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강성원 연구실
서강대학교 기계공학전공 강성원 교수
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강성원 연구실

서강대학교 기계공학전공 강성원 교수

강성원 연구실은 유체역학 기반 난류 해석을 수행하며, 스월(swirling) 흐름의 감쇠와 열전달 특성을 모델과 수치해석으로 규명합니다. RANS와 1차원 모델을 통해 벽면 전단·난류 응력의 역할을 정리하고, 압축성 효과를 포함한 스월 진화 예측으로 확장합니다. 또한 LES 기반 부분예혼합 연소(산소 연료, 준임계·초임계) 해석과 난류 모델의 모수 축소를 위한 ANN wrapper 방법을 병행하여 예측 효율과 일관성을 확보합니다. 한편 원심 펌프에서는 생체모방 임펠러 형상 최적화 및 디퓨저 설계로 난류 저감과 성능 개선을 연계합니다.

난류 유동스월 흐름압축성 유동LESRANS
대표 연구 분야
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회전 디스크 액막 전파 및 일반화 불안정성 모델링 thumbnail
회전 디스크 액막 전파 및 일반화 불안정성 모델링
Generalized instability modeling for liquid film development over rotating disks
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원심 펌프 생체모방 임펠러 및 난류 저감 유동설계 thumbnail
원심 펌프 생체모방 임펠러 및 난류 저감 유동설계
Biomimetic impeller design and turbulence reduction for centrifugal pumps
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난류 유동 모델링 기반 스월·연소·열전달 통합 해석 thumbnail
난류 유동 모델링 기반 스월·연소·열전달 통합 해석
Integrated modeling of swirling flows and turbulent combustion for heat transfer prediction
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
논문 전체보기
1
Article
|
인용수 0
·
2025
EFFECTS OF TURBULENCE MODELS ON AIR-GAP FLOW CHARACTERISTICS IN EV MOTOR OIL COOLING SYSTEM
Jong Min Lee, J. C. Kim, Gyungin Shin, Jong Min Lee, Seungyeong Choi, Hyoung-Bum Kim, Seongwon Kang
Journal of computational fluids engineering
, (전기자동차, EV) .
https://doi.org/10.6112/kscfe.2025.30.2.068
Turbulence
Mechanics
Environmental science
Physics
Meteorology
2
Article
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·
인용수 0
·
2025
Near-field characteristics of drift under crossflow conditions
Jingyu Park, Yunjae Won, Gilbong Lee, Seongwon Kang
IF 3.8 (2025)
Physics of Fluids
냉각탑으로부터의 드리프트(drift)는 제트가 횡류(crossflow) 속에 있는 현상과의 유사성 및 Legionella 전파와의 잠재적 관련성 때문에 학술적·실무적 관점 모두에서 중요한 연구 주제이다. 본 연구에서는 Eulerian–Lagrangian 접근법과 액적(droplet) 상변화 모델을 사용하여, 횡류 하에서의 드리프트의 동적 및 열적 특성을 수치적으로 조사하였으며, 서로 다른 Grashof 수 및 속도비(velocity ratio) 조건에서 근접장(near-field) 발달에 초점을 맞추었다. 대규모 와류 모사(large eddy simulation; LES)는 기준(basal), 낮은 대기온도, 낮은 속도비(LVR) 사례에 대해 수행하였다. LVR 범위에서의 대향 회전 와류쌍(counter-rotating vortex pair; CVP) 발달은 고(高) 속도비 범위에서의 경향과 반대 양상을 보였다. 제트 중심선(jet centerline)과 달리, 액적 궤적은 Grashof 수에 대해 더 높은 민감도를 보이며 LVR 경우에는 독특한 이중(二重) 굴곡점(double inflection points)이 나타난다. 