• 한국가스학회지
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• 제23권3호
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• pp.27-32
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• 2019

본 연구에서는 단일 원관에서 입구의 유속이 일정한 경우와 주기적인 변동이 있는 경우에 대하여 시간에 따라 원관 주위에서 와류 분포와 온도 분포 변화를 비교 분석하였다. 또한, 양력과 항력의 시간 변화와 PSD(power spectral density)를 분석하여 유동의 주파수 특성을 규명하였다. 일정 입구 유속의 경우는 잘 알려진 칼만 와류 분포를 보여 주었으며 원관의 상하에서 교대로 와류가 발생하는 것을 관찰할 수 있었다. 주기적인 입구 유속 변동의 경우는 원관의 상하에서 동시에 와류가 발생하는 것을 관찰할 수 있었다. 두 가지 모두 시간에 따른 온도 분포 변화는 와류 분포 변화와 거의 유사하게 거동하는 것을 확인할 수 있었다. 일정 입구 유속의 경우의 와류 유동 주파수는 31.15 Hz 이며 주기적인 입구 유속의 경우는 와류 유동 주파수는 입구 유속의 주파수와 동일하게 15.57 Hz으로 나타났다. 원관 표면 평균 누셀수는 일정 입구 유속의 경우는 99.6이며 주기적인 입구 유속 변동의 경우는 110.7로 나타나서 주기적인 입구 속도 변동의 경우가 열전달이 11.1% 증가하는 것을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.613-618
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• 2019

열교환기에서 유동 유발 진동은 배관의 파손을 유발할 수 있어서 열교환기의 구조 안정성을 위해 유동 유발 진동 특성을 규명할 필요가 있다. 본 연구는 단일 원관에서 입구의 유속이 일정한 경우와 주기적인 변동이 있는 경우에 대하여 시간에 따라 원관 주위에서 와류의 생성, 발달 및 분리 특성을 비교 분석하고 양력과 항력의 시간 변화 특성과 PSD 특성을 살펴보아 단일 원관에서 전방류의 주기적인 속도 변동에 따른 유동 특성을 규명하였다. 일정 입구 유속의 경우는 잘 알려진 칼만 와류 분포를 보여 주었으며 원관의 상하에서 교대로 와류가 발생, 성장, 분리하는 것을 관찰할 수 있었다. 주기적인 입구 유속의 경우는 원관의 상하에서 동시에 와류가 발생하는 것을 관찰할 수 있었다. 일정 입구 유속의 경우는 양력의 PSD 크기가 항력에 비해 약 500배 컸으며 주파수는 31.15 Hz이며 항력은 2배인 62.3 Hz로 나타났다. 주기적인 입구 유속의 경우는 항력의 PSD가 양력보다 약 500배 컸으며 주파수는 입구 유속의 주파수와 동일하게 15.57 Hz이며 양력의 주파수는 일정 입구 유속과 같은 칼만 와류 주파수인 31.15 Hz로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.446-451
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• 2020

전열관군으로 이루어진 열교환기에서 유동에 따른 진동은 전열 관군 배관의 파손을 유발할 수 있어서 열교환기에서 유동 유발 진동 특성을 규명할 필요가 있다. 본 연구는 전열 관군의 원관에서 입구의 유속이 일정한 경우와 주기적인 변동이 있는 경우에 대하여 시간에 따라 전열 관군 원관 1, 10 그리고 마지막 19번 원관에서 와류의 시간 변동 특성을 살펴보고 양력의 시간 변화 특성과 PSD 특성을 분석하여 전열 관군 원관에서 전방류의 주기적인 속도 변동에 따른 유동 특성을 규명하였다. 일정 입구 유속의 경우는 칼만 와류가 후류에 있는 원관의 유동에 영향을 미치고 있고 후류의 전열관군과 전방의 전열관군에서의 와류는 다소 시간적인 차이를 보여주지만 같은 주기의 칼만 와류를 발생하고 있음을 관찰할 수 있었다. 주기적인 입구 유속의 경우는 전열 관군에서 와류가 강한 유동이 흐르다가 유속이 줄어들 때는 와류가 약한 유동이 흐르는 것이 반복됨을 알 수 있다. 일정 입구 유속의 경우는 양력의 PSD로 살펴본 결과 주파수는 37.25Hz이며 19번 원관의 경우는 18.63Hz와 50Hz 근방에서 주파수가 관찰 되었다. 주기적인 입구 유속의 경우는 37.25Hz와 속도 주기인 18.63Hz에서 주된 주파수 특성을 보여주었다. 마지막 원관인 19번 원관은 20Hz에서 50Hz 사이에서 많은 피크 주파수를 관찰할 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1986-1991
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• 2003

To research on change of blade row flow field with tip clearance caused by upstream periodic wake, an apparatus that generate periodic wake through traversing cylinders were installed. Then how movement of upstream wake affect cascade flow and tip leakage flow were measured. Cylinder was installed in front of 50% of chord length, and traversing velocity was calculated at approximately 11.7m/s regarding inlet velocity and chord length. To measure three-dimensional velocity of flow inside blade row, single slanted hot-wire was used. From the results, when the periodic wake is inserted, the flow inside of cascade is dominantly affected by vortex that is generated from cylinder. This periodic wake affects passage vortex and tip leakage vortex.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.383-390
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• 2008

