• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제9권4호
• /
• pp.77-84
• /
• 2001

Measurements of local CO, $CO_2$, $O_2$, $N_2$, $C_3$H$_{8}$, NOx concentrations and flame temperature are made for partially premixed flame with and without acoustic excitation. The CO, $CO_2$, $O_2$, $N_2$, and $C$_3$H_8$ concentrations are determined by thermal conductivity detection (Gas-chromatograph) and NOx concentrations are determined by chemiluminescent detection (NOx analyser). To measure local sample concentration, sampling probe was made by quartz with inlet diameter of 0.25mm. In the case of excitation, the visual shape of the flame is changed from laminar flame to turbulent-like flame. The flame length is also reduced, and the flame width becomes broad. In the observation of emission concentration without acoustic excitation, meanwhile, the $CO_2$ and NOx concentrations peak at flame front where the mixture meets with surrounding air, and the CO concentration is increasing at maximum position of CO2 concentration and peaks at the centerline of the burner. In the case of acoustic excitation, the $CO_2$ concentration is widely occurred at nozzle of the burner and is higher relative to unexcitation. The CO concentration is much reduced, but NOx concentration is more increasing. And flame temperature is higher relative to unexcitation. These are caused by enhancing of mixing with surrounding air due to excitation. However, in the case of acoustic excitation, the total NOx concentration is reduced because of the shortened flame length which affects residence time.e.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제22권7호
• /
• pp.836-845
• /
• 2016

본 연구에서는 하계 한국 남동해 간절곶 주변해역의 냉수대 구조와 변동을 CTD 관측과 수층별 수온 장기 연속 모니터링 자료를 이용하여 분석하였다. 냉수대의 표층수온은 냉수기 이전과 $-12^{\circ}C$의 차이를 보였으며 해저지형 효과로 간절곶에서 냉수대 세력이 가장 컸다. 남북해역 간 등온선의 시계열분포에 간절곶을 경계로 공간변화가 발생해 간절곶 주변 해저지형이 언덕(hill)역할을 하고 있음이 추정되었다. 냉수대는 해안에 평행한 풍속이 양(+)의 값일 때 출현하는 연안용승반응을 나타냈고, 수온의 감소와 상승은 풍향이 바뀐 후 하루 이내에 반응하였다. 간절곶 주변은 얕은 수심 주위에서 발생하는 와류효과가 결합하여 바람에 의한 용승효과가 강화되었다. 수온변화는 2~6일 주기의 바람변동에 민감하였으며, 수온감소는 12~36시간의 위상차를 나타냈다. 냉수대가 출현한 7월은 2~3일 주기, 8월은 3~8일 주기에서 바람-수온변화의 상관성이 컸다.

• Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
• /
• 제1권1호
• /
• pp.35-43
• /
• 1997

Handling the emergency problems such as Chemobyl accident require real time prediction of pollutants dispersion. One-point real time sounding at pollutant source and simple model including turbulent-radiation process are very important to predict dispersion at real time. The stability categories obtained by one-dimensional numerical model (including PBL dynamics and radiative process) are good agreement with observational data (Golder, 1972). Therefore, the meteorological parameters (thermal, moisture and momentum fluxes; sensible and latent heat; Monin-Obukhov length and bulk Richardson number; vertical diffusion coefficient and TKE; mixing height) calculated by this model will be useful to understand the structure of stable boundary layer and to handling the emergency problems such as dangerous gasses accident. Especially, this simple model has strong merit for practical dispersion models which require turbulence process but does not takes long time to real predictions. According to the results of this model, the urban area has stronger vertical dispersion and weaker horizontal dispersion than rural area during daytime in summer season. The maximum stability class of urban area and rural area are 'A' and 'B' at 14 LST, respectively. After 20 LST, both urban and rural area have weak vertical dispersion, but they have strong horizontal dispersion. Generally, the urban area have larger radius of horizontal dispersion than rural area. Considering the resolution and time consuming problems of three dimensional grid model, one-dimensional model with one-point real sounding have strong merit for practical dispersion model.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제23권4호
• /
• pp.276-284
• /
• 2011

