• 대한기계학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.132-141
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• 1992

본 연구에서는 실제적으로 베나트 대류의 발생시 유체층의 상하면은 적당한 대류 열전달 계수를 가지고 있게 되는데, 이와 같은 경계 조건을 가진 가변 점성 유 체의 안정성은 연구된 바가 없다. 이에 따라 본 연구를 수행하게 되었으며 유체의 점성이 지수 함수적으로 (.nu.=.nu.o exp(-CT)) 변화할 경우를 관찰하였다. Fig.1은 대 상이 된 유체층을 보인 것으로 하부는 고정되어 있고 상부는 고정되어 있거나 자유 표 면 상태이다. 유체층의 하부는 상부보다 더 뜨겁게 되어 있는데, 이것은 유체층의 상부는 차가운 주위로 열을 빼앗기며 하부는 뜨거운 주위로부터 가열되기 때문이다. 이때 상하부의 냉각 및 가열 경계 조건은 대류경계 조건으로 주어진다. 열팽창 계수 는 양이며 온도의 증가에 따라 점성은 감소한다.이와 같은 온도-점성 관계, 수력학 적 경계조건, 열적 조건등은 프란틀 수가 큰 유체에서 표본적으로 나타나는 것들로서 선형적 안정 이론을 적용하여 옳은 결과를 얻을 수 있다.

• 에너지공학
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• 제7권2호
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• pp.209-215
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• 1998

본 연구에서는 수평 가공층의 하부에서 가열하고 상부에서 냉각하는 자연대류현상을 Brinkman-Darcy 방정식을 이용하고 하부 경계면에서 상부 경계면으로 균일한 관통류가 있을 경우를 고려하여 수직 관통류가 자연대류에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 관통류가 없을 경우의 임계 Rayleigh수와 있을 경우의 임계 Rayleigh수를 비교하였다. 또, 일정한 Rayleigh수에서의 관통류의 세기에 따른 Nusselt수, 등온선의 형태, 유동현상의 변화를 고찰하였다. 이와 같은 연구를 하기 위해 수치 해석적 연구로는 2차원 비정상 유동으로 가정하고 유한차분법(FDM)을 이용하였으며, 실험적 연구에서는 수치해석상의 결과를 검증하기 위해 액정(Liquid Crystal)을 시험체적 앞면에 부착하여 관통류의 세기에 따른 온도장의 재 분포를 가시화 하였다. 결론적으로 관통류는 순수 자연대류상에서의 온도장의 형태를 크게 변화시키고, 관통류의 세기가 강해짐으로써 대류 열전달의 불안정성이 감소함을 알 수 있었다. 또, Nusselt수를 구함으로써 대류열전달의 강도를 추정할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.3410-3415
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• 2014

전자 장비에서 발생하는 열은 장비의 성능을 저하시킨다. 이러한 장비의 열을 외부로 방출하기 위한 방법으로 히트싱크가 사용된다. 본 연구에서는 내부터널의 형상을 가지는 히트싱크에 대한 냉각 및 히팅성능을 강제대류 상태에서 열전달 특성에 대하여 고찰하였다. 또한, 시간에 따른 히트싱크의 열전달 특성 및 온도분포의 변화에 따른 실험을 수행하였다. 냉각실험에서 전압이 10V일 때, A형상이 B형상 보다 온도가 낮게 나타났고, 가장 좋은 냉각효과를 나타내었다. 히팅실험에서 전압이 13V일 때, 온도가 A형상이 B형상 보다 높게 나타났고, A형상이 효율이 더 좋은 것으로 판단된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.399-402
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• 2006

본 연구의 목적은 장시간 연소로 인한 인젝터 면의로의 열로부터 인젝터를 보호하고 열전달량을 측정하는 기술을 확립하는 것이다. 기존 설계 데이터베이스를 참고로 하여 물을 이용한 재생냉각 분사기를 설계/제작 하였으며, 기존 분사기와의 성능 검증을 위한 실험을 수행하였다. 안전을 위해서 연소실험은 3, 10, 30, 60초 120초순으로 단계적으로 시행하였다. 연소실 및 노즐에 적용되던 기존 식과 실험 결과와 차이는 대류 열전달량의 과도한 계산으로 인한 것으로 사료된다. 인젝터 면에서의 경우 유속은 거의 무시가 가능하므로 대류 열전달 보다 복사 열전달이 중요한 요인이 된다. 10, 30, 60, 120 초의 연소실험은 좋은 재현성을 보여주고 있다.

• 에너지공학
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• 제28권4호
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• pp.35-41
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• 2019

기존에 차량용 안개등으로 사용되었던 할로겐 광원은 전력소모가 증가하고 수명이 짧기 때문에 이러한 단점을 극복하기 위해 자동차 광원은 LED로 점차 바뀌고 있다. 그러나 차량용 LED 안개등을 점등하였을 경우에는 LED에서 발생하는 고열로 인해 안개등 수명을 단축시키는 단점이 있다. 안개등 내부에서 LED에 의해 발생된 열은 주로 히트싱크에 의해 배출되지만, 나머지 열은 거의 대부분 대류를 통해 외부로 배출된다. 이러한 대류에 의한 냉각효율이 저하되면 열에너지는 램프의 주요부품인 렌즈, 리플렉터, 베젤 등에 열을 발생시키거나 LED 광원에 고온을 발생시켜 LED 안개등의 수명을 단축시킨다. 따라서, 본 연구에서는 히트싱크에 의한 방열방식 이외에도 냉각효율에 중요한 영향이 미치는 대류에 의한 방열성능을 개선하고자 하였다. 이를 위해 차량용 LED 안개등 내부공기를 외부로 흡·배출시킬수 있는 통풍구 설치 위치를 결정하기 위한 열유동해석을 수행하여 최적의 설계가 되도록 하였다. 공기의 평균속도는 기존 프로토타입인 Case1에 비해 Case3, Case2의 순으로 증가되었고 Case3의 증가폭이 다른 Case에 비해 상대적으로 큰 것을 알 수 있었다. 이는 안개등 상·하에 설치된 통풍구가 온도차이에 따라 생성되는 대류현상을 적절하게 유도하기 때문에 공기의 속도 증가와 함께 열을 효율적으로 배출시켰기 때문인 것으로 판단하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제2권3호
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• pp.54-61
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• 1998

