• 대한기계학회논문집B
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• 제29권10호
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• pp.1156-1162
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• 2005

In this study, a noble method is proposed to prevent the edge overcoating (EOC) that may develop near the edge of the steel strip in the gas wiping process of continuous hot-dip galvanizing. In our past study (Trans. of the KSME (B), Vol. 27, No. 8, pp. $1105\~1113$), it was found that EOC is caused by the alternating vortices which are generated by the collision of two opposed jets in the region outside the steel strip. When the two opposed jets collide at an angle much less than $180^{o}$, non-alternating stable vortices are established symmetrically outside the steel strip, which lead to nearly uniform pressure on the strip surface. In order to deflect both jets downward by a certain angle, a cylinder with small diameter is installed tangentially to the exit of the lower lip of the two-dimensional jet. In order to find an optimum cylinder diameter, the three dimensional flow field is analysed numerically by using the commercial code, STAR-CD. And the coating thickness is calculated by using an integral analysis method to solve the boundary layer momentum equation. In order to compare the present noble method with the conventional baffle plate method to prevent the EOC, the flow field with a baffle plate is also calculated. The calculation results show that the tangentially installed cylinder at the bottom lip of the jet exit is more effective than the baffle plate to prevent EOC.

• 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.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권4호
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• pp.271-279
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• 2009

본 연구는 단순한 직사각형 하도에서 발생한 댐 붕괴 및 홍수전파 등에서 만족스러운 결과를 보였던 Riemann 근사해법을 이용한 1차원 유한체적기법을 불규칙한 하도형상의 자연하도에 적용하기 위하여 새로운 기법을 개발하는 것이 목적이다. 이를 위하여 자연하천 단면을 등가의 직사각형 단면으로 변환하는 개념을 도입하였으며, 그 결과, 운동량방정식이 수정되었다. 새롭게 개발된 기법을 정확해가 존재하는 삼각형 단면하도의 댐 붕괴 흐름에 적용하고 그 결과를 비교함으로써, 기법의 정확성 및 적용성이 검증되었다. 단면의 형상 및 단면간 거리가 균일하지 않는 자연하도에 적용한 결과는 실측수위와 비교하여 홍수파의 전파 양상, 도수의 발생 위치 및 크기, 그리고 전 구간에서의 최대 수위가 잘 일치함을 나타낸다. 본 연구결과로부터 기존의 균일한 단면을 사용하여 개발된 기법들을 복잡한 수치처리과정 없이 자연하천 단면에 직접 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 에너지공학
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• 제10권4호
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• pp.349-356
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• 2001

물과 증기의 직접접촉에 의한 응축 열전달은 움직이는 증기/물 경계면에서 열 및 물질 전달이 이루어지는 현상으로서, 매우 큰 열전달계수를 수반하는 특징이 있기 때문에 이를 응용한 설계가 산업계에서 광범위하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 단일 수평 배관을 통해 과냉각수가 있는 응축탱크로 안정된 증기제트가 방출될 때, 증기제트 형상을 예측하는 간단한 응축해석모델을 제시하였다. 해석모델은 축대칭 좌표계에서 질량, 운동량 및 에너지 방정식과 증기/물 경계면에서 의 응축 특성을 고려한 열평형 방정식을 사용하여 유도하였다. 증기/물 경계에서의 매우 큰 열전달율은 기존의 실험을 근거로 한 유효열전도계수에 의해 반영되었다. 해석결과는 실험결과와 비교하였고, 제시된 해석 모델은 실험에서 관찰된 바와 같이 증기 질량유속과 수조 온도가 증가할수록 증기제트 크기(반경 및 길이)가 증가하는 경향을 보였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권5호
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• pp.341-347
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• 2008

수변이나 연안에서의 식생은 어류의 산란지, 파랑으로부터 배후공간을 보호하고 수변의 침식을 감소하며 아름다운 자연 경관을 제공하고 있으며 수질 정화, 생태학적으로도 주요한 기능을 하고 있는 등 최근 식생의 가치가 재인식되고 있다. 그러나 수변식생에 의한 파랑변형 특성에 관한 수치적 및 이론적 연구뿐 만 아니라 해안수리학적 연구가 아직은 미흡한 상태이다. 본 연구에서는 수변식생에 의한 파랑 감쇠 특성을 비정상완경사방정식에 의한 수치모형에 의해 검토하였으며 단순한 선형장파 이론에 의한 이론적 연구 결과와 비교 검토하였다. 식생이 있는 수로에 파랑이 전파하는 경우 파랑의 감쇠특성은 지형이나 입사파 조건 뿐 만 아니라 식생조건에 따라 변화하므로 이들을 고려하여 검토하였다. 이론적 해석과 수치실험 결과를 통해 식생특성과 파랑조건 및 운동량교환 계수와 같은 파라메타의 특성을 명확히 하였다.

