• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.290-297
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• 2016

도시철도 터널내에 축적된 미세먼지(PM10 and PM2.5)의 제거를 위해 사용되는 분진흡입차량의 성능은 하부흡입시스템의 설계방법에 따라 성능이 달라진다. 본 논문에서는 터널집진차량의 하부에 설치된 먼지흡입시스템의 고효율화를 위하여 궤도의 바닥면에 쌓인 먼지를 비산시키는 압축공기 블로어와 먼지 흡입구를 동시에 가지는 모듈화된 먼지흡입구조를 제안하였다. 흡입과 블로어의 상반된 구조를 동시에 가진 흡입시스템의 먼지유동 최적화를 위해 난류유동에 기초한 수치해석을 수행하였다. 해석결과로 먼지흡입효율을 최대화 할 수 있는 공기 블로어의 설치각이 $6^{\circ}$ 내외에서 결정되고, 이를 적용하면 5 km/h의 청소속도를 가지는 분진흡입차량의 흡입효율을 10%이상 높일 수 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.244-251
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• 2016

본 연구에서는 폼 모니터의 유로 형상에 따라 유동 특성 및 분사거리에 비치는 영향을 수치적 해석기법인 유동해석을 통해 예측, 비교하고 실제 분사 성능 시험을 통해 검증하였다. 폼 모니터의 유로 형상에 따라 유체의 유동 양상이 달라지며, 유동손실이 발생함에 따라 분사거리에 영향을 미치는 것을 수치해석을 통해 계산하였다. 폼 모니터의 기본 형상은 N사에서 설계한 형상을 사용 하였고, 변경모델은 유로의 길이를 증가시킨 모델과 직선형태의 모델을 사용하였다. 입구압력은 6.5bar를 주었고, 계산 결과 유로의 길이를 증가시킨 모델과 직선형상 모델 모두 노즐에서의 분사거리가 향상되었다. 분사 성능시험결과와 비교한 결과 오차율은 7.43%로 비교적 잘 일치 하여 해석 기법의 타당성을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권5호
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• pp.367-375
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• 2017

본 연구에서는 초음속 영역에서의 해머헤드형 노즈 페어링을 포함하고 있는 발사체 선두부에 대한 RANS 전산해석을 수행하였다. 층류, 완전 난류, 천이 모델을 이용한 2차원 축대칭 해석을 수행하여 실험 결과와 비교하였다. 레이놀즈수의 변화에 따라서 다른 유동현상이 나타남을 확인하였다. 높은 레이놀즈수에서는 경계층이 난류가 되어 발사체 표면에서 박리가 되지 않는다. 낮은 레이놀즈수 조건에서는 해머헤드형 노즈 페어링의 팽창-압축 모서리에서 경계층의 박리와 재부착으로 층류 박리 거품이 만들어진다. 받음각이 있는 3차원 계산에서 층류 박리 거품으로 발생되는 와류 구조를 확인할 수 있었다. 레이놀즈수에 따른 박리 거품을 예측하기 위해서 난류 천이를 고려해야 함을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권2호
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• pp.183-190
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• 2011

최근 이동통신 가입자의 증가로 인해 기지국의 수요도 증가하게 되었다. 하지만 기지국 설치 장소의 부족으로 인해 이동통신모듈의 크기가 소형화 되어야 할 필요성이 생겼다. 이동통신모듈의 소형화를 위해서는 모듈 겉면에 부착된 히트싱크의 크기가 소형화 되어야 한다. 또한 모듈의 열적 안정성을 보장하기 위해 설치된 전자부품의 온도가 허용온도보다 낮아야 한다. 이를 위해 상용 PIDO(Process Integration and Design Optimization) 툴인 PIAnO와 전산유체역학 프로그램인 FLOTHERM을 사용하여 전자부품의 온도를 허용온도보다 낮게 유지시키면서 히트싱크의 부피를 최소화하였다. 그 결과, 이동통신 모듈에 설치된 전자부품의 허용온도를 만족하면서 모듈의 부피를 41.9% 감소시킬 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.4718-4725
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• 2011

본 연구는 성능 해석을 통하여 1600cc급 흡기매니폴드의 흡기유량 및 분배특성에 대한 연구를 수행하였다. 일차원 엔진 성능해석 프로그램과 3차원 유동해석프로그램을 이용하여 해석을 수행하였다. 흡기 매니폴드의 정상상태 유동해석을 수행한 결과, 일차원 유동해석과 3차원 유동해석의 유량계수 표준편차는 1% 미만으로 우수한 분배특성을 나타내었다. 일차원 해석 결과가 3차원 결과 대비 미소하게 증가된 결과를 보였지만 동등한 유량계수 경향성을 나타냈다. 비정상상태 해석은 분배특성 측면에서 정상상태 해석 결과와 유사한 결과를 보였으며, 정상상태 해석결과를 통한 비정상상태 분배특성의 예측이 가능함을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권2호
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• pp.66-73
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• 2018

