• 대한기계학회논문집B
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• 제34권2호
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• pp.129-136
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• 2010

액셜 피스톤 펌프는 유압시스템의 동력원으로 널리 사용되고 있으나, 펌프내의 유체유동에 관한 연구는 유체 압축성, 고속회전, 유량변화와 복잡한 형상 때문에 1차원 해석으로 수행되어졌다. 본 연구의 목표는 3차원 수치해석 방법을 이용하여 액셜 피스톤 펌프내의 유압유체 유동과 토출압 맥동의 생성과정을 이해하는 것이다. 시뮬레이션 모델의 수렴성 향상 및 강건성 확보를 위하여 밸브 플레이트 주위의 격자계는 육면체 격자로 구성하였다. 또한, 수치해석시 필요한 오일의 밀도와 압력의 관계는 실험식을 적용하였다. 3차원 수치해석의 결과는 실험결과와 비교적 잘 일치하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권6호
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• pp.601-607
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• 2012

본 연구는 내피세포 표면에 약물방출 스텐트에서 방출되는 약물의 농도와 약물분출 스텐트의 형상과 설계가 스텐트 주위 유동특성에 어떤 영향을 미치는지를 조사하기 위해 전산유체역학을 이용하여 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 이상적으로 가정된 세 종류의 스텐트 모델과 임상결과를 거쳐 상용화되고 있는 세 종류의 스텐트 모델에 대하여 전산수치해석을 수행하였다. 본 연구의 목적은 스텐트의 성능을 정량적으로 평가할 수 있는 스텐트 영향 지수의 개념을 소개하고, 성능을 비교하는 것이다. 비교 결과, 연구된 세 종류의 상용 스텐트 모델 중 수치 모사에 적용된 모든 레이놀즈 수에 대하여 BX Velocity 스텐트의 스텐트 영향 지수가 가장 낮게 나타났다. 그러나 여섯 종류의 스텐트 모델 가운데에서는 전산 수치 모사에 적용된 모든 유동조건하에서 Spiral 스텐트의 스텐트 영향 지수가 가장 낮고 성능 역시 가장 좋은 것으로 나타났다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제19권3호
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• pp.44-51
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• 2014

Considering the importance of the detailed resolution of the reacting flow field inside a gasifier, the objective of this study lies on to investigate the effect of important variables to influence on the reacting flow and thereby to clarify the physical feature occurring inside the gasifier using a comprehensive gasifier computer program. Thus, in this study the gasification process of a 1.0 ton/day gasifier are numerically modeled using the Fluent code. And parametric investigation has been made in terms of swirl intensity and aspect ratio of the gasifier. Doing this, special attention is given on the detailed change of the reacting flow field inside a gasifier especially with the change of this kind of design and operation parameters. Based on this study, a number of useful conclusions can be drawn in the view of flow pattern inside gasifier together with the consequence of the gasification process caused by the change of the flow pattern. Especially, swirl effect gives rise to a feature of a central delayed recirculation zone, which is different from the typical strong central recirculation appeared near the inlet nozzle. The delayed feature of central recirculation appearance could be explained by the increased axial momentum due to the substantial amount of the presence of the coal slurry occupying over the entire gasifier in gasification process. Further, the changes of flow pattern are explained in detail with the gasifier aspect ratio. In general, the results obtained are physically acceptable in parametric study.

• 한국추진공학회지
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• 제16권2호
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• pp.51-57
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• 2012

고속의 제트에서 기저압력은 유체역학 및 실용적 공학 적용의 관점으로 매우 중요한 분야중의 하나로 다루어져 왔다. 현재까지 비압축성 유동의 기저압력 특성들은 비교적 상세하게 알려져 있다. 하지만 천음속 혹은 초음속에서의 기저압력은 압축성 효과 및 충격파 발생으로 인해 매우 다르게 나타난다. 본 연구에서는 이러한 천음속 혹은 초음속에서의 기저압력특성에 관한 이해를 위해 선행된 실험 연구 결과를 바탕으로 수치해석적 연구를 수행하였다. 간단한 오리피스를 사용하여 기저 압력 조절하는 것에 주안점을 두었다. 기저 압력에 영향을 미치는 유동변수의 적용으로 여러 형태의 초음속 제트 플룸을 분석하였다. 선행된 실험결과를 모사하여 수치해석 기법의 타당성을 조사하였으며, 계산된 기저압력과 오리피스의 유출계수에 관하여 논의하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.365-370
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• 2007

공학 및 과학문제 해석을 위해 적용되는 전산 시뮬레이션은 다양한 변수 혹은 데이터의 변화를 통해 다수의 작업을 생성하고 계산함과 동시에, 생성된 결과를 비교 분석하기 위한 필수적인 기법이다. 본 연구에서는 그리드 컴퓨팅을 활용하여 웹상에서 대용량의 전산 시뮬레이션이 가능한 시스템을 개발하고, 이를 이용한 2가지 실제 응용사례를 제시한다. 첫 번째 응용사례는 e-AIRS(Aerospace Integrated Research Environment)라 명명된 연구포탈이다 e-AIRS는 수치해석 연구자가 대규모의 전산 해석을 실시하고, 실험 연구자가 원격지에서 실험을 요청하고 그 결과를 모니터링 할 수 있는 e-Science 연구환경을 제공한다. 두 번째 응용사례는 대규모 계산환경을 이용한 단백질 구조설계를 제시한다. 제안된 계산환경을 이용하여 생성된 단백질 전산 예측구조와 자연상태 구조를 비교하고, 제안된 계산환경의 유용성을 검토한다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제2권3호
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• pp.433-436
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• 2016

