• 한국항공우주학회지
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• 제30권8호
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• pp.112-119
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• 2002

주기적으로 배열된 액체 로켓엔진의 연료 분사기 배열에 대한 3차원 열전달 수치해석을 수행하였다. 해석에는 SIMPLE 알고리즘을 사용한 유한체적법이 적용되었으며 2차원 후향 계단에 대해서 기존의 문헌과 일치하는 열전달 결과를 주었다. 분사기 요소 사이의 거리가 가까울수록 누셀 수와 압력강하가 증가하였다. 레이놀즈 수가 증가할 경우, 누셀 수는 증가 하였으며 무차원 압력강하는 약간 감소하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.638-644
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• 2019

본 연구에서는 전산유체역학 해석을 이용하여 알루미늄 피라미드 트러스 심재 샌드위치의 열유동 특성을 분석하였다. 규칙적 다공질 금속인 피라미드 트러스 코어를 샌드위치 구조물에 채용할 경우 공기 매질이 자유롭게 유입, 유출될 수 있는 개방형 코어인 점을 고려하여 하중을 지지할 수 있는 구조성능과 함께 방열체로서 다기능성을 구현할 수 있는 구조가 된다. 따라서, 유입되는 공기의 속도변화, 설계변수인 트러스각에 따른 압력강하와 열전달 메카니즘을 확인하기 위해 ANSYS/Fluent를 이용하여 수치해석을 실시하였다. 해석모델에 사용된 샌드위치 패널은 알루미늄으로 이루어져 있으며, 샌드위치 패널의 위 면재와 아래 면재 사이에는 15개의 피라미드 트러스 유닛셀이 반복되고 있다. 폭 방향으로는 무한히 넓은 유닛셀을 모사하기 위해 대칭조건을 지정하였으며, 입구에는 균일한 속도분포를 경계조건으로 입력하였다. 해석결과 입구부와 첫 유닛셀까지의 구간에서 입구영향이 관찰되었으며, 입구영향을 배제하고 마찰계수와 누셀수를 분석하였다. 공기의 속도가 증가할수록 마찰계수는 감소하였으며, 누셀수는 증가하는 경향을 보인다. 한편, V=1m/s에서 5m/s에서의 마찰계수와 누셀수 변화가 확연하였으며, 이는 층류에서 난류로 유동패턴이 변하기 때문에 거시적으로 열전도보다 대류열전달의 비중이 커졌기 때문이다. 또한, 설계변수인 트러스각에 대해서는 의미가 있을 정도의 마찰계수와 누셀수의 변화는 관찰되지 않았다. 따라서, 트러스각이 강도, 강성 등 구조성능에 민감한 점을 감안하면 다기능성을 염두에 둔 알루미늄 피라미드트러스 심재 설계 시 설계변수의 변화는 구조성능에 더 민감할 것으로 판단된다.

• 설비공학논문집
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• 제12권4호
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• pp.422-429
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• 2000

Plate and shell heat exchanger(P&SHE) is widely applied as evaporators or condensers in the refrigeration and air conditioning systems for their high efficiency and compactness. In order to set up the database for the design of the P&SHE, heat transfer and pressure drop characteristics for single phase flow of water in a plate & shell heat exchanger are experimentally investigated in this study. Single phase heat transfer coefficients were measured for turbulent water flow in a plate and shell heat exchangers by Wilson plot method. The shell side heat transfer resistance was varied and the overall heat transfer coefficients were measured. The single-phase heat transfer coefficients in a plate side were obtained by Wilson plot method. Single-phase heat transfer correlations based on projected heat transfer area and friction factor correlations have been proposed for single phase flow in a plate and shell heat exchanger.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1485-1490
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• 2003

This paper is the analysis of thermal and fluid in solar concentration absorber with various tilt angle and opening ratio of absorber entrance. The purpose of this study is to develop optimum solar concentration absorber, and the parameters for the study are the opening ratio of absorber entrance and the tilt angle. The aspect ratio of absorber was fixed at 0.64, and opening ratio was changed from 0.1 to 1.0. The finite volume method with SIMPLE computational algorithm are used and analyzed the heat transfer in absorber inside walls.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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• pp.199-204
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• 2001

This paper showed the study on the heat transfer into space by the aspect ratio of solar concentration absorber, and the purpose of this study is to obtain the optimum aspect ratio and tilt angle. The boundary conditions of a numerical model were assumed as follows : (1) The heat source is located at the center of absorber. (2) The bottom was is opened and adiabatic. (3) The top, right and left walls are cooled wall. The parameters for the study are the tilt angles and the aspect ratio. The velocity vectors and isotherms were dense at wall side and the heat source. The mean Nusselt number had a maximum value at Ar=1:1 and $\theta=0^{\circ}$ and showed a low value as the tilt angles were increased.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.237-240
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• 2002

