본 연구는 콘덴싱 보일러 내부에 들어가는 원심 터보형 송풍기의 성능 향상 및 그 유동특성을 파악하고자 하였다. 보일러는 연소를 위해 반드시 필요한 가스와 공기의 양이 조절되어야하며, 이를 위해 송풍기는 보일러 내부의 한정된 영역을 차지한다. 한정된 영역에서 최적의 효율을 얻기 위해서는 케이싱 및 임펠러의 형상을 변경하는 것이 일반적으로 사용되며, 형상변화에 따른 입/출구압력, 유량, 임펠러의 토크 등의 성능특성을 파악하였다. MRF(Multiple Rotating Frame)기법 및 k-ù SST 난류 모델을 적용하여 회전 임펠러에 대한 수치해석을 수행하였으며, 형상의 변경에 따라 송풍기의 성능특성 및 최적화된 설계형상을 제안하였고, 압력측정실험을 통해 그 결과를 검증하였다.

The purpose of this study is to investigate the actual field application of the super-charger for heavy equipment. In this paper, the numerical analysis and performance evaluating experiments were performed. ANSYS CFX program has been used to obtain the solutions for the problems of three-dimensional turbulent air flow in the super-charger. To evaluate the flow performance of the super-charger, the performance test facility and data acquisition system were manufactured. We obtained satisfactory results from CFD analysis and flow experiment.

Flow control of flow field is essential to design efficient elements relating to fluid machineries. In this study, flow characteristics of rectangular prism with center gap through-flow at different aspect ratio was investigated to flow control. It was used a FLUENT 6.3 version to study flow field. It was found that the through-flow disturbs the development of vertical velocity component and decreased the vortex size and critical value of a rapid change in pressure coefficient distribution.

유속의 변화에 따른 오일펜스 만곡부 후면의 속도장과 압력장, 와도 및 난류 강도를 계측한 PIV 실험의 결과 유속이 증가함에 따라 유동 경계역의 후면부에서의 흐름 방향이 전면부의 흐름 방향에 가까워지는 현상이 나타났고, 압력 분포의 양상이 달라졌으며 난류도 더욱 불규칙적인 형태로 나타났다. PIV 실험과 동일 조건으로 수행한 CFD 해석 결과, 후류의 유동 패턴이 0.3m/s이하의 저속인 경우는 PIV 실험 결과와 유사하게 나타났으나, 유속이 0.4m/s일 때는 오일펜스 자체의 유연성으로 인해 다소 차이가 나타났고, 오일펜스 하단의 압력차로 인한 불규칙한 난류가 수면까지 영향을 주었다.

전산유동 수치모형을 이용하여 다양한 대기안정도 상태하에서 부산광역시내 승학산과 구덕산의 초고해상도 풍력자원을 평가하였다. 연구에 사용된 수치모형은 중규모와 미규모 기상현상의 재현에 널리 사용되는 전산유동 수치모형인 A2C이다. 대기안정도가 강할 때, 위치에너지의 크기가 상대적으로 강해지기 때문에 산을 넘어가는 경향이 나타난다. 반면 대기안정도가 약해지면서 산악후면의 후류 발생이 증대되며, 난류에너지가 증가한다. 그리고 연평균 풍력밀도, 난류운동에너지, 연직 바람전단력 분석을 통하여 구덕산 정상의 남쪽 부근이 다른 구역보다 가용 풍력자원이 풍부함을 확인하였다.

실제 대기경계층 내에 놓인 언덕 지형 주위 유동은 단순 모델을 적용한 풍동 실험이나 수치해석 결과와 는 큰 차이가 발생한다. 승학산은 풍향각에 따른 협곡, 매우 가파른 언덕 및 급격한 언덕을 지나는 유동의 후류 특성 등에 대한 여러 가지 지형적 특징을 지니고 있다. 이와 같은 유동 특성을 분석하기 위해 50m 높이의 기상 타워를 설치하여 30m, 40m, 50m 에서의 풍속 및 풍향을 각각 10분 평균으로 측정하였다. 경계층 풍속 분포 측정 결과, 급격한 언덕을 가진 풍향각에서는 큰 구배를 가지는 풍속 분포가 측정되었다. 특정 풍향각에 대하여 난류강도 분포가 협곡과 가파른 언덕에서 큰 값을 관찰할 수 있었으며, 프로파일 법으로 계산된 표면조도 역시 지형적인 특성으로 인한 경계층 풍속 분포를 효과적으로 나타내었다. 반면 시간적으로 분류된 대기안정성이 유동에 끼치는 영향은 복잡한 지형적 특성으로 인해 열유동 현상이 크게 나타나지 않는 것을 확인할 수 있었다.

해안 지역은 해수의 운동에너지의 대부분은 해안에서 소산되며 이 과정에서 해안의 토사 등이 유실된다. 수면에 돌출된 방 파제에 비해 수중구조물은 해수의 유통을 가능하게 하고 해안선을 따라 해수순환을 가능케 한다. 이 연구에서는 해안 침식을 방지 기 능을 갖는 수중구조물을 수중장애물로 형상화 하고 후방의 흐름특성을 입자영상유속계를 이용하여 규명하였다. 그 결과 유선의 곡률 효과가 현저히 나타났으며 전단층 주위 유체의 유입 등의 영향으로 박리 전단층 내에서 커다란 와구조가 연속적으로 발생하였다.

