• 대한기계학회논문집B
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• 제24권2호
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• pp.251-259
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• 2000

The ionic wind formed in a nonuniform electric field has been recognized to have a significant effect on particle collection in an electrostatic precipitator(ESP). Under normal operating conditions the effect of ionic wind is not pronounced. However, as the flow velocity becomes smaller, the ionic wind becomes pronounced and induces secondary flow, which has a significant influence on the flow field and the particle collecting efficiency. In this paper, experiments for investigating the effect of secondary flow on collection efficiencies were carried out by changing the flow velocities in 0.2-0.7m/s and the applied voltages in 9-11kV/cm. The particle size distributions and concentrations are measured by DMA and CNC. To analyze the experimental results, numerical analysis of electric filed in ESP was carried out. It shows that particle collection is influenced by two independent dimensionless numbers, $Re_{ehd}\;and\;Re_{flow}$ not by $N_{ehd}$ alone. When $Re_{flow}$, decreases for constant $Re_{ehd}$, the secondary flow prohibits the particle collection. But when $Re_{ehd}$ increases for constant $Re_{flow}$, it enhances the particle collection by driving the particles into the collection region.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2012년도 전기공동학술대회 논문집
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• pp.155-156
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• 2012

In the modern age, as man's demand of energy is continuously grew, tidal becomes one of the sustainable energy sources that have been investigating thoroughly recently. Tidal turbine has proved high potential as a future power-generating device. To effectively capture tidal energy on site, a group of tidal turbines should be used and positioned in some formation with proper size and space so that energy can be absorbed from multiple point. Thus, the turbines together with the flow filed becomes a huge domain, a tidal farm. So, it becomes more convenient if a whole turbine farm is simulated by means of actuator discs since the time and cost for analysis can be reduced. This paper aims to evaluate the operating performance (power efficiency and energy restoration rate), mutual influence (for different longitudinal and lateral spaces), the influence of velocity profiles, turbulence intensity and the far wake characteristic of tidal turbines operating in farm formation. The results of this study help contributing to the present development of tidal turbine as the future potential energy conversion machinery.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.765-768
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• 2003

The objective of the present study was to visualize the pulsatile flow field in a branching model by using the high-resolution PIV system. A bifurcated flow system was built for the experiments in the pulsatile flow. Harvard pulsatile pump was used to generate the pulsatile velocity waveforms. Conifer powder as the tracing particles was added to water to visualize the flow fields. Two consecutive particle images at several cross sections of the flow filed were captured by the CCD cameras ($1K{\ast}1K$ and $640{\ast}480$). The results after the image processing clearly showed the recirculation zones and the formation of the paired secondary flows from the distal to the apex in the bifurcated model. The results also indicated that the flow velocities in the inner wall moved faster than those in the outer wall due to the inertial force effects and the helical motions generated in the branch flows as the flow proceeded toward the outer wall. While the PIV images from the $1K{\ast}1K$ camera were closer to the simulation results thantheimagesfromthe640${\ast}$480camera,bothresultsofthePIVexperimentsusingthetwocamerasgenerallyagreed quitewellwiththeresultsfromthenumericalsimulation.

• 한국안전학회지
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• 제27권6호
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• pp.70-77
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• 2012

Experimental investigations were performed to examine the characteristics of propagating flame fronts around multiple bars within a rectangular chamber. The explosion chamber is 400 mm in height, $700{\times}700mm^2$ in cross-section and has a large top-venting area, $A_v$, of $700{\times}210mm^2$. This results in a value of 0.44 for $A_v/V^{2/3}$ and a L/D value of 0.57. The multiple obstacles of length 700 mm with a blockage ratio of 30 % were placed within the chamber. Temporally resolved flame front images were recorded by a high speed video camera to investigate the interaction between the propagating flame and the obstacles. Results showed that the flame propagation speeds before the flame impinges onto the obstacle almost equal to the laminar burning velocity. As the propagating flame impinged on the obstacle, the central region of flame began to become concave, this resulted in the flame deceleration in the region. As the flame interacted with the modified flow filed generated behind the central obstacle, the probability density functions(PDFs) of the local flame displacement speed were extensively distributed toward higher speeds.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.1070-1078
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• 1998

