• 에너지공학
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• 제23권3호
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• pp.51-57
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• 2014

MILD 연소는 고온의 배기가스가 연소로 내에 유입되는 연료와 공기의 혼합물과 고온의 배기가스 가 만나는 위치에 따라 질소산화물 저감 특성이 많은 영향을 받는다. 본 연구에서는 폐기물소각로에 적용한 MILD 연소로에서 배기가스 재순환 여부에 따른 유동 특성과 배기가스 재순환 위치에 따른 유동 특성을 살펴보아 최적의 배기가스 재순환 위치를 선정하는 것을 목적으로 하였다. 본 연구의 전산 해석의 결과는 배기가스 재순환이 없는 경우에는 수직 격벽 상부의 단면에서 속도 분포는 수직 격벽 바로 상부에 큰 속도가 있고 더 상부는 역류가 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 배기가스 재순환이 있는 경우는 상부 자유공간에서의 유동 균일도를 수직 격벽 상부 단면에서의 x 방향 속도의 %RMS 값으로 비교하였으며 재순환 흡입구 위치가 자유공간 우측 상단에 위치한 경우가 %RMS 값이 57.4%로 가장 작은 값을 가지며 따라서 가장 효과적임을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권9호
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• pp.2339-2358
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• 1993

Since the rate and completeness of combustion in direct injection engines were controlled by the characteristics of gas flow fields and sprays, an understanding of those was essential to the design of the direct injection engines. In this study the numerical simulations of injection pressure effects on the characteristics of gas flow fields and sprays were preformed using the spray model that could predict the interactions between gas fields and spray droplets. The governing equations were discretized by the finite volume method and the modified k-.epsilon. model which included the compressibility effects due to the compression/expansion of piston was used. The results of the numerical calculation of the spray characteristics in the quiescent environment were compared with the experimental data. There were good agreements between the results of calculation and the experimental data, except in the early stages of the spray. In the motoring condition, the results showed that a substantial air entrainment into the spray volume was emerged and hence the squish motion was relatively unimportant during the fuel injection periods. It was found that as the injection pressure increased, the evaporation rate of droplets was decreased due to the narrow width of spray and the increased number of droplets impinged on the bottom of the piston bowl.

• 한국수자원학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.181-193
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• 2000

본 논문에서는 파랑이 존재할 때 모래결위에서의 흐름과 부유사의 거동에 관하여 기술한다. 새로운 수치모형시스템을 구축하였으며 이를 규칙파랑을 이용한 기존 실험실 실험조건과 가상적불규칙파랑조건에 적용하였다. 흐름장 계산은 SMAC 방법에 근거한 프로그램 SOLA를 Kim 등(1994)이 일부 수정하여 제시한 프로그램을 사용하였다. 흐름계산 부모형은 x-z 면에서의 연속방정식과 Reynolds의 운동방정식을 기본방정식으로 한다. 흐름부모형으로 파랑궤적도, 전단응력, 압력의 분포를 계산하였다. 모형실험결과 중 수직방향궤적도는 관측자료와 잘 일치하였다. 퇴적물이동 부모형은 부유사의 이류확산을 나타내는 식을 기본방정식으로 한다. 수치기법은 분리기법을 이용하며, 모래결 표면으로부터 퇴적물이 연행되어 유체내로 투입된다. 규칙파랑 실험조건에 수치모형을 적용한 결과, 부유사농도의 연직분포가 Deltaflume의 실험자료와 유사하게 재현되었다. 가상적인 불규칙 파랑조건에 모형을 적용한 결과 부유사농도의 높게, 부유사확산 범위가 더 넓게 예측되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.353-356
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• 2009

A pivotal mechanical balance of plant for 75kW class molten carbonate fuel cells comprise of a catalytic burner and an ejector which has been designed and tested in KEPRI(Korea Electric Power Research Institute). The catalytic burner, which oxidizes residual fuel in the anode tail gas, was operated at several conditions. Some problems arose due to local overheating or auto-ignition, which could limit the catalyst life. The catalytic burner was designed by considering both gas mixing and gas velocity. Test results showed that the temperature distribution is very uniform. In addition, an ejector is a fluid machinery to be utilized for mixing fluids, maintaining vacuum, and transporting them. The ejector is placed at mixing point between the anode off gas and the cathode off gas or the fresh air Several ejectors were designed and tested to form a suction on the fuel tail gas and balance the differential pressures between anode and cathode over a range of operating conditions. The tests showed that the design of the nozzle and throat played an important role in balancing the anode tail and cathode inlet gas pressures. The 75kW MCFC system built in our ejector and catalytic burner was successfully operated from Novembe, 2008 to April, 2009. It recorded the voltage of 104V at the current of 754A and reached the maximum generating power of 78.5kW DC. The results for both stand-alone and integration into another balance of plant are discussed.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.2133-2138
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• 2003

