• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2004년도 동계학술대회 논문집
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• pp.42-42
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• 2004

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2004년도 하계학술발표 논문집
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• pp.196-196
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• 2004

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.257-261
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• 2004

Computational fluid dynamics analysis was carried out for thermo-chemical flow field in Arcjet thruster with mono-propellant Hydrazine ($N_2$H$_4$) as a working fluid. The theoretical formulation is based on the Reynolds Averaged Navier-Stokes equations for compressible flows with thermal radiation. The electric potential field governed by Maxwell equation is loosely coupled with the fluid dynamics equations through the Ohm heating and Lorentz force. Chemical reactions were assumed being infinitely fast due to the high temperature field inside the arcjet thruster. An equilibrium chemistry module for nitrogen-hydrogen mixture and a thermal radiation module for optically thin media were incorporated with the fluid dynamics code. Thermo-physical process inside the arcjet thruster was understood from the flow field results and the performance prediction shows that the thrust force is increased by amount of 3 times with 0.6KW arc heating.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권6호
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• pp.2173-2187
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• 2022

A 3D thermo-elasto-hydrodynamic model is developed to analyze the sealing performance of a notched mechanical seal applied in the reactor coolant pump. In the model, the generalized Reynolds equation, the energy equation coupled with notch heat balance equation, the heat conduction equations, and the deformation equations of the sealing rings are iteratively solved by the finite element method. The film pressure and temperature distribution are obtained, and the deformation of the sealing rings is revealed to study the mechanism of the notched mechanical seals. A parameterized study is conducted to analyze the sealing performance under different operating conditions. As a comparison, the sealing performance of non-notched seals is also studied. The results show that the hydrostatic effect is dominant in the load-carrying capacity of the fluid film due to the radial mechanical and thermal deformations. The notch can cool the fluid film and influence the thermal deformation of seal rings. The sealing performance is sensitive to the pressure difference, ambient temperature, and rotational speed. It is suggested to set the notches on the softer sealing rings to acquire the greater hydrodynamic effect. Compared with the non-notched, the notched end face holds a better lubrication performance, especially under lower rotational speed.

• Tribology and Lubricants
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• 제28권2호
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• pp.81-92
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• 2012

To product multi-grade oil like engine oil, a sort of mineral base oil is mixed with a fundamental additive liquid package and a polymer liquid as viscosity index improver in order to improve the lubricating property of oil. That is, engine oil is the mixture of more than two fluids. In this paper, it will be systematically organized the governing equation describing non-Newtonian thermo-hydrodynamic lubrication related with the mixture of incompressible fluids based on the principle of continuum mechanics. Then, in order to find how the thermal analysis effect on the bearing performance lubricated with the mixture of multi-fluids, it will be compared to the performances between the mixture of each liquid to be blended and multi-grade engine oil as a single fluid in a high speed journal bearing. It is found that, in the case of lower viscosity oil, the difference of pressure distribution between the above two cases turns out to be existed, even if the load capacity is same level.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.591-595
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• 2017

이상유동 모델과 동적격자계를 활용하여 탄의 사출관 내부의 열유동과 탄의 운동성능을 해석하는 수치모사를 진행하였다. 고온의 공기와 냉각제간의 상호작용 및 유동장을 해석하기 위해, Realizable $k-{\varepsilon}$ 난류 모델과 VOF (Volume Of Fluid) 모델을 선정하고 냉각제 유량변이에 따른 수치 해석을 진행하였다. 해석결과, 사출관의 압력은 냉각제의 유뮤에 따라 큰 차이를 보였고, 냉각제량에 따라서도 각각의 차이를 보였다. 탄의 속도와 가속도의 변이는 압력에 종속하여 나타났다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2006년도 추계 학술대회논문집
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• pp.101-105
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• 2006

The computational fluid dynamic analysis has been conducted for the thermo-chemical flow field in an arcjet thruster with mono-propellant Hydrazine (N2H4) as a working fluid. The Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) equations are modified to analyze compressible flows with the thermal radiation and electric field. The Maxwell equation, which is loosely coupled with the fluid dynamic equations through the Ohm heating and Lorentz forces, is adopted to analyze the electric field induced by the electric arc. The chemical reactions of Hydrazine were assumed to be infinitely fast due to the high temperature field inside the arcjet thruster. The chemical and the thermal radiation models for the nitrogen-hydrogen mixture and optically thick media respectively, were incorporated with the fluid dynamic equations. The results show that performance indices of the arcjet thruster with 1kW arc heating are improved by amount of 180% in thrust and 200% in specific impulse more than frozen flow. In addition to thermo-physical process inside the arcjet thruster is understood from the flow field results.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.35-38
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• 2005

하이드라진을 추진제로 쓰는 아크젯 추력기 내의 열화학적 유동장을 전산유체를 이용해 해석하였다. Ohm가열 및 Lorentz힘을 고려하기 위하여 Maxwell 방정식과 연계된 RANS 방정식을 이용하였으며, 매우 빠른 반응 및 광학적으로 두꺼운 매질을 가정하여 하이드라진의 화학 반응과 열복사를 해석에 포함하였다. 아크젯 추력기 내부 유동의 열-물리적 이해와 더불어, 해석의 결과는 0.6 kW의 가열에 의하여 성능지표인 추력과 비추력이 각각 $20\%와 200\%$가 향상됨을 보여준다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.132-135
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• 2005

하이드라진을 추진제로 쓰는 아크젯 추력기 내의 열화학적 유동장을 전산유체를 이용해 해석하였다. Ohm가열 및 Lorentz힘을 고려하기 위하여 Maxwell 방정식과 연계된 RANS 방정식을 이용하였으며, 매우 빠른 반응 및 광학적으로 두꺼운 매질을 가정하여 이온화와 열복사를 해석에 포함하였다. 해석의 결과는 아크젯 추력기 내부 유동의 열-물리적 이해와 더불어 0.6 kW 가열에 의하여 하였을 때 추력과 비추력이 각각 20%와 70%가 향상됨을 보여주었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권4호
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• pp.479-486
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• 2016

순산소 전로 후드의 일산화탄소와 열회수를 위해서는 고효율의 증기를 발생시키는 증기드럼의 장착이 필요하다. 그러나 제선 제강공정에서 증기발생은 간헐적이거나 주기적인 산소 취입공정기간에 제한적이다. 따라서, 증기드럼은 전로의 주기에 따른 산소의 취련기간 동안 효율적으로 증기를 발생시키도록 최적 설계되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 다양한 운전조건 및 기하학적 형상변화가 증기드럼 내의 열유동 특성과 성능에 미치는 효과를 예측할 수 있는 3차원 전산유체역학 모델을 제안하였다. 본 모델은 유체유동 및 열전달 뿐만 아니라 계면유동에서의 증발 및 응축을 유한체적법을 사용하여 고려하였다. 본 모델의 예측성능을 검증하기 위하여 실험에서 구한 증기발생량과 비교하였으며 3.2%의 상대오차를 보였다.