• 제목/요약/키워드: 거친 사각채널

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거친 채널에서 거친 벽면의 수가 압력강하와 열전달에 미치는 효과 (Effect of Number of Rough Walls on Pressure Drop and Heat Transfer in Roughened Channel)

  • 김명호;배성택;안수환;강호근;김창동;우준석
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2005년도 전기학술대회논문집
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    • pp.1083-1090
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    • 2005
  • Repeated ribs are used on heat exchange surfaces to promote turbulence and enhance convective heat transfer. Applications include fuel rods of gas-cooled nuclear reactors, inside cavities of turbine blades, and internal surfaces pipes used in heat exchangers. Despite the great number of literature papers, only few experimental data concern detailed distributions of friction factors and heat transfer coefficients in square channels varying the number of rough walls. This issue is tackled by investigating effects of different number of ribbed walls on heat transfer and friction characteristics in square channel. The rough wall have a 45$^{\circ}$ inclined square rib. Uniform heat flux is maintained on whole inner heat transfer channel area. The heat transfer coefficient and friction factor values increase with increasing the number of rough walls.

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테이퍼가 설치된 리브(rib)이 있는 채널의 열전달에 대한 수치해석 (Numerical Analysis of Heat Transfer in the Ribbed Channel Inserted with Tape)

  • 강호근;안수환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권5호
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    • pp.638-644
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    • 2010
  • 사각 덕트내 열전달과 유동 양상을 조사하기 위해 꼬임식 테이프 만 설치한 경우와 꼬임식 테이프와 리브(rib)를 설치한 경우에 대해 충분히 발달된 난류유동에 관한 수치 해석을 행하였다. 수치 해석에서는 레이놀즈 수가 8,900에서 29,000 범위의 난류 스월유동, 채널수력직경에 대한 리브의 높이(e/$D_h$)가 0.067, 그리고 채널 수력 직경에 대한 시험부 길이(L/$D_h$)가 30인 경우에 대해 고려하였다. 리브는 채널 바닥면에 만 길이 방향으로 설치하였다. 꼬임식 테이프는 0.1 mm 두께의 탄소강 판 재질이며, 폭은 28 mm, 길이는 900 mm이고 2.5 번 회전시켰다. 각 벽면은 서로 단열된 알루미늄 판으로 구성되었다. 2가지의 가열 조건에 대해 조사 하였다: (1) 사각 전체 벽 면적에 일정한 열유속으로 가열, 그리고 (2) 사각 채널에서 마주보는 상하 양면 만 가열. 연구 결과 상하 양면 만 가열하는 경우가 4면 모두 가열하는 경우보다 열전달 계수가 우수하였고 꼬임식 테이프와 리브를 설치한 경우 열전달 계수가 현저히 향상되었다.

사각 채널에 설치된 테이프가 열전달과 마찰계수에 미치는 효과 (Effects of Tape on Heat Transfer and Friction Factor in a Square Channel)

  • 안수환;강호근;배성택;아리바시아크리시나 부트라
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.2402-2407
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    • 2007
  • Heat transfer distributions and friction factors in square channels (3.5 ${\times}$ 3.5 cm) with twisted tape inserts and with twisted tape inserts plus interrupted ribs are respectively investigated. Tests are performed for Reynolds numbers ranging from 8,900 to 29,000. The rib height-to-channel hydraulic diameter, e/Dh, is kept at 0.057 and test section length-to-hydraulic diameter, L/Dh is 30. The twisted tape is 0.1 mm thick carbon steel sheet with diameter of 3.3cm, length of 90cm, and 2.5 turns. The square ribs are arranged to follow the trace of the twisted tape and along the flow direction defined as axial interrupted ribs. Each wall of the square channel is composed of isolated aluminum sections. The following conclusions from the experimental study were drawn as: 1) In the 4 heating wall channel with twisted tape inserts, Nusselt number based on bottom wall temperature is enhanced by 1.2 - 1.6 times if adding the axial interrupted ribs on the bottom wall only. 2) The twisted tape with interrupted ribs under the two-sided heating condition produces the highest heat transfer performance. 3) Friction factor data obtained for the square channel with twisted tape inserts plus axial interrupted ribs are less than those in the past publications for circular tubes with axial interrupted ribs and twisted tape inserts.

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사각돌출형 표면거칠기가 있는 이중동심원관 내의 난류유동과 열전달 (Turbulent Fluid Flow and Heat Transfer in Concentric Annuli with Square-Ribbed Surface Roughness)

  • 안수환;이윤표;김경천
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.1294-1303
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    • 1993
  • 본 논문은 Lee의 평행평판 채널내의 난류유동 모델을 사용하여 비대칭적 경계 를 갖는 이중관내 거칠기 표면위에서의 흐름을 취급하였다. 해석에서 표면거칠기는 속도 형상에 단지 국부적으로 영향을 미친다고 가정하여 한쪽 면에서만 사각형 거칠기 요소를 가진 평행관 사이의 유동에 관해 이미 얻은 실험 관계식을 이용하였다. 거칠 기의 합성효과는 압력손실 증가에 대한 열전달 증가에 대해 거친관과 매끈한 관의 경우를 비교한 값에 의하여 알수 있었다.그러므로, 전체적 효율측면에서 유리하게 열전달률을 증가시킬수 있는 이중관내의 바람직한 인공의 거칠기형태(P/.epsilon., S/.epsilon.,.alpha., etc.)를 얻을 수 있었다.

채널유동에서 거친벽면이 열전달에 미치는 효과 (Effects of Rough Surfaces on Heat Transfer in Channel Flow)

  • 안수환
    • 동력기계공학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.30-35
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    • 2001
  • A comparison of fully developed heat transfer and friction factor characteristics has been made in rectangular ducts with one wall roughened by five different shapes. The effects of rib shape geometries and Reynolds number are examined. The rib height-to-duct hydraulic diameter, pitch-to-height ratio, and aspect ratio of channel width to height are fixed at $e/D_e=0.0476$, P/e=8, and W/H=2.33, respectively. To understand the mechanisms of the heat transfer enhancements, the measurements of the friction factors are also conducted in the smooth and rough channels. The data indicate that the triangular type rib has a substantially higher efficiency index than any other ones in the range we studied.

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