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열선 질량유량계를 이용하여 측정한 열전달율이 큰 액체의 온도 특성에 관한 실험적 연구
윤준용(JoonYong Yoon),김효섭(HyoSeop Kim),김형준(HyoungJune Kim),성낙원(Nakwon Sung),이성규(SungKyu Lee) 한국유체기계학회 2007 유체기계 연구개발 발표회 논문집 Vol.- No.-
In this study, we classify the difference of heat transfer coefficient regarding to the temperature using thermal mass flowmeter. In using gas, the experiment condition regarding to temperature was generally ignored due to its characteristic of properties. In this experiment we focused on using water which properties(density, specific heat) are relatively high than gas to figure out the characteristic changes in terms of various conditions of temperature. The experiment was carried out at a certain range(20℃, 50℃ and 80℃). By changing the velocity of water at each temperature, the heat transfer coefficient was measured at 8자형 sensor which have separated RTD and heater. Throughout this study, we can analyze the characteristic curve between fluid and temperature and obtain specific experimental equation.
전달 물성 모델링 방법에 따른 압축기 전체 유로 수치해석
조낙원(Nakwon Jo),김상조(Sangjo Kim),윤준용(Joonyong Yoon) 한국추진공학회 2023 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2023 No.5
압축기 내에서 공기는 고속으로 회전하는 블레이드와 충돌하며, 국소적인 압력 변동이 크다. 일반적으로 비열, 점도, 열 전도도와 같은 기체의 전달 물성은 온도에 민감하며, 압축기와 같이 온도가 크게 변하는 경우, 온도 의존 함수로 취급해야 한다. 그러나 온도 의존 함수는 유동장의 국소 변량에 민감하여 압축기 해석 시 수렴을 어렵게 하고, 계산 시간을 증가시키는 요인이 될 수 있다. 본 논문에서는 전달 물성의 모델링 방법이 압축기 전체의 내부 유동장 예측에 미치는 영향을 분석하기 위해 ANSYS CFX 2019R1을 사용하여 3차원 전산유체역학 해석 수행하였으며, 온도 의존 함수 물성 모델을 2단 압축기 전체 유로 모델에 적용하여 수렴성을 확인한다. Air within the compressor collides with blades rotating at high speeds, causing significant local pressure fluctuations. Generally, transport properties of gases such as specific heat, viscosity and thermal conductivity are sensitive to temperature change, and when the temperature changes significantly, they should be treated as temperature-dependent functions. However, temperature-dependent functions are sensitive to local variations in flow field, which can make convergence difficult and increase computational time. In this paper, the effect of modeling methods for transport properties on predicting the internal flow of the compressor is analyzed using 3D computational fluid dynamics tool, ANSYS CFX 2019R1 and confirms the convergence by applying temperature-dependet property models to full flow passage model of a 2 stage compressor.
S-duct 흡입구 유로 형상 변화에 따른 엔진 입구면 유동 왜곡에 대한 정량적 평가
조낙원(Nakwon Jo),송지한(Jihan Song),윤준용(Joonyong Yoon) 한국추진공학회 2023 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2023 No.5
S-duct 흡입구 유로 형상 변화에 따른 엔진 입구면(AIP, aerodynamic interface plane) 유동 왜곡에 대한 정량적 평가를 통해, 아음속 기체에 적합한 형상을 도출한다. S-duct는 공기를 터보팬 엔진으로 원활하게 공급하기 위해 엔진 전단에 설치되며, S-duct의 형상으로 인해 유동 왜곡이 발생한다. 유동 왜곡이 심하면 엔진에 서지가 발생할 수도 있으므로, 유동 왜곡에 대한 정밀한 평가는 매우 중요하다. 본 연구에서는 자동화된 설계 알고리즘을 통해 매끄러운 S-duct 형상을 생성하고, 3차원 전산유체역학 해석을 수행하여 기본 형상과 비교한다. AIP에서 유동 왜곡 지수는 추후 실험과의 정합성을 위하여, 프로브 측정과 동일한 방법으로 특정 위치에서 유동 변수를 추출하는 자동화된 계산 툴을 사용하여 평가하였다. This study aims to derive an S-duct shape suitable for a subsonic aircraft by quantitatively evaluating the flow distortion on the engine AIP(aerodynamic interface plane) according to the variation of the S-duct intake geometry. The S-duct is installed in front of the engine to supply stable air flow to the turbofan engine, but the airflow reaching the AIP cause flow distortion due to the S-duct shape. A severe distortion can cause engine surge. Therefore, precise evaluation of flow distortion is essential. In this study, a smooth S-duct shape is generated using an automated design algorithm and compared with the basic shape through 3D computational fluid dynamics. The flow distortion index at the AIP was evaluated using an automated evaluation tool that extract flow variables at a specific location using the same method as probe measurement for data consistency with experiments.
김준형(Kim Joonhyung),최영석(Choi Youngseok),윤준용(Yoon Joonyong) 대한기계학회 2014 大韓機械學會論文集B Vol.38 No.2
본 논문은 해양플랜트용 다상유동 펌프 개발에 대한 주제로 연구를 수행한 내용이다. 연구 수행을 위하여 다상유동 펌프 임펠러와 디퓨져 기본 모델을 선정한 후 수치해석을 통한 성능 평가를 수행하였다. 실험 계획법(DOE)을 이용한 최적 설계를 수행하기 위해 임펠러와 디퓨져에 대한 설계 변수와 변수 변화 범위를 선정하였으며 선정된 변수들에 대한 시험 셋을 산출하여 수치해석을 통한 성능 평가를 수행하였다. 각 시험 셋에 대한 성능 평가 결과를 분석하여 설계 변수들에 대한 영향성 평가를 수행하였으며 최종적으로 다상유동 펌프에 대한 최적 모델을 도출하였다. 추가적으로 다상유동 해석을 수행하여 기체체적률(Gas Volume Fraction) 변화에 따른 성능을 평가하였다. A multiphase pump was developed in this study. The optimum multiphase pump design was arrived at, and the interactions among the different geometric configurations were explained by applying numerical analysis and the DOE (design of experiments) method. First, we designed the base model to meet the specifications. Then, we defined the design parameters related to the meridional plane and the blade angle. Each design parameter was used for generating experiment sets, and numerical analyses were performed on these sets. Finally, the optimized design was selected based on the results of the DOE analysis. The numerical optimization resulted in the optimum model having higher efficiency than the base model. In addition, performance degradation due to changes in the GVF (gas volume fraction) is discussed.