파랑 잉여응력의 영향이 자동적으로 고려되므로 파랑으로부터 발생되는 흐름을 수치모의할 수 있는 수평점성 및 난류항이 포함된 Boussinesq 방정식 모형인 FUNWAVE를 이용하여, 다방향 불규칙파 조건으로 해운대 해안에서 발생하는 이안류를 수치모의하였다. 수치모의는 다방향 불규칙파의 전파양상과 지형에 의한 비선형 파랑변형을 잘 보여주고 있으며, 이러한 파랑변형과 해운대 지형특성이 반영되어 시간에 따라 발달하는 파랑유도 연안흐름 양상을 잘 보여준다. 수치모의 결과로 부터 이안류는 연안방향으로 상대적으로 수심이 깊은 곳에서 그리고 파고가 낮은 곳에서 이안류가 돌발적으로 발생 혹은 증폭될 수 있음을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.672-674
• /
• 2017

하이브리드 로켓의 연소 실험 과정에서 저 주파수 대역이 증폭하는 연소 불안정이 관찰되었다. 반면, 터빈 연소기에서는 혼합 특성 향상을 통하여 연소의 안정성을 얻기 위해 스월 유동을 사용한다. 본 연구에서는 하이브리드 로켓의 연소 불안정을 감소시키기 위하여 스월 인젝터를 사용하여 실험하였다. 그 결과, 하이브리드 로켓에서 스월 인젝터를 통하여 산화제를 주입한 경우 연소 불안정이 감소하였다. 산화제의 스월 유동의 변화는 연소실 내부의 난류유동 특성을 변화시키며 그 결과, 연소 불안정에 영향을 미친다. 따라서 스월 각도 변화를 통하여 스월 넘버 변화를 변화시킴으로써 유동 특성 변화에 대해 알아보았다. 유동 특성 변화가 주파수 특성에 미치는 영향, 압력진동과 연소진동의 상관관계에 대해 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.97-103
• /
• 2003

연소기 내부에서 연소효율의 증대목적으로 사용되어지고 있는 후향계단후류의 측면제트 분사가 있는 초음속 난류유동장에 대한 수치적 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 2차원 Navier_Stokes 방정식과 k-$\varepsilon$ 난류모델식을 고해상도 풍상차분법인 TVD 기법을 사용하여 비정상 유동장에 대한 수치계산을 수행하였다. 유동특성은 제트분사에 의한 마하면이 장애물 역할을 하여 후향계단과 마하면사이에 공동유동(cavity flow)과 비슷한 유동현상이 나타난다. 따라서, 공동 유동에서 발생하는 유동의 진동특성이 나타날 것을 예측할 수 있다. 수치계산 결과에서도 모맨텀플럭스와 분사위치에 따라, 공동유동에서 발생하는 진동특성을 갖는 비정상 유동 특성이 나타나는 것을 볼 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제42권4호
• /
• pp.339-364
• /
• 2010

Following a joint OECD/NEA-IAEA-sponsored meeting to define the current role and future perspectives of the application of Computational Fluid Dynamics (CFD) to nuclear reactor safety problems, three Writing Groups were created, under the auspices of the NEA working group WGAMA, to produce state-of-the-art reports on different aspects of the subject. The work of the second group, WG2, was to document the existing assessment databases for CFD simulation in the context of Nuclear Reactor Safety (NRS) analysis, to gain a measure of the degree of quality and trust in CFD as a numerical analysis tool, and to take initiatives to extend the existing databases. The group worked over the period of 2003-2007 and produced a final state-of-the-art report. The present paper summarises the material gathered during the study, illustrating the points with a few highlights. A total of 22 safety issues were identified for which the application of CFD was considered to potentially bring real benefits in terms of better understanding and increased safety. A list of the existing databases was drawn up and synthesised, both from the nuclear area and from other parallel, non-nuclear, industrial activities. The gaps in the technology base were also identified and discussed. In order to initiate new ways of bringing experimentalists and numerical analysts together, an international workshop -- CFD4NRS (the first in a series) -- was organised, a new blind benchmark activity was set up based on turbulent mixing in T-junctions, and a Wiki-type web portal was created to offer online access to the material put together by the group giving the reader the opportunity to update and extend the contents to keep the information source topical and dynamic.