In general, flow entrainment of surrounding gas into a supersonic jet is caused by the pressure drop inside the jet and the shear actions between the jet and the surrounding gas. In the recent industrial applications, like supersonic ejector system or scramjet engine, the rapid mixing of two different gases is important in that it determines the whole performance of the flow system. However, the mixing performance of the conventional circular jet is very low because the shear actions are not enough. The supersonic jet discharging from a petal nozzle is known to enhance mixing effects with the surrounding gas because it produces strong longitudinal vortices due to the velocity differences from both the major and minor axes of petal nozzle. This study aims to enhance the mixing performance of the jet with surrounding gas by using the lobed petal nozzle. The jet flows from the petal nozzle are compared with those from the conventional circular nozzle. The petal nozzles employed are 4, 6, and 8 lobed shapes with a design Mach number of 1.7 each, and the circular nozzle has the same design Mach number. The pitot impact pressures are measured in detail to specify the jet flows. For flow visualization, the schlieren optical method is used. The experimental results reveal that the petal nozzle reduces the supersonic length of the supersonic jet, and leads to the improved mixing performance compared with the conventional circular jet.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권7호
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• pp.683-687
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• 2012

본 연구는 CFD 해석을 이용하여 사각 천장형 루버 디퓨저의 토출각도와 토출 유량에 따른 실내 공기유동 특성에 관한 것이다. CFD 툴은 상용프로그램인 ANSYS 13.0의 CFX를 이용하였다. 연구에 사용된 디퓨저는 적은 유량에서도 충분한 도달거리를 확보할 수 있도록 모델링하였으며, 실내 크기는 $6{\times}6{\times}2.7m$로 디퓨저의 대각선 방향으로 원형 배기구를 모델링 하였다. 토출 공기의 체적유량은 5.1CMM, 7.4CMM이며, 디퓨저의 토출각도를 $30^{\circ}$에서부터 $60^{\circ}$까지 $10^{\circ}$씩 변화하여 실내의 유동특성에 대하여 고찰하였다.

• Journal of Industrial and Engineering Chemistry
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• 제68권
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• pp.274-281
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• 2018

Experimental studies of the hydrodynamic performance of the draft tube conical spout-fluid bed (DCSF) were conducted using pharmaceutical pellets. The experiments were carried out in a DCSF consisted of two sections: (a) a conical section with the cross section of $120mm{\times}250mm$ and the height of 270 mm, (b) a cylindrical section with the diameter of 250 mm and the height of 600 mm. The flow characteristics of solids were investigated with a high speed camera and a pezoresistive absolute pressure transducer simultaneously. These characteristics revealed different flow regimes in the DCSF: packed bed at low gas velocities, fluidized bed in draft tube at higher gas velocities until minimum spouting, and spouted bed. The stable spouting was identified by the presence of two dominant frequencies of the power spectrum density of pressure fluctuation signature: (i) the frequency band 6-9 Hz and (ii) the frequency band 12-15 Hz. The pressure drops across the draft tube as well as the annulus measured in order to better recognize the flow structure in the DCSF. It was observed that the pressure drop across the draft tube, the pressure drop across the annulus, and the minimum spouting velocity increase with the increase in the height of draft tube and distance of the entrainment zone, but with the decrease in the distributor hole pitch. Finally, this study provided novel insight into the hydrodynamic of DCSF, particularly minimum spouting and stable spouting in the DCSF which contains valuable information for process design and scale-up of spouted bed equipment.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.122-127
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• 2021