• 한국대기환경학회지
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• 제22권1호
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• pp.35-41
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• 2006

The steel foundries with electric arc furnaces handling metal scraps have recently gained an attention as a potential source of dusts. The present study focuses on the analysis of dust emissions and removals during furnace charging and melting processes by commercial CFD software named FLUENT. A body fitted grid system consisting of 880,000 meshes was first generated by Gambit for the electric arc furnace with the capacity of 60 ton/cycle and then FLUENT was invoked to solve the corresponding NavierStokers equation for the momentum, temperature and dust concentration. The entire processes from metal charging to metal melting were simulated to investigate the unsteady behaviors of fluid flows and dust concentrations. The model simulation results showed that as the top of the electric arc furnace opened for metal charging, hot plumes bursted out from the furnace rose strongly by buoyance and escaped mostly through the main hood. Therefore, the capacity of main hoods determined the vent efficiency in the metal charging process. As the furnace was closed after the metal charging and the metal melting processes was followed, the hot flow stream stretching from the furnace to the main hood was dissipated fast and the flow from the inlet of the bottom of the left hand side to the main and monitoring hoods constituted the main stream. And there was only a slow flow in the right hand side of the furnace. Therefore, the dust concentrations were calculated higher in the left hand side of the furnace, which was consistent with observations.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권7호
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• pp.677-683
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• 2011

지금껏 TNT 폭발에 의한 피해를 계산하는 방법에는 몇 가지 실험에 의한 모델이 제안되었다. 본 논문에서는 fire-ball 중심에서 가스가 단열이라는 가정하에 연속방정식, 오일러 및 에너지 방정식에 대한 해석적 해를 얻어 TNT 가 폭발 후 팽창하는 fire-ball 에 대한 시간에 따른 반경의 변화를 얻었다. 급격히 팽창하는 fire-ball 에 의한 충격파의 전파는 Kirkwood-Bethe 가정에 의해 구하였다. 해저에서 TNT 가폭발하게 되면 fire-ball 이 생성, 팽창해 기포로 거동하게 된다. 이 기포의 주기와 최대반경에 대한 계산 값을 실험 값과 비교한 결과 계산 값은 실험 값과 잘 일치 하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권5호
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• pp.353-363
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• 2017

부하변동과 외란에 따른 관류보일러 물-증기 계통의 동적 거동을 물리적 모델링 접근방법으로 모사하였다. 본 논문에서는 수관의 질량, 에너지와 운동량 방정식을 고려한 아임계 영역의 동적 모사를 보고한다. 500MWe 급의 절탄기, 증발기와 과열기로 이루어진 단순한 보일러 시스템을 가정하였고, 증발기 모델링은 참고문헌 데이터와 검증을 진행 하였다. 이 시스템에 대하여 외란에 따른 정량적 응답특성을 살펴보았다. 또한, 수연비(증기량과 연료의 유량비)가 설계조건과 크게 다른 탈 설계 운전 사례에 대한 보일러 시스템의 동적 응답평가를 진행 하였다. 그 결과를 통해 적절한 수연비의 제어와 재순환 시스템과 분무 감온기 설계의 중요성이 재확인 되었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제14권1호
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• pp.89-96
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• 1993

During high frequency ventilation (HFV), mean alveolar pressure has been measured to increase with mean airway opening pressure controlled at a constant level in both humans and experimental animals. Since this phenomenon could potentiate barotrauma limiting advantages of HFV, the present study theoretically predicted the difference between menu alveolar and airway opening pressures ($MP_{alv}$). In a Weibel's trumpet airway model, approximated formula for $MP_{alv}$ was derived based on momentum conservation assuming a uniform velocity profile. The prediction, equation was a func pion of gas density($\rho$), mean flow rate(Q), and diameter of the airway opening where the pressure measurement was made($D_0$) : $MP_{alv}=4{\rho}(Q/D_0^{2})^2$. This was a result of the difference in crosssectional area between the alveoli and the airway opening. A simple aireway model experiment was performed and the results well fitted to the prediction, which demonstrated the validity of the present analysis. Previously reported $MP_{alv}$ data from anesthetized dogs in supine position were comparable to the predicted values, indicating that the observed dissociation between mean alveolar and airway opening pressures during HFV can be explained by this innate geometric (or cross-sectional area) asymmetry of the airways. In lateral position, however, the prediction substantially underestimated the measurements suggesting involvement of other important physiological mechanisms.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제27권3호
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• pp.205-212
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• 2010

To better understand the physical processes that maintain the high-latitude lower thermospheric dynamics, we have identified relative contributions of the momentum forcing and the heating to the high-latitude lower thermospheric winds depending on the interplanetary magnetic field (IMF) and altitude. For this study, we performed a term analysis of the potential vorticity equation for the high-latitude neutral wind field in the lower thermosphere during the southern summertime for different IMF conditions, with the aid of the National Center for Atmospheric Research Thermosphere-Ionosphere Electrodynamics General Circulation Model (NCAR-TIEGCM). Difference potential vorticity forcing and heating terms, obtained by subtracting values with zero IMF from those with non-zero IMF, are influenced by the IMF conditions. The difference forcing is more significant for strong IMF $B_y$ condition than for strong IMF $B_z$ condition. For negative or positive $B_y$ conditions, the difference forcings in the polar cap are larger by a factor of about 2 than those in the auroral region. The difference heating is the most significant for negative IMF $B_z$ condition, and the difference heatings in the auroral region are larger by a factor of about 1.5 than those in the polar cap region. The magnitudes of the difference forcing and heating decrease rapidly with descending altitudes. It is confirmed that the contribution of the forcing to the high-latitude lower thermospheric dynamics is stronger than the contribution of the heating to it. Especially, it is obvious that the contribution of the forcing to the dynamics is much larger in the polar cap region than in the auroral region and at higher altitude than at lower altitude. It is evident that when $B_z$ is negative condition the contribution of the forcing is the lowest and the contribution of the heating is the highest among the different IMF conditions.