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둥근 모서리를 갖는 지그재그형 유로의 예비 열수력 성능 해석
장정봉(Cheong Bong Chang),조현준(Hyunjum Cho),유승엽(Seungyeob Ryu) 대한기계학회 2021 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2021 No.11
Zigzag flow channel is a typical flow channel adopted in printed circuit heat exchanger due to high heat transfer performance. The roundness of edge for the zigzag flow channel affects to the thermal-hydraulic performance of the zigzag flow channel. In this study, the numerical analyses were conducted for the zigzag flow channels with rounded edge, and the effects of the Reynolds number, inclination angle, and the edge shape were examined. As a result, the correlations were derived to predict the thermal-hydraulic performance of the zigzag flow channels with the rounded edge.
벌칙 가상경계법을 이용한 유체-막 상호작용의 3차원 수치해석
장정봉(Chang Cheong Bong),성형진 한국산업응용수학회 2011 한국산업응용수학회 학술대회 논문집 Vol.6 No.1
본 연구에서는 별칙 가상경계법(penalty immersed boundary method)를 이용하여 유체와 연성체인 막(membrane)의 상호작용에 대하여 3 차원으로 수치해석을 수행하였다. 유체와 고체에 대해서는 각각의 지배방정식을 이용하여 해석하였고 유체와 고체의 상호작용을 연결하기 위하여 벌칙 가상경계법을 사용하였다. 고체의 지배방정식은 면의 수평 방향으로 발생하는 인장력과 전단력뿐만 아니라 수직방향으로 발생하는 굽힘력과 비틀림힘도 포함하게 된다. 굽힘력과 비틀림힘은 지배방정식에서 4 차 미분항으로 나타나기 때문에 이를 모사하기 위하여 C¹ 연속성을 갖는 재분할 표면(subdivision surface)을 이용하여 격자를 생성하였다. 본 연구에서는 전단 유동하에 존재하는 3 차원의 캡슐(capsule)의 거동에 대하여 연구를 수행하였고, 기존의 연구결과들과 비교를 통하여 검증을 수행하였다. 또한, 재분할 표면을 사용함으로써 포함된 굽힘력과 비틀림힘에 의한 영향을 관찰하였다.
탄성 튜브가 연결된 펌핑 챔버를 이용한 무밸브 펌프의 수치해석
신수재(Soo Jai Shin),장정봉(Cheong Bong Chang),성형진(Hyung Jin Sung) 대한기계학회 2013 大韓機械學會論文集B Vol.37 No.2
탄성튜브가 연결된 펌핑 챔버를 이용한 무밸브 펌프를 가상경계방법을 이용하여 수치적으로 연구하였다. 탄성 튜브와 펌핑 챔버 사이의 상호작용으로 인하여 무밸브 펌프 내의 유동이 생성되었으며, 탄성튜브의 스트레칭 계수, 벤딩 계수, 종횡비가 무밸브 펌프의 전체 유량에 미치는 영향을 살펴보았다. 펌프의 메커니즘을 이해하고자, 시간에 따른 탄성 튜브의 움직임과 그에 따른 유동 속도의 변화를 자세히 살펴보았으며, 탄성 튜브의 직경 크기와 펌프의 평균 유량 사이의 관계를 분석하였다. A valveless pump consisting of a pumping chamber with an elastic tube was simulated using an immersed boundary method. The interaction between the motion of the elastic tube and the pumping chamber generated a net flow toward the outlet through a full cycle of the pump. The net flow rate of the valveless pump was examined by varying the stretching coefficient, bending coefficient, and aspect ratio of the elastic tube. Photographs of the fluid velocity vectors and the wave motions of the elastic tube were examined over one cycle of the pump to gain a better understanding of the mechanism underlying the valveless pump. The relationship between the gap in the elastic tube and the average flow rate of the pump was analyzed.