its maximum at the center of the core and its maximum values at the top of the core are larger than those at the bottom of the core.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제34권2호
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• pp.105-116
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• 2002

In special industrial fields such 3s nuclear power plants and chemical plants, it is often necessary to repair system components without plant shutdown or drainage of system having many piping structures which may have hazardous or expensive fluid. A temporary ice plugging method for blocking internal flow is considered as a useful method in that case. According to the pipe freezing guideline of the nuclear power plant, the length of a freezing jacket must be longer than twice of the pipe diameter. However, for applying the ice plugging to short pipes which do not have enough freezing length because of geometrical configuration, it is inevitable to use shorter jacket less than twice of the pipe diameter. In this study, the integrity evaluation for short pipes in the nuclear power plant Is conducted by an experiment and the finite element analysis. From the results, the ice plugging process in short pipes can be safely carried out without any plastic deformation and fracture.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제26권2호
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• pp.103-109
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• 2006

The Purpose of this work is to investigate a long-term thermal performance of active solar hot water heating system for the dormitory of university. For this, monitering system including temperature sensors, flow-meters was installed in this system. Measurement was continued for 13 months between April 1st 2004 and May 31th 2005. As results, hot water demand, daily and monthly hot water load distribution which are necessary for the solar system design were suggested. Also thermal stratification in solar buffer tank was observed in the point of increasement of system efficiency. The yearly solar fraction and system efficiency of this system are about 29.5% and 44.9% respectively.