A density of phonon is increased by application of electric field. At this time the phonon which has higher energy than around is called hot phonon is disappeared after 7 picosecond by scattering with electron and loss energy. Since the lifetime of phonon is very short, the effects of hot phonon can be neglected in the low speed semiconductor device, but it must be considered in high speed devices. DC and AC electric fields are applied to bulk GaAs, and the density of phonon is obtained and analyzed for its effects on electron velocity and electron distribution using Monte Carlo simulation method. Under high electric filed the density of hot phonon increased and energy of hot phonon is decreased by scattering with electron on the other hand the energy of electron is increased. Therefore electron move from central valley of conduntion band to satellite vallies and the valocity of electron decrease since the mass of electron in satellite vally is heavier than central vally. In millimeter wave frequencies, the effects of hot phonon increased at higher frequencies.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제13권1호
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• pp.450-465
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• 2021

In this study, an attempt has been made to investigate the water-entry characteristics of the high-speed parallel projectile numerically. The shear stress transport k-𝜔 turbulence model and the Zwart-Gerber-Belamri cavitation model based on the Reynolds-Averaged Navier-Stokes method were used. The grid independent inspection and grid convergence index is carried out and verified. The influences of the parallel water-entry on flow filed characteristics, trajectory stability and drag reduction performance for different values of initial water-entry speed (𝜈₀ = 280 m/s, 340 m/s, 400 m/s) and clearance between the parallel projectiles (L_p = 0.5D, 1.0D, 2.0D, 3.0D) are presented and analyzed in detail. Under the condition of the parallel water-entry, it can be found that due to the intense interference between the parallel projectiles, the distribution of cavity is non-uniform and part of the projectile is exposed to water, resulting in the destruction of the cavity structure and the decline of trajectory stability. In addition, the parallel projectile suffers more severe lateral force that separates the two projectiles. The drag reduction performance is impacted and the velocity attenuation is accelerated as the clearance between the parallel projectiles reduces.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제20권1호
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• pp.29-36
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• 1999

본 연구는 목적은 PIV 시스템을 이용하여 분기관내 유동현상을 가시화하여 분기부 영역의 유동특성을 분석하는데 있다. PIV 시스템으로 유동장을 가시화하기 위해서 분기관 모델은 투명 아크릴판으로 제작하였고 작동유체와 추적입자는 각각 물과 송화가루를 사용하였다. 유동장에서 획득된 영상으로부터 속도벡터를 얻기 위해서 입자추적방법의 1-프레임 법과 2-프레임 법, 상호상관 PIV법인 2-프레임법을 사용하였다. PIV 시스템으로 측정된 실험결과의 신뢰성을 확보하기 위해서 표면구동 캐비티 유동의 속도분포를 4-프레임법으로 얻어진 기준 실험 데이터와 비교하였다. 분기관에서 뉴턴유체의 유동현상을 효과적으로 가시화하는데 필요한 상호상관 PIV방법의 2-프레임법을 적용하는 알고리즘을 개발하였고, sub-pixel과 면적보간을 사용하여 오벡터를 제거후 최종속도벡터를 얻었다. PIV를 이용한 분기관내 유동가시와 실험결과를 신뢰할 수 있는 수치해석 결과를 이용하여 검증한 결과 PIV 실험으로 얻어진 속도벡터는 수치해석의 결과와 잘 일치하였다. PIV 실험과 수치해석 결과로부터 분기관모델의 분기점 원위부에 재순환영역이 형성됨이 확인되었고 두 다른 방법을 이용한 재순환영역의 길이와 높이는 거의 동일하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제9권2호
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• pp.73-77
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• 2003