드리프트 반경(drift radius)에 대한 수정된 반(半)경험적(sem-empirical) 공식을 제시하며 예측 정확도를 향상시켰다. 라그랑지안 액적 상변화에서의 2차원 확률밀도함수(probability density function; PDF)의 시간적 진화는 액적 분출 위치에 기반한 두 가지 뚜렷한 온도 구간을 나타내며, PDF에서의 가지(branch) 형태를 유도하는 메커니즘을 설명한다. 액적 질량에 대한 히스토그램은 상변화에 대해 작은 액적의 민감도가 더 높고, Grashof 수가 증가할수록 증가함을 보여준다. LVR 경우는 조밀하고 강한 CVP가 뜨겁고 작은 액적을 내부로 모으기 때문에 구별되는 액적 발달 메커니즘을 보인다. 높은 강도의 CVP는 응축(condensation)의 증가를 통해 작은 액적의 질량을 증가시키는 반면, 더 강한 횡류의 운동량은 혼합(mixing)을 통해 큰 액적의 질량을 감소시킨다.
https://doi.org/10.1063/5.0255806
Physics
Mechanics
Field (mathematics)
3
Article
|
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인용수 7
·
2024
An analysis on Pigford model for a liquid film developing over a rotating disk
Jong Chan Won, Tae‐Wan Kim, Yongcheol Choi, Young Jeong Kim, Jaein I. Jeong, Kyu Hwang Won, Myung‐Joon Kim, Seongwon Kang
IF 1.7 (2024)
Journal of Mechanical Science and Technology
https://doi.org/10.1007/s12206-024-0225-7
Materials science
Mechanics
Automotive engineering
Mechanical engineering
Engineering
Physics
최신 정부 과제
7
과제 전체보기
1
2024년 7월-2027년 12월
|3,817,800,000원
수출 지역 운전조건을 고려한 수소상용차 공기정화 시스템 및 차량 실증
[최종목표] 중동 가혹 환경을 고려한 수소상용차용 공기정화 시스템 개발 및 개발품 적용 현지 차량 실증[1차년도 목표] 기존 양산차 부품 평가 및 화학포집 필터 개발o 기존 양산 부품 평가 및 국내 실증 계획 수립o 양산차 공기정화시스템 성능분석 및 화학포집필터 개발o 수소상용차 단품 공조 해석o 사이클론, 스노클 덕트 유동 해석o 사이클론 설계o 실증 지...
가혹 운전 환경
수소상용차
공기정화 시스템
공기필터
화학포집필터
2
2022년 6월-2025년 2월
|172,568,000원
회전 disk 상 액막 전파 문제의 고해상도 DNS 분석 및 일반화 instability 모델 개발
- 회전하는 disk의 액체 충돌 및 전파 현상의 고해상도 DNS 수행 (systematic parametric study).- 액막 instability 발생 지역 별로 무차원화 기반 일반화된 이론 또는 관계식 도출.- 산업적으로 유용한 하부 분사, off-center 분사, 기울어진 분사 등 변형 조건에 대한 DNS 수행 및 무차원화 분석.- 액막 전파...
회전 디스크
액막 충돌
액막 전파
직접수치모사
나선 와류
액막 분리
일반화 불안정성 모델
유체 기계
3
2021년 4월-2024년 12월
|7,202,250,000원
100kW급 고효율 수직형 다단 원심펌프 설계 및 제작실증 기술개발
ㅇ110kW 수직형 다단 원심펌프 상용화 시제품 - 펌프 내구수명 : 10,000시간 - 수도용 기자재 용출액 평가: 만족ㅇ스마트펌프 패키지 시스템 시제품 제작, 현장 적용 및 실증 운용ㅇ 펌프 설계 및 성능예측 DB를 이용한 다양한 용량의 수직형 다단 펌프 시리즈 전개ㅇ 스마트 펌프 시스템 운전성능 시험 평가ㅇ 생체모방, 와류 breakdown 등...
수직형 다단 원심펌프
내구신뢰성
프레스 가공기법
생체모방
실증
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2023원심 펌프용 디퓨저1020230149095
등록2020가스 터빈 연소 장치1020200157058
등록2018원심형 혈액 펌프1020180082947
전체 특허

원심 펌프용 디퓨저

상태
등록
출원연도
2023
출원번호
1020230149095

가스 터빈 연소 장치

상태
등록
출원연도
2020
출원번호
1020200157058

원심형 혈액 펌프

상태
등록
출원연도
2018
출원번호
1020180082947