In the present study, we perform LES of turbulent flow and temperature fields in a circular impinging jet at Re=5000 for two cases of H/D=2 and 6 (H denotes the distance between the jet exit and flat plate, and D does the diameter of the jet exit). In the case of H/D=2, the regular vortical structures observed in free jet do not exist because of the smaller distance than the potential core. The Nusselt number on the wall is largest at $r/D{\cong}10.67$ where vortex rings Impinge. At $r/D{\cong}1.5{\~}2.0$, the vortex rings induce the secondary vortices, resulting in a secondary peak in the Nusselt number there. In the case of H/D=6, the vortex rings change into three-dimensional vortical structures and the small-scale vortices impinge on the flat plate. The increase of turbulent intensity due to small-scale vortices results in the largest Nusselt number at the stagnation point.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.2798-2803
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• 2008

The confined slot air jet impinging normally on a moving flat surface has been investigated numerically by using commercial CFD code Ansys CFX-V11. Turbulent flows are modeled using k-w turbulence model. Two-dimensional turbulent flow is considered. Calculations were conducted for a nozzle-to-plate spacing of eight slot nozzle width, at three Reynolds number(Re=4500, 6700 and 10,000) and four surface-to-velocity ratios i.e. 0, 0.25, 0.5 and 1. Results are compared against corresponding cases for heat transfer from a stationary plate. Local Nusselt number is calculated under constant wall temperature condition. The analysis reveals that the average Nusselt number increases considerably with the jet exit Reynolds number, but decrease with the plate velocity.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권7호
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• pp.778-784
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• 2012

In comparison with some other light sources, LED has merits such as increased life expectancy, fast response, pollution free, and high energy efficiency. Lately, due to development of LED with high brightness and capacity, LED has widely used in many industrial fields such as automotive, aviation, display, transportation and special lighting applications. Since the high heat generation of LED chips can cause a reduction in lifetime, degradation of luminous efficiency, and variation of color temperature, studies have been carried out on the optimization of LED packaging and heat sinks. In this study, experiments on measuring the heat generation rate of LED and the cooling performance of a heat sink were carried for analyzing the thermal characteristics of LED lighting system in free convection. From the results, dimensionless correlation on the cooling performance of heat sink in natural convection was proposed with Nusselt number and Rayleigh number as a guideline for designing cooling device of LED lightings.

• 설비공학논문집
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• 제18권9호
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• pp.729-737
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• 2006

Air-side forced convective heat transfer of a plate fin-tube heat exchanger is investigated by experimental measurement and numerical computation. The heat exchanger consists of staggered arrangement of refrigerant pipes of 10.2 m diameter and the pitch of fins is 3.5 m. In the experimental study, the forced convective heat transfer is measured at Reynolds number of 1082, 1397, 1486, 1591 and 1649 based on diameter of refrigerant piping and mean velocity. Average Nusselt number for the convective heat transfer coefficient is also computed for the same Reynolds number by commercial software of STAR-CD with standard $k-{\varepsilon}$ turbulent model. It is found that the relative errors of average Nusselt numbers between experimental and numerical data are less than 6 percentage in Reynolds number of $1082{\sim}1649$. The errors between experiment and other correlations are ranged from 7% to 32.4%. But the correlation of Kim at al is closest to the experimental data within 7% of the relative error.

• 한국가스학회지
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• 제23권3호
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• pp.27-32
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• 2019

본 연구에서는 단일 원관에서 입구의 유속이 일정한 경우와 주기적인 변동이 있는 경우에 대하여 시간에 따라 원관 주위에서 와류 분포와 온도 분포 변화를 비교 분석하였다. 또한, 양력과 항력의 시간 변화와 PSD(power spectral density)를 분석하여 유동의 주파수 특성을 규명하였다. 일정 입구 유속의 경우는 잘 알려진 칼만 와류 분포를 보여 주었으며 원관의 상하에서 교대로 와류가 발생하는 것을 관찰할 수 있었다. 주기적인 입구 유속 변동의 경우는 원관의 상하에서 동시에 와류가 발생하는 것을 관찰할 수 있었다. 두 가지 모두 시간에 따른 온도 분포 변화는 와류 분포 변화와 거의 유사하게 거동하는 것을 확인할 수 있었다. 일정 입구 유속의 경우의 와류 유동 주파수는 31.15 Hz 이며 주기적인 입구 유속의 경우는 와류 유동 주파수는 입구 유속의 주파수와 동일하게 15.57 Hz으로 나타났다. 원관 표면 평균 누셀수는 일정 입구 유속의 경우는 99.6이며 주기적인 입구 유속 변동의 경우는 110.7로 나타나서 주기적인 입구 속도 변동의 경우가 열전달이 11.1% 증가하는 것을 알 수 있었다.