재생냉각방식을 사용하는 액체추진제 로켓엔진의 열 전달과정이 전산모사 되었다. 연소가스로부터 연소실 벽으로 전달되는 열 전달과정은 가스측 열 전달이라 한다. 이 열은 그을음과 연소실 금속벽을 통해 반경방향으로 전도되어 냉각제로 전달된다. 최종적으로, 이 열은 연소실 벽에 있는 통로를 따라 흐르는 냉각제에 대류전달된다. 본 연구에서는 위의 3가지 열전달량이 같은 크기임에 착안하여 냉각제측 벽 온도, 가스측 벽 온도, 열전달량을 결정한다. 냉각제 유동통로갯수 및 형상(높이, 폭), 연소실 및 노즐 외부형상(크기), 산화제 및 연료 물성치, 냉각제 물성치, 산화제/연료 혼합비, 냉각제 주입온도, 연소실 및 노즐 벽면 상에 연소시 생기는 그을음 두께가 주어지면 연소실 축방향에 따른 반경방향 온도분포 및 열 전달 량의 합리적인 수치 결과가 얻어진다.

• 에너지공학
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• 제24권1호
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• pp.78-87
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• 2015

중대사고시 금속용융물층의 열속 집중 현상(Focusig effect)에 대해 상부와 측면벽의 냉각 조건과 높이를 변화시키면서 실험과 수치해석을 수행하였다. 상사성(Analogy) 원리를 이용해 열전달 실험 대신 물질전달 실험을 수행하였으며 황산-황산구리 수용액의 전기도금계를 물질전달계로 채택하였다. $Ra_H$ 수 $8.49{\times}10^7{\sim}5.43{\times}10^9$ 범위에서 상부와 측면벽의 냉각 조건을 세 가지로, 높이를 네 가지로 변화시키면서 열전달을 측정하였다. 상부만 냉각인 경우의 실험결과를 동일한 조건인 Rayleigh-Benard 자연대류 상관식과 비교한 바 Dropkin과 Somerscales, Globe와 Dropkin의 상관식과 매우 일치하였다. 측면벽만 냉각인 경우, 상부와 측면벽 모두 냉각인 경우, 상부만 냉각인 경우 순으로 열전달이 감소하였고, 냉각 조건을 고정한 상태에서 높이를 감소시킬수록 측면 열전달이 향상되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권1호
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• pp.35-39
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• 2013

본 논문은 자연대류상에서 냉각되는 하이브리드 휜 히트싱크(Hybrid Fin Heat Sink, HFH)의 열특성에 대한 수치연구결과를 보고한다. HFH는 평판휜이 결합된 내부유로가 있는 핀 휜으로 이루어진 하이브리드 휜으로 구성된다. HFH의 열성능은 상용 CFD 소프트웨어를 이용하여 수치적으로 연구되었고 핀 휜 히트싱크(Pin Fin Heat Sink, PFH)의 열성능과 비교되었다. 수치연구결과를 통해 HFH의 베이스면적기반, 질량기반 열전달계수가 PFH 보다 각각 12%, 37% 우수함을 발견했다. 증대된 표면적과 가벼운 무게는 PFH보다 우수한 HFH의 열성능을 설명할 수 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제6권3호
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• pp.37-43
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• 2002

지금까지 많은 열전달 계수의 측정에 관한 연구가 수행되고 있다. 본 논문에서는 액정을 이용하여 국소 열전달 계수를 측정하는 방법을 다루고 있다. 과도방법과 정상방법을 사용하여 실린더 표면의 지역적인 열전달 계수를 측정하였다. 정상상태일 때는 금박막 필름으로 실린더를 코팅하여 실험하였고, 과도방법일 때는 삽입기법과 바이패스 기법으로 각각 실험하였으며, 두 경우 모두 열풍동을 이용하여 실린더를 가열시키는 방법과 냉각시키는 방법으로 각각 실험하였다. 이와 같은 실험으로 과도방법과 정상방법을 이용하여 실린더표면에서의 대류열전달계수의 측정실험을 수행하고, 각 방법들에 대한 비교분석을 통해 액정을 이용한 열전달 측정방법의 특징들을 살펴보았다.

• 설비공학논문집
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• 제7권2호
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• pp.266-275
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• 1995

A numerical investigation on the conduction-natural convection-surface radiation conjugate heat transfer in the enclosure having substrate and chips has been performed. A 2-dimensional simulation model is developed by considering heat transfer by conduction, convection and radiation. The solutions to the equation of radiative transfer are obtained by the discrete ordinates method using S-4 quadrature. The effects of Rayleigh number and the substrate-fluid thermal conductivity ratio on the cooling of chip are analyzed. The result shows that radiation is the dominant heat transfer mode in the enclosure.