선수 주변의 쇄파 과정 및 작은 스케일의 특징과 같은 유동 특성을 조사하기 위해 수치적 연구가 수행되었다. 본 연구에 사용된 쐐기형 선수의 형상은 이전 연구 [1, 2]에서 가져온 것이며 계산 조건은 Re = 1.64 × 10⁵ 및 Fr = 2.93이다. 상업용 전산유체역학(CFD) 소프트웨어 중 하나인 Star CCM +을 사용하여 수치 시뮬레이션을 수행하였다. 전반적인 선수 주변의 파 프로파일, 플런징 제트 모양, 공기 혼입 및 쇄파 과정과 같은 결과는 다른 실험 및 수치 연구와 비교되었고 일치하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 선수파 프로파일은 쐐기 앞에서부터 뒤로 가면서 뒤집힘 제트가 형성되고 마지막으로 제트가 쇄파 되는 것을 볼 수 있다. 플런징 쇄파 현상도 쐐기 모양을 따라가면서 일어나는 것을 알 수 있고 이전 플런징 쇄파에서 나타나는 플런징 쇄파의 4가지 과정을 보여 주고 있다. 플런징 쇄파 시 제트 주위의 속도가 급격하게 커지는 것을 확인할 수 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권1호
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• pp.55-64
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• 2017

본 연구에서는 ULTIMATE 기법을 이용하여 밀도류 층적분 모형의 해석을 위한 수치모형을 제시하였다. 개발된 모형을 경사부와 평탄부로 이루어진 실내 실험에 적용하여 경사부에 유입된 부유사 밀도류의 전파 특성에 대해 분석하였다. ULTIMATE 기법의 범용제한자로 인하여 밀도류의 선단부가 수치진동 없이 비교적 급한 형태로 전파되는 것을 모의하였다. 그리고 사류로 전파되고 수로 끝에서부터 상류로 변화되는 밀도류의 내부 도수 발생 과정을 재현하였다. 이러한 내부 도수는 ULTIMATE 제한자를 사용하면 Courant 수가 1 미만일 때 안정적으로 모의되는 것을 확인하였다. 또한 밀도류의 전파 속도에 영향을 주는 인자에 대하여 분석하였다. 입자의 크기는 $9{\mu}m$ 이하일 때 밀도류의 전파 속도에 큰 영향을 주지 않는 반면, 부력 흐름률은 확연한 영향을 주는 것을 확인하였다. 마지막으로 부유사 밀도류에 의한 하상변동에 대해 검토하였다. 수치모형으로 부유사 밀도류의 전파에 의한 하상변동을 정량적으로 적절히 모의하였으며, 도수로 인한 부유사 연행의 차이와 이로 인한 하상의 불연속적인 형태를 관찰할 수 있었다.

• 한국수산과학회지
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• 제20권5호
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• pp.391-407
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• 1987

본 연구는 1985년 5월부터 1986년 5월까지 삼천포 화력발전소를 대상으로 발전소 냉각계통의 가동이 저서생물군집의 천이에 미치는 영향을 구명하기 위하여 실시되었다. 발전소 냉각계통의 가동은 배수수 및 온배수 광산구역에 서식하는 저서동물의 부착적기에 많은 영향을 을 미치고 있었다. 배수로의 낮은 종분화도와 빈약한 부착정도는 이 지역에 출현하는 저서생물의 부착기유생이 냉각수에 의하여 공급되는 자원에 의존하고 있어, 높은 온도 및 빠른 유속에 더하여 부착기유생이 냉각계통 통과시 입는 영향이 가미되었기 때문이라 보여진다. 온배수 확산구역에서 종의 수는 취수로보다 적었지만 부착생물의 양이 컸던 것은 온도상승이 몇몇 종류는 도태시키는 결과를 보였지만 나머지 종들의 번식을 촉진시켰고, 또한 이 지역에 부착기유생 자원과 새로운 부착기질로 이동해 올 수 있는 동물자원이 풍부하였기 때문이라 생각되어진다. 취수로의 여름철 군집과 온배수 확산구역의 봄철 군집, 그리고 취수로의 가을철 군집과 온배수 확산구역의 겨울철 군집이 비교적 높은 유사성을 나타낸다는 점과 취수로 저서동물군집의 생태학론 지수곡선이 $1\~2$개월의 차이를 두고 배수로와 온배수 확산구역의 지수곡선 변화와 비슷한 변화추이를 보인다는 점은 매우 유의할 만한 현상이었다.