Fluid motion within the internal combustion engine cylinder plays a major role in controlling the fuel/air mixing and combustion processes in spark-ignition engines, and the combustion processes in compressionignition engines. In-cylinder flow is quite unstable and varies from one cycle to another. Various methods of in-cylinder flow measurement and fuel/air mixing characterization have been developed during the past few decades. In particular, laser based flow diagnostic techniques have been utilized for this purpose. This study will focus on the quantification of spark-ignition engine in-cylinder flow using the laser based flow diagnostic techniques. The measurement methods, including high speed flow visualization and laser Doppler velocimetry (LDV), will be discussed.

It is known that the cooling performance can be improved about 5~12% and the COP (Coefficient of Performance) can be improved about 10~15% when the IHX (Internal Heat Exchanger) was applied in a vehicle. Thus, the aim of this study was to observe the influence of the fins shape on the turbulence flow and turbulence kinetic energy gradient in IHX. All the applied parameters of the fin such as rotation angle, spacing ratio, height ratio and mass flow rate are changed. The governing equations for the flow motion simulation were applied to continuity equation and Navier-Stokes equation, and the turbulence model was applied by the Shear Stress Transport(SST) model, which has the advantage of turbulence simulation. As the rotation angles of the front and back fins were increased, the difference in the maximum turbulent kinetic energy gradient between fins was reduced. As the inlet flow mass increased, the turbulent kinetic energy difference between front and back fins were increased. The turbulence area tended to increase with increasing fin height ratio.

An AVL research engine, type 520, is modified to adapt to the 3.5L four-valve SI engine. With these given engine configurations, a test rig is constructed which allows easy changing of the different pistons and engine heads with a motoring capacity up to 3500 rpm. Nearly complete optical access to the inside of the cylinder is obtained by installing a transparent quartz cylinder on an AVL single cylinder engine. To avoid lubrication and to minimize scratches in the quartz cylinder the piston rings are made of Rulon-LD. With this experimental engine, researches for the in-cylinder flow characteristics by changing the induction system have been carried out using the laser based flow diagnostic techniques. In accordance with the previous result, it is evident that larger sized particles would be required in order to observe the flow characteristics of interest. The flow visualization taken with microballoon particles shows significant improvement. This provide detailed information.

This paper presents the flow analysis of flow over a cylindrical helical-blade turbine to investigate its optimum performance by varying design parameters. For numerical investigations, shear stress transport (SST) turbulence model is used. This simulation is carried out using commercial code CFX by ANSYS Inc. In this paper, the shape optimization was of turbine blades with NACA0021 performed for the vertical-axis turbine having the cylindrical shape. The influences of blade angle of attack, helical angle, and solidity on each shape are grasped. From of the flow analysis, power coefficient decreased when the helical angle was 20 degrees or more, and no electricity is produced when the solidity of 0.1. As a result of the shape optimization, the cylindrical turbine showed the highest power coefficient of 0.2733 at 3° of the blade angle of attack, 10° of the helical angle, and 0.2 of the solidity at the tip speed ratio of 1.

In this study, the CFD analysis was performed by changing the geometry of coil-tube diameter ratio, coil winding number, coil pitch, and cross section of the tube to investigate the heat flow characteristics of forced convection in a helical coil-tube heat exchanger using RSM (Reynolds Stress Model). As a result, the secondary flow was developed in the tube caused by the influence of centrifugal force. It improved the heat transfer on the outer side of the tube, but on the inner side was not performed well. And the temperature rose locally in the tube region. Also the pressure drop in the tube was proportional to the diameter ratio of the coil-tube and the inlet velocity, and it was found that pressure drop and friction factor were inversely proportional. When the coil winding number and coil pitch were increased, it affected heat transfer in the low speed range of 0.1 ~ 0.2 m/s, but did not affect the flow condition after this range.

In this study, several tests such as liquid limit test, compaction test, and XRF analysis were conducted on silty sand (SM) containing air to investigate the saturation collapse phenomenon due to flow liquefaction, which can result to the increase of the saturation degree and water content. The relationship between the flow strength and water content of the test material, which was artificially prepared by mixing Saemangeum dredged soil and water at different mixing ratios, was investigated to determine the strength variation caused by intergranular flow. When silicon dioxide (Si02) and water react with each other, energy is generated from capillary phenomenon and the attractive force between particles increases from 10% to 20% due to matric potential. The maximum flow resistance is maintained at the range of 20% to 30% water content, which is larger than the optimum water content obtained from the compaction test, so that flow resistance is greater in the region where the maximum shearing force is significantly high. However, if the water content is increased to more than 30%, the flow resistance is significantly low.

기존의 한방향 펌프는 순환과 배수를 위해 각각의 모터를 사용하지만, 양방향 펌프는 하나의 모터로 모터의 회전 방향에 따라 배수와 순환이 모두 가능하므로 원가절감이 가능하다. 하지만 양방향 펌프는 배수와 순환 시 펌프 케이싱 내부에서 역류와 흡입이 발생하여 유입된 물이 각각 배출구와 순환구로 원활하게 유출되지 못하는 단점이 있다. 본 연구에서는 주효과 분석을 통해 배출과 순환 시 유출되는 유량과 토크에 주요한 영향을 미치는 인자를 설계변수로 선택하여 실험계획법, 근사 모델, 그리고 최적설계를 통해 펌프 케이싱 형상을 최적화함으로써 역류와 흡입은 개선하고 펌프의 토크 대비 배출구와 순환구의 유량을 증가시키는 효과를 거두었다.