• Wind and Structures
• /
• 제29권1호
• /
• pp.75-84
• /
• 2019

A steady slot suction near the free-end leading edge of a finite-length square cylinder was used to control its aerodynamic forces and vortex-induced vibration (VIV). The freestream oncoming flow velocity ($U_{\infty}$) was from 3.8 m/s to 12.8 m/s. The width of the tested cylinder d = 40 mm and aspect ratio H/d = 5, where H was the height of the cylinder. The corresponding Reynolds number was from 10,400 to 35,000. The tested suction ratio Q, defined as the ratio of suction velocity ($U_s$) at the slot over the oncoming flow velocity at which the strongest VIV occurs ($U_{\nu}$), ranged from 0 to 3. It was found that the free-end slot suction can effectively attenuate the VIV of a cantilevered square cylinder. In the experiments, the RMS value of the VIV amplitude reduced quickly with Q increasing from 0 to 1, then kept approximately constant for $Q{\geq}1$. The maximum reduction of the VIV occurs at Q = 1, with the vibration amplitude reduced by 92%, relative to the uncontrolled case. Moreover, the overall fluctuation lift of the finite-length square cylinder was also suppressed with the maximum reduction of 87%, which occurred at Q = 1. It was interesting to discover that the free-end shear flow was sensitive to the slot suction near the leading edge. The turbulent kinetic energy (TKE) of the flow over the free end was the highest at Q = 1, which may result in the strongest mixing between the high momentum free-end shear flow and the near wake.

• 대기
• /
• 제31권2호
• /
• pp.199-214
• /
• 2021

A record-breaking high surface air temperature of 41.0℃ was observed on 1 August 2018 at Hongcheon, South Korea. In this study, to quantitatively determine the formation mechanism of this extremely high surface air temperature, particularly considering the contributions of the foehn and the foehnlike wind, observational data from Korea Meteorological Administration (KMA) and the Weather Research and Forecasting (WRF) model were utilized. In the backward trajectory analysis, trajectories of 100 air parcels were released from the surface over Hongcheon at 1600 LST on 1 August 2018. Among them, the 47 trajectories (38 trajectories) are tracked back above (below) heights of 1.4 km above mean sea level at 0900 LST 31 July 2018 and are defined as upper (lower) routes. Lagrangian energy budget analysis shows that for the upper routes, adiabatic heating (11.886 × 10³ J kg^-1) accounts for about 77% of the increase in the thermal energy transfer to the air parcels, while the rest (23%) is diabatic heating (3.650 × 10³ J kg^-1). On the other hand, for the lower routes, adiabatic heating (6.111 × 10³ J kg^-1) accounts for about 49% of the increase, the rest (51%) being diabatic heating (6.295 × 10³ J kg^-1). Even though the contribution of the diabatic heating to the increase in the air temperature rather varies according to the routes, the contribution of the diabatic heating should be considered. The diabatic heating is caused by direct heating associated with surface sensible heat flux and heating associated with the turbulent mixing. This mechanism is the Type 4 foehn described in Takane and Kusaka (2011). It is concluded that Type 4 foehn wind occurs and plays an important role in the extreme event on 1 August 2018.

• 공업화학
• /
• 제8권5호
• /
• pp.816-821
• /
• 1997

기체분산기로 단일노즐을 사용한 내부순환 공기리프트 반응기에서 수력학과 액체의 흐름특성을 해석하였다. 실험은 공기-물계에서 기체속도와 반응기의 높이를 변화시키면서 국부지역의 기체체류량과 추적자의 충격-응답곡선을 측정하였다. 실험결과, 약 8 cm/s이상의 기체속도에서 상승관은 기포가 강한 합체를 일으키는 난류흐름을 나타내었고 하강관에서는 균일한 크기의 큰 기포들이 분산된 지역까지의 축방향 높이가 기체속도의 증가에 따라 감소하였다. 그리고 국부지역과 반응기 전체의 평균 기체체류량은 기체속도가 증가할수록 증가하였고 반응기 상부지역의 높이가 증가할수록 감소하였다. 또한 혼합시간은 기체속도보다 반응기 상부지역의 높이에 크게 영향을 받으며 이들이 증가할수록 감소하였다. 상승관과 하강관에서 액체의 흐름은 플러그흐름에 근접하였고 환전혼합흐름으로 볼 수 있는 반응기 상부지역의 크기에 따라 반응기 전체의 액체흐름특성이 크게 변화하였다. 이때 액체의 순환속도는 기체속도가 증가할수록 증가하였고 다른 기체분산기에서 보다 상당히 큰 값을 나타내었다.