본 연구에서는 성층화된 수로에서 3차원 hill과 같은 해저지형이 유동장에 미치는 효과를 수치실험을 통해 밝히고자 하였다. 계산결과 hill 주위의 유동장은 지형과 성층의 효과를 복합적으로 받는 것으로 나타났다. hill 배후에서 형성된 칼만와류는 성층효과로 인해 저층에서만 나타났다. 이러한 와류는 hill 중심의 밀도를 감소시켜 성층화된 열염구조를 불안정하게 하는 역할을 하였고 이로 인하여 등밀도선을 따라 흐르는 흐름은 hill 전면의 경우 깊어지는 등밀도선을 따라 하강한 뒤, 그 후면에서는 다시 등밀도선을 따라 상승하는 패턴을 나타내었다. 그 결과 연직유속은 hill의 전면에서는 침강류, 그 후면에서는 용승류가 형성되는 특징을 나타냄과 동시에 수평적으로 보았을 때 hill의 측면을 통해 가장 활발하게 용승이 발생하지만 표층까지 영향을 크게 미치지는 않는 것으로 나타났다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제4권3호
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• pp.80-83
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• 2001

미국 텍사스 북부 분스빌 친연가스전에서 취득한 3차원 탄성파자료로부터 4개의 탄성파 반사면과, 탄성파 event 들의 coherence를 도출하여 38개의 검층 자료와 3차원으로 통합 시각화하였다. 시간면은 반사면을 따라 시간을 취득해서 얻었으며 반사면 상에서의 속도는 탄성파 자료와 해석된 38개 검층 자료로부터 산출하였다. 38개 지점의 속도로부터 속도면을 내삽하고 속도면을 이용하여 시간면에서 깊이면으로 변환하였다. Coherence는 탄성파 자료로부터 semblence 방법을 통하여 도출하였으며 입방체로 만든 후 역시 속도면을 이용하여 깊이면으로 변환하였다. 3차원 통합시각화를 통하여 관찰할 때, coherence의 공간적 분포 양상이 잘 파악되었으며, 시간단면등 종래의 3차원 탄성파 분석법과 비교할 때 3차원 시각화 도면에서 선형의 층서적 양상이 더욱 정확함을 알 수 있었다.

• 수산해양기술연구
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• 제38권1호
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• pp.43-57
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• 2002

본 연구는 고성능 전개판을 개발하기 위하여 전개판 주변의 유동장을 계측할 수 있는 해석 방법을 제시하고자 하였다. 실험 방법으로는 CFD를 이용한 유동장의 수치 해석과 유동장의 정량적, 정성적 계측이 가능한 PIV 실험방법을 사용하였다. 본 실험에서는 전개판 주변의 가시화된 영상을 PIV 기법을 이용한 화상처리로 유동특성을 해석하였으며, 이 결과를 CFD에 의한 해석 결과와 유동 패턴을 비교하였다. 또한, 회류 수조에서의 양력 계수 및 항력계수의 계측 결과를 상호 비교 하였다. 그 결과, 수치 해석된 결과와 PIV의 실험 결과는 정성적으로 매우 잘 일치하였으며, 물리적으로 타당성을 확인할 수 있었다. 그 결과는 다음과 같다. (1) 전개판의 유동장 분석을 위하여 레이저 광원을 이용한 가시화 실험을 실시하고, PIV 기법으로 화상분석을 실시하였으며, 유동입자의 흐름으로도 충분한 정성적인 유체운동의 경향을 파악할 수 있었다 (2) PIV해석결과가 정량적인 결과이므로 이를 다양한 후처리 방법을 통해 속도벡터장, 순간 유동장, 평균 와도로 나타내어 유동장의 변화를 확인할 수 있었다. (3) 최대전개력계수가 나타난 영각 24$^{\circ}$에서 비교한 CFD와 PIV 해석 결과, 유동 패턴은 유사하였고, 두 경우 모두 전개판 후연에서 약간의 경계층 박리가 발생하였으나 양호한 흐름을 보였다. (4) PIV에 의한 속도 벡터도, 순간 유선도, 평균 와도로 후처리한 결과, 영각 24$^{\circ}$에서부터 경계층 박리 현상이 일어나기 시작하여, 영각 28$^{\circ}$이상이 되면 심하게 전연으로 발생지점이 이동하게 되고, 그 폭도 확대됨을 확인할 수 있었다.