도시 내 상업지역의 지리적 분포 양상과 그에 영향을 미친 요인들에 대한 관심이 증대되고 있다. 본 연구에서는 상업 집적지의 공간적 변화가 활발히 일어나는 홍대지역을 사례로 상업 집적지의 시공간적 변화 분석을 수행하였다. 분석에는 비교적 짧은 기간에 발생한 상업 집적지의 공간적 범위 변화를 탐지하는 데에 적합성이 높은 유동인구 자료와 기존의 연구들에서 활용한 요식업 현황 자료를 이용하였으며, 각각 2016 4월년부터 2017년 4월까지 세 개 시점의 분석 결과를 비교하였다. 인구유동 자료에 기반을 둔 분석 결과, 홍대지역 상업 집적지의 공간적 범위가 점차 확장되었으며 특히 북측 방향과 남측 방향으로 크게 변화하였음을 확인하였다. 요식업 현황 자료에서도 유사한 공간적 변화가 탐지되었으나, 변화량이 다소 적게 나타났다. 홍대지역과 신촌·이대거리, 망리단길은 상업 집적지 간의 연결성이 뚜렷하게 드러나지 않고 별개의 집적지를 형성한 것으로 나타났다. 종합적으로 홍대지역의 상업 집적지는 포화상태인 기존의 공간적 범위를 벗어나 임대료가 상대적으로 저렴한 주택가로 확장되는 형태로 변화해나간다는 점이 재확인되었다. 본 연구에서 활용한 자료와 방법론 및 정량적 분석 결과는 젠트리피케이션을 비롯하여 도시공간구조 변화와 관련된 논의들에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

The non-reacting flow field and the movement of sand particles inside a 30MW circulating fluidized bed combustor is numerically simulated via the finite volume method. The primary air is supplied through 23x23 array of nozzles located on the bottom and the secondary air is supplied through 12 inlet pipes located on the side walls. The steady state velocity field shows that a very complex flow pattern is formed in the lower part of the combustor. As the gas moves upward, the velocity magnitude decreases and the gas exits the combustor after hitting the top wall. To investigate the behavior of sand particles with different diameters, a particle tracking calculation is performed by introducing sand particles continuously at the z=3 m plane. For the given air flow rate condition, sand particles smaller than 0.3 mm show a complex movement pattern near the secondary air inlet and then rise toward the outlet.

작물생육의 품질 및 생산량에 중요한 영향을 미치는 온실 내 환경관리에 대한 연구는 활발히 진행되고 있다. 주로 온실 내 환경분포를 측정하는 방법으로는 한 두 지점에 대해서만 측정하여 온실 전체를 관리하는 시스템 으로 이루어졌으며 기존 환경데이터 측정방식은 각각의 데이터 로거 및 센서간의 배선들로 인하여 복잡한 시스템으로 구성되었다. 본 연구에서는 온실 내 설치 된 각 환경센서들로부터 지점별 데이터를 획득하고 획득된 데이터는 모니터링 프로그 램을 통하여 공기유동흐름을 측정하는 장치를 개발하였다. CAN 네트워크 통신을 통하여 환경센서들의 배선 토폴로 지를 간소화 했으며 프로토콜의 견고함으로 온실 내 모니 터링을 안정적으로 데이터를 수집할 수 있도록 구현되었다. 온실 내 공간의 환경요인 분포(온·습도 및 풍속 등) 들을 12개 지점에 배치하고 온·습도 및 풍속의 환경 데이 터는 상세히 파악할 수 있도록 X, Y, Z 축으로 다수의 측 정점(총 36점)을 선정하였다. 데이터 손실 및 다양한 온실 조건을 고려하여 비트레이트를 저속 125kbit/s로 구현하여 온실 내 100m 구역내에서 센서를 추가적으로 연장(총 90 개)할 수 있도록 구축되었다. 온도, 습도, 일사량, 풍향, 풍 속, 대기압 및 강우량 등 측정된 데이터는 LabVIEW에 연 동되어 실시간으로 센서 정보 출력이 가능하도록 구현되었다. 온실 내 환경 분포는 사용자의 편의에 따라 환경분포를 수평(XZ), 수직(YZ)축으로 가시화 할 수 있으며, 보간의 범위를 원하는 값으로 설정하여 보간 할 수 있도록 구현되었다. 추후에 온실 내의 공간에 따라 온도, 습도, 풍속, CO2 등의 환경 측정 실험을 통하여 CFD 모델링과의 검증 및 비교에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

본 논문에서는 과도한 계산용량이 필요한 초음속 비행체의 비정상 열응답 해석을 수행하기 위한 준-비정상해석 기법을 소개한다. 준-비정상해석 기법은 연성 연계 기법과 복합 열전달 해석기법을 통합한 방법으로 계산시간 단축시키면서 동시에 정확도를 향상시키기 위해 고안되었다. 또한 준-비정상해석 시, 해석 구간을 분할하기 위한 기준시간을 결정하는 알고리즘을 고안하여 준-비정상해석 기법의 정확도를 향상시키고자 하였다. 본 논문에서는 준-비정상해석 기법을 평가하기 위하여 가상의 비행 시나리오에서 열응답 해석을 수행하였으며, 비정상 해석 결과와 비교 검증을 수행하였다. 무딘 물체의 표면 온도 및 정체점의 온도를 통해 각각의 기법의 차이를 도출하였다. 비정상 해석을 통해 도출한 정체점의 온도와 준-비정상 해석을 통해 도출한 정체점의 온도 차이는 11.4% 이내로 높은 정확도를 확보함과 동시에 28배에 가까운 계산시간을 단축시켜 해석 기법의 효율성과 정확성을 확보하였다.