Flow pattern of cavitation around a plano-convex foil, whose shape is similar to the inducer impeller of the turbo-pumps in the liquid fuel rocket engine, was observed by using a cryogenic cavitation tunnel of blowdown type for visualization. Working fluids were liquid nitrogen and hot water. The parameter range to be varied was between 20 and 60mm for channel width, 20 and 60mm for foil chord, -1.8 and 13.2 for cavitation number, 3.7 and 19.5m/sec for averaged inlet velocity, $8.5{\times}10^4$ and $1.5{\times}10^6$ for Reynolds number, -8 and $8^{\circ}$ for angle of attack, respectively. Especially at positive angle of attack, namely, convex surface being downstream, the whole cavity or a part of the cavity on the foil surface departs periodically. Periodic cavitation occurs only in case of smaller cavitation size than twice foil chord. Cavitation thickness and length in 20mm wide channel are larger than those in 60mm due to the wall confinement effect. Therefore, periodic cavitation in 60mm wide channel easily occurs than that in 20mm. These results suggest that the periodic cavitation is controlled by not only the hydrodynamic effect of vortex shedding but also the channel wall confinement effect.

• 한국대기환경학회지
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• 제14권6호
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• pp.599-606
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• 1998

Removal of toluene vapor from airstreams was studied in a biological reactor known as a biofilter. The biofilter was packed porous ceramic inoculated with thickened activated sludge (MLVSS 17,683 mg/L). The lab-scale biofilter was operated for 42 days under various experimental conditions including inlet toluene concentrations and flow rates of the contaminated air streams. Removal efficiency reached up 96.6% after 4 days from start up. Nutrient limitation was proposed as a reason for the decrease in biofilter performence. Biofilter performance decreased substantially, coincident with the buildup of back pressure due to accumulation of excess VSS within the medium bed. Practically, the bed needs to be backwashed when the overall pressure drop is greater than 460.6 Pa at SV (Space Velocity) 100 h-1. Periodic backwashing of the biofilter was necessary for removing excess biomass and attaining stable long -term high removal efficiency The removal efficiency of toluene in the biofilter decreased as the gas velocity and toluene concentration in the inlet gas increased. The maximum elimination capacity of ceramic biofilter could reach up to 444.85 g/m3. hr. When the loading of toluene exceed this critical value, substrate inhibition occurred.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.377-380
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• 2007

스월 난류연소기에서의 혼합기 유입온도와 스월세기에 따른 연소불안정 발생 메커니즘 알아보기 위하여 Large Eddy Simulation을 수행하였다. 스월각 45도 경우 연료공기 혼합기의 온도를 600K에서 660K으로 증가시켰을 경우 화염분기(Bifurcation)현상이 관찰되었고, 스월 강도가 변할 경우 온도와 관계없이 화염분기가 일어나거나 그렇지 않음을 확인하였다. 벽면근처의 혼합가스 유동속도와 화염속도간의 상관관계는 화염분기현상의 발생에 주요한 인자임을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제15권2호
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• pp.151-156
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• 2009

이 연구에서는 선박용 팬일유니트의 엇갈림 냉각관 주위 유동특성을 실험적으로 고찰하였다. 입자영상유속계를 이용하여 입구유속기준 레이놀즈수 Re = $1.5{\times}10^3$에서 Re = $2.5{\times}10^3$까지 계측결과를 얻었다. 그 곁과 유동은 흐름방향으로 빠른 속도로 발달하여 비교적 짧은 거리 후방에 공간적인 주기성을 나타내었다. 유동이 발달하는 영역에서는 레이놀즈수에 의존하는 경향이 크게 나타났으나 공간적 주기성에 미치는 레이놀즈수의 영향은 크지 않았다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2004년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.473-478
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• 2004

This work presents the Thermal Hydraulic analysis has been performed for a 19-pin wire-spacer fuel assembly using three-dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes equations. SST model is used as a turbulence closure. The whole fuel assembly has been analyzed for one period of the wire-spacer using periodic boundary condition at inlet and outlet of the calculation domain. The overall results far a preliminary calculation show a good agreement with the experimental observations. It has been found that the major unidirectional flows are the axial velocity in sub-channels and the peripheral sweeping flows and the velocities are found to be following a cyclic path of period equal to the wire-wrap pitch. The temperature is found to be maximum in the central region and also, there exist a radial temperature gradient between the fuel rods. The major advantage of performing this kind of analysis is the prediction of thermal-hydraulic behavior of a fuel assembly with much ease.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권9호
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• pp.2294-2303
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• 1993

This paper investigated the characteristics of the turbulent incompressible flow past the orifice ring in an axi-symmetric pipe. The flow field was the turbulent pulsatile flow for Reynolds number of $2{\times}10^{5}$ which was defined based on the maximum velocity and the pipe diameter at the inlet, with oscillating frequence $(f_{os})=1/4{\pi}$ which was considered as quasi-steady state frequence. In the present investigation, finite analytic method was used to solve the governing equations in Navier Stokes and turbulent transport formulations. Particularly at high Reynolds number and low oscillation frequency, the effects of orifice ring on the flow were numerically investigated. The separation zone behind the orifice ring during the acceleration phase was found to be decreased. However, during the deceleration phase, the separation behind the orifice ring for pulsatile flow continuously grow to a size even larger than that in steady flow. The pressure drop in steady flow was found to be constant and always positive while for pulsatile flow the pressure drop change with time. And large turbulent kinetic energy, dissipation rate were found to be located in the region where the flow passes through the orifics ring. The maximum turbulent kinetic energy, generally occurs along the shear layer where the velocity gradient is large.