In the area of environmental chemistry of power plant, flow analysis of the reactor with built-in impeller is a very important part from the perspective of the improvement of the efficiency of the entire process. As a wide range of methods are being proposed for the analysis of the flow pattern within the reactor, this study analyzed the flow within the reactor according to the baffle structure (height) installed on the internal wall of the reactor in order to improve the reaction efficiency through the inducing of the up and down stirring with the reactor. As the results of the execution of the flow analysis for each of a diverse range of cases by utilizing the Computational Fluid Dynamics (CFD) method, it was possible to confirm that the flow is markdely improved by inducing the up and down stirring among the reactants within the reactor if the baffle is elevated to the level below the water surface. In particular, as the results of the analysis of the general cases in which the baffle is elevated all 4 steps and the cases in which the baffle is elevated only 2 steps, elevating the baffle only 2 steps achieve the same effect as the elevating of the baffle by 4 steps. Therefore, it was possible to expect to improve the efficiency with out the need to increase the use of electric power substantially if the outcomes of this study is applied to the actual sites of power plants in the future.

• 에너지공학
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• 제23권3호
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• pp.203-210
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• 2014

본 연구에서는 목재펠릿보일러의 연소현상에 대하여 이론적으로 분석하고 예측 값과 실제 실험데이터를 비교하여 분석했다. 목재펠릿보일러의 개발과정에 있어서 연소실형상, 투입 공기의 속도, 연료의 양, 온도 및 연료특성 등에 따라 다양한 문제점이 발생됨에 따라 여러 방향의 연구 개발이 이루어지고 있으며 이에 많은 시간과 비용이 소모되고 있다. 따라서 해석모델의 개발을 통한 수치해석 방법이 유용하게 활용될 수 있다. 본 연구에서는 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD)을 이용한 모의실험(Simulation)을 통하여 목재펠릿의 종류 및 구성 원소의 변화에 따른 목재펠릿보일러의 연소실 출구온도 및 배기가스의 구성성분을 예측하고자 하며 그 결과를 바탕으로 목재펠릿 연소특성을 파악하여 최적의 이용 및 활용방법을 제시하고자 한다. 예측값과 실험값은 : $CO_2$ 0.60 % $O_2$ 0.73 % 오차를 나타내었다.

• 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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• 제51권6호
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• pp.273-284
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• 2002

In this paper, computer simulations of the physical Phenomena occurring in the arc region before and after current zero were carried out to evaluate the dielectric recovery characteristics of two types of double-flow nozzles. A commercial CFD Program "PHOENICS" is used for the simulation and the user-coded subroutines to consider the arcing phenomena were added to this program by the authors. The computed results were verified by the comparison with the test results presented by the research group of BBC. In order to investigate the state of the arc region after current zero, the simulation was carried out with four steps. They are cold gas flow analysis, steady state arc simulation, transient arc simulation before current zero, transient hot gas flow simulation after current zero. The semi-experimental arc radiation model is adapted to consider the radiation energy transport and Prandtl′s mixing length model is employed as the turbulence model. The electric field and the magnetic field were calculated with the same grid structure used for the simulation of the flow field. The streamer criterion was introduced to evaluate the dielectric recovery characteristics after current zero. Compared with the results obtained by assuming the current zero state in the former studies, it has been found that the results obtained by considering the state before current zerowere more accurate.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제29권7호
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• pp.750-757
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• 2005

The objective of this study is an understanding of the effect of inlet flow angle on the output power performance of a Francis hydraulic turbine, An optimum induced angle at the inlet of the turbine is one of the most important design parameters to have the best performance of the turbine at a given operating condition, In general. rotating speed of the turbine is varied with the change of water mass flowrate in a volute, The induced angle of the inlet water should be properly adjusted to the operating condition to have maximum energy conversion efficiency of the turbine, In this study. a numerical simulation was conducted to have detail understanding of the flow phenomenon in the flow path and output power of the model Francis turbine. The indicated power produced by the model turbine at a given operating condition was found numerically and compared to the brake power of the turbine measured by experiment at KIER. From comparison of two results, turbine efficiency or energy conversion efficiency of the model turbine was estimated. From the study, it was found that the rotating power of the turbine linearly increased with the rotating speed. It means that the higher volume flow rate supplied. the bigger torque on the turbine shaft generated. The maximum brake efficiency of the turbine is around 46$\%$ at 35 degree of induced angle. The difference between numerical and experimental output of the model turbine is defined as mechanical efficiency. The maximum mechanical efficiency of the turbine is around 93$\%$ at 25$\∼$30 degree of induced angle.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권8호
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• pp.1016-1021
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• 2011

열전소자를 이용한 냉각 장치에 있어서 열전소자발열부측의 제거 열량은 제품의 성능 및 적용범위를 결정하는 주요변수가 되므로 히트싱크의 열저항을 최소화 할 수 있는 최적 조건의 히트싱크 설계를 필요로 한다. 발열부가 작고 상대적으로 히트싱크 면적이 커서 히트싱크 전체면으로 열확산이 필요한 경우 히트싱크의 방열 성능을 향상시키기 위하여 작동유체 R-22의 진동형 히트파이프를 이용하여 열전소자의 발열부측의 발열량(30W, 60W, 80W, 100W)과 공기 유속(1~4 m/s)에 따른 히트싱크의 열저항 실험 및 수치해석 결과와 비교 분석을 통해 히트싱크의 냉각 성능을 향상 시킬 수 있는 방법을 연구하였다.