유속의 변화에 따른 오일펜스 만곡부 후면의 속도장과 압력장, 와도 및 난류 강도를 계측한 PIV 실험의 결과 유속이 증가함에 따라 유동 경계역의 후면부에서의 흐름 방향이 전면부의 흐름방향에 가까워지는 현상이 나타났고, 압력 분포의 양상이 달라졌으며 난류도 더욱 불규 칙적인 형태로 나타났다. PIV 실험과 동일 조건으로 수행한 CFD 해석 결과, 후류의 유동 패턴이 0.3m/s이하의 저속인 경우는 PIV 실험 결과 와 유사하게 나타났으나, 유속이 0.4m/s일 때는 오일펜스 자체의 유연성으로 인해 다소 차이가 나타났고, 오일펜스 하단의 압력차로 인한 불규 칙한 난류가 수면까지 영향을 주는 것 같았다.

남해안의 연안전선 형성에 영향을 주는 조류와 취송류, 그리고 밀도류의 분포를 파악하기 위하여 3차원유동모델 (POM; Princeton Ocean Model)을 이용하여 수치실험 하였다. 조석 잔차류의 유향을 보면 거제도 및 남해도 먼 바다에서는 남향 류가 우세하였고, 전라남도 먼 바다에서는 서향류가 우세하게 나타났으며, 밀도류는 남해안의 대표적인 해류인 쓰시마 난류를 잘 재현하였다. 또한, 취송류의 흐름도 일반적인 흐름과 유사하게 잘 재현되었다. 외양역에서는 밀도류의 영향이 강하며, 해안부 근에서는 취송류와 조석잔차류의 영향이 전체잔차류에서 반영되었다. 이상의 결과를 통하여 남해안에서의 물질 이동·확산을 예 측하기 위한 기초자료로 활용 가능 할 것으로 판단된다.

The small catamaran leisure boat which is 4.1m length, 1.9m breadth and 0.7 ton displacement was designed. To decide optimum breadth, four sets of distances between hulls were considered. CFD analysis using FLUENT was performed to examine flow patterns, pressure distribution and wave height between two hulls. Model test at CWC in INHA Technical College was also carried out to get the resistance for final hull form at design speed 5 knots. The feature of flow pattern among four different distances between hulls were compared and discussed. The optimum breadth of design vessel was decided depending on the CFD results and comments of expertise that has experience on board the small demihull. The design procedure to choose optimum breadth, especially small change of the hull distance, using CFD was described in this paper

This study was experimentally analyzed to search the swirl characteristics of helical intake port for the performance improvement in direct injection diesel engine. The intake port flow is important factor which has influence on the engine performance because the properties in the injected fuel depend on the combustion characteristics. In order to analyze the characteristics of swirl in the helical intake port of cylinder head, flow coefficient and swirl ratio were measured by an impulse swirl torque meter at position of 1.75 cylinder diameter for different valve lifts at the steady flow condition with intake port of the in-line and V type engine. Each intake ports were established swirl ratio 1.70, 2.13, 2.25, 2.38 and 2.43 by hand working. The results of steady flow test showed that flow coefficient and swirl intensity increased as valve lift increased, while the increase of swirl ratio according to the change of intake port geometry decreased mean flow coefficient and increased Gulf factor.

Ballast water of ten billion tons are transferred by the ship annually in the world. Because alien creatures are destroying aquatic ecosystems, ballast water treatment is needed. Physical methods of treatment using the filtration method is hydrocyclone. The advantage of hydrocyclone is to create a simple structure and a easy separation of good performance. A commercial CFD code CFX 11.0 is applied to analyze hydrocyclone. According to the shape changes of the hydrocyclone, separation performance was compared. The results show that when you reduce the height of hydrocyclone, hydrocyclone separation efficiency is lowered.

이 연구에서는 선박용 팬일유니트의 엇갈림 냉각관 주위 유동특성을 실험적으로 고찰하였다. 입자영상유속계를 이용하여 입구유속기준 레이놀즈수 Re = 1.5×103에서 Re = 2.5×103까지 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.

본 연구는 여섯 개의 서로 다른 쉘로우 딤플(Shallow Dimple)에 의해 나타나는 유동구조 특성에 대한 연구결과을 기술하였다.(쉘로우 딤플(SD), 실린더 딤플(CD), 도우넛 딤플(DD), V자형 딤플(WD), 역방향 실린더 딤플(BCD), 역방향 V자형 딤플(BWD)). 딤플은 복잡하지 않은 제작절차를 비교적 요구하며 압력손실도 상대적으로 적으므로 사각 립(rectangular rib), 실린더와 같은 여러 가지 형상에 비해 열전달 손실을 줄이고 열전달 증대시키는 효과적인 장치이다. 본 연구결과을 통하여 여러 가지 딤플 형상에 따라 서로 다른 와류구조가 딤플의 중앙과 가장자리에서 생성, 발달, 소멸을 주기적으로 반복 발생되고 있음을 파악하였으며, 딤플의 중앙부위에서 와류가 발생할 때에는 서로 다른 딤플형상에서 7-9 Hz의 유사한 발산주기가 발생하였다. 또한, 압력손실정도를 파악하기 위한 마찰계수비는 최대 1.24, 최소 1.13으로 나타났으며 역방향 V자형 딤플이 가장 크고, 도우넛 딤플의 경우가 가장 적었다. 따라서, 서로 다른 딤플형상에서 발생되는 유동구조특성을 비교한 결과 쉘로우 딤플, 역방향 V자형 딤플 및 도우넛 딤플형상이 가장 큰 열전달을 증가시키는 것으로 나타났다.