밀폐용기 내 Zirconium/Potassium Perchlorate의 연소를 수치적 모델링을 통해 전산해석을 수행하였다. 5차 WENO 공간차분법과 improved delayed detached eddy (IDDES) 난류모델을 사용하여 충격파가 동반되는 내부 유동구조를 모사하였고, 라그랑지안 연소모델을 통해 화약 입자를 계산하였다. 옆면 중앙에 센서가 설치된 원통형 밀폐용기 내부 유동분석을 통해 압력 진동이 발생하는 원인을 규명하였다. 또한 센서 다이어프램 깊이 변화에 따라 측정되는 압력 데이터를 실험값과 비교분석 하였다. 그 결과 센서 탭의 깊이가 약 2.36 mm 이상으로 커지면 유동속도가 아음속으로 감쇠하고 복잡한 eddy가 발생하여 측정값에 큰 불규칙성을 야기하는 현상을 관측하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권2호
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• pp.152-159
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• 2018

고온밸브의 비정상상태 복합열전달 해석 기법을 확립하기 위한 연구를 수행하였다. 장시간 작동하는 고온밸브의 특성과 해석의 경제성을 고려하여 두 가지 해석 기법을 제시하였다. 발달순서에 따라 구간을 나누고 구간별로 시간간격을 증가시켜 해석을 수행하는 다 구간 해석 기법과 정상상태 유동장 해석결과를 비정상상태 해석의 초기 값으로 사용하는 one-way 해석 기법을 제시 하였다. 다 구간 해석 기법의 경우 신뢰도가 높은 해석이 수행 가능하지만 경제적인 측면에서 설계 단계의 해석 기법으로는 부적합하였다. one-way 해석 기법의 경우 초기 신뢰도는 떨어지나 기민한 설계 변수 연구가 가능한 경제적인 해석 수행이 가능하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.169-174
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• 2013

고성능 EMU 열차의 형상 개선을 통한 공기저항 저감 효과를 알아보기 위하여 3차원정상 Navier-Stokes 방정식과 2방정식 난류 모델을 이용한 전산유체역학을 이용하여 수치해석을 수행하였다. 전산시뮬레이션에는 FLUENTTM ver.13과 Gambit 2.4.6이 사용되었으며, 기본 형상과 유선형으로 개선된 형상에 대하여 계산을 수행하였다. 또한, 터널 내 주행 시의 공기저항 특성을 살펴보기 위하여 개활지에서의 공기저항 계산도 수행하였으며, 차량 별 공기저항 기여도에 대한 분석도 수행되었다. 유선형으로 개선된 형상의 열차는 절편형 전두부와 돌출된 상부 및 하부구조를 가진 기본 형상 열차에 비하여 약 9.8%의 공기저항이 저감된 것을 확인하였으며, 공기저항 저감에 따른 주행저항의 저감은 시속 80km/h에서 약 4%에 이르는 것으로 나타났다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권6호
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• pp.2276-2296
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• 2022

This study validates the applicability of the CUPID code for simulating subcooled wall boiling under high-pressure conditions against number of DEBORA tests. In addition, a new numerical technique in which the interfacial momentum non-drag forces are calculated at the cell faces rather than the center is presented. This method reduced the numerical instability often triggered by calculating these terms at the cell center. Simulation results showed good agreement against the experimental data except for the bubble sizes in the bulk. Thus, a new model to calculate the Sauter mean diameter is proposed. Next, the effect of the relationship between the bubble departure diameter (D_dep) and the nucleation site density (N) on the performance of the Wall Heat Flux Partitioning (WHFP) model is investigated. Three correlations for D_dep and two for N are grouped into six combinations. Results by the different combinations show that despite the significant difference in the calculated D_dep, most combinations reasonably predict vapor distribution and liquid temperature. Analysis of the axial propagations of wall boiling parameters shows that the N term stabilizes the inconsistences in D_dep values by following a behavior reflective of D_dep to keep the total energy balance. Moreover, ratio of the heat flux components vary widely along the flow depending on the combinations. These results suggest that separate validation of D_dep correlations may be insufficient since its performance relies on the accompanying N correlations.

• 대한조선학회논문집
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• 제59권5호
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• pp.262-270
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• 2022

The emergence of new concept ships, such as autonomous ships, has drawn much attention on the manoeuvrability of ships because of the safe navigation and operation of ships. Although the manoeuvrability of KRISO Container Ship(KCS) has been frequently reported, there have been few documents of representative manoeuvre cases conducted in various methods by one institute. This paper presents the manoeuvrability of the ship in 1/42.0 model scale by 3 methods: free running model tests, horizontal planar motion mechanism tests, and computational fluid dynamics analysis. KRISO reports KCS manoeuvre data: 35° turning circle tests and 20/20(10/10) zigzag manoeuvring tests. In addition, a simple formula for integrating and comparing manoeuvre indices, Manoeuvrability Comparing Simple Index(MCSI), is proposed.