• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.470-476
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• 2019

일반적으로 열차 제동을 위한 제동력은 압축공기를 활용하여 제공된다. 열차에 상황별로 적절 제동력을 가하기 위해 사용하는 압력밸브 시스템은 복잡한 유동 회로를 가진다. 이를 일반적인 기계가공으로 제작 시, 유로형상 설계에 제약이 있는 반면, 3D 프린팅 기법으로 제작시 유동 효율을 증대할 수 있는 유로형상 제작이 가능하다. 따라서 이번 연구에서는 기존의 제작 방식으로 유로를 제작하는 경우와, 3D프린팅의 장점을 살려, 자유로운 형상의 유로를 제작하는 경우를 비교하여, 압력 밸브 시스템 내의 압축공기 유동의 현상을 해석적으로 분석하였다. 해석을 위한 조건으로는, 유로 방향이 바뀔 때 유로의 곡률 크기, 유로의 직경, 입구 및 저장소 압력의 크기, 그리고 압축공기의 초기 온도로 구분하였다. 압력손실의 최소화 및 유동 특성의 균일성이 제동 효율 개선에 영향을 주는 요인이므로, 수치해석을 통한 연구를 통해 일반적인 기계가공을 통한 직각 유로 형상보다는 3D 프린팅을 통한 곡률 유로의 경우가 제동효율 개선에 유리함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.2575-2580
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• 2013

본 논문에서는 RE엔진에 적용하기위한 흡기포트를 CFD 기술을 활용하여 개발하였다. 3차원 모델링을 진행하고 전산유체해석을 진행하였으며, 계산된 유량계수와 스월계수를 실험결과와 비교 분석하였다. 흡기포트의 convex 및 concave부 곡률을 최적화하여 Recirculation의 발생과 유동저항을 저감하였다. 결과적으로, 계산된 평균 유량계수는 0.383이고, 평균 스월수는 1.544로 일반적인 2밸브 엔진 시스템의 평균성능에 상회하는 우수한 성능을 나타내었다.

• 한국기계가공학회지
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• 제18권9호
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• pp.64-71
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• 2019

We herein propose a systematic design method of hydraulic pipes used in heavy construction equipment. We found that even though many design studies have been conducted regarding major hydraulic components such as pumps, cylinders, and control valves, studies regarding the optimal design of hydraulic pipes are scarce. In this study, the design of four types of pipes is considered: two high-pressure and two low-pressure pipes. First, fluid flow analysis was conducted based on oil flow and pressure for various radii of curvature. For a check-valve pipe, we considered the location of an inlet pipe. We could visualize fluid flow inside the pipe according to the flow velocity and pressure distribution. Based on fluid flow analysis, we conducted a structural analysis that revealed the stress distribution and concentration for each pipe design. We selected the best design parameters for each pipe design, fabricated the pipes, and subsequently tested them for validity.

• 한국농공학회지
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• 제39권6호
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• pp.67-79
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• 1997

The perpose of this study was to suggest the experimental characteristic of the Cherepnov Water Lifter following the drain mode. The Cherepnov Water Lifter(CWL), which is powered by the potential energy of water, can be set to operate automatically when the water m a tank is drained. In this study, a CWL is constructed in the valve drain controlling mode(VCM) and the siphon drain controlling mode(SCM), and a pressure transducer is installed. It was found that, in the VCM, intake flow volume is proportional to both delivery flow volume and drain flow volume. In the SCM, intake flow volume is proportional to drain flow volume, and the average delivery rate is proportional to both efficiency and the water utilization ratio. Also, in the VCM, the water utilization ratio is 35~49%, efficiency is 62~9O%, average delivery rate is 12.8~81.2$cm^3$/s, and the average drain rate is 14.O~91.5c$cm^3$/s. On the contrary in the SCM, the water utilization ratio is 1.7~38%, efficiency is 3~58%, average delivery rate is 3.1 ~69.2$cm^3$/s, and the average drain rate is shown as 114.5~ 183$cm^3$/s. As a result of the water utilization ratio, efficiency, average delivery rate, and average drain rate are compared, the VCM is found to be superior and the more economical mode. However, the VCM requires manpower and electricity to operate the electronic machinery involved, while the SCM requires no manpower or electricity at all. An economic evaluation of these differences will be necessary in the future. Also, in the SCM, studies to improve water utilization ratio and efficiency, to find the optimum height of the siphon for decreasing the average drain rate, and to determine the radius of curvature of throat have to be conducted in advance, since a large flow rate is drained during the priming action of the siphon.