• 제목/요약/키워드: 복합열전달 해석

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극저온 고압액체수소 공급을 위한 실험실 규모 인쇄기판 열교환기의 복합열전달 해석을 통한 방빙설계에 관한 연구 (A Study on Anti-Icing Design by Conjugate Heat Transfer Analysis in a Lab-Scale Printed Circuit Heat Exchanger for Supply of Cryogenic High Pressure Liquid Hydrogen)

  • 손상호;김우경
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.541-549
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    • 2022
  • This study investigates anti-icing design by conjugate heat transfer analysis in lab-scale printed circuit heat exchanger (PCHE) for supply of cryogenic high pressure liquid hydrogen. The conjugate heat transfer analysis by using computational dynamics (CFD) provided various temperature distributions at important locations in PCHE heat exchanger and predicted the possibility of freezing in hot channel. And, the effect of inlet temperature of glycol water was analyzed in order to resolve the freezing problem in PCHE.

유속 및 열전대 위치의 영향을 고려한 열경계층 내부의 복합열전달 해석 (NUMERICAL ANALYSIS OF CONJUGATE HEAT TRANSFER INSIDE A THERMAL BOUNDARY LAYER CONSIDERING THE EFFECTS OF A FREE STREAM VELOCITY AND A THERMOCOUPLE POSITION)

  • 전병진;이주안;최형권
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.77-82
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    • 2013
  • The error in measuring temperature profiles by thermocouple inside boundary layer mostly comes from the conduction heat transfer of the thermocouple. The error is not negligible when the conductivity of the thermocouple is very high. In this study, the effect of conduction heat transfer of the thermocouple on the temperature profile inside boundary layer was examined by considering both free-stream velocity and a thermocouple position. The conduction error of an E-type thermocouple was investigated by numerical analysis of three-dimensional conjugate heat transfer for various velocity profiles of boundary layer and thermocouple positions.

2차원 축열벽형 태양열시스템의 열성능해석 및 최적화 (Thermal Performance Analysis and Optimization of Two-dimensional Trombe Wall Solar System)

  • 이원근;유성연;정명균
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.1609-1620
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    • 1993
  • 본 연구에서는 자연형 태양열시스템의 열성능에 영향을 미치는 인자를 열유동 전산해석을 통해 규명하고 모델을 설정하여 활용률을 최대로 하는 형상을 제시하고자 한다.

통일구성방정식을 이용한 구조물의 열점소성 거동에 관한 해석 (Analysis of Thermo-Viscoplastic Behavior of Structures Using Unified Constitutive Equations)

  • 윤성기;이주진
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.190-200
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    • 1991
  • 본 연구에서는 고온에 노출되는 열-점소성 거동의 해석을 위해 소성유동, 크 리프, 응력풀림(stress relaxation)등의 거동을 동시에 다룰 수 있는 통일구성방정식 모델에 대해 논하고 적절한 모델을 선정한다. 이 모델은 미소변형이론에 근거한 것 이므로 구조물의 거동을 소변형률(small strain)과 소회전(small rotation)의 범위내 로 가정하여 해석한다.선정된 모델에 대해서 시간변화율 형태의 방정식으로부터 유 한요소법을 통한 수치화와 사용된 구성방정식을 효율적으로 처리할 수 있는 수치해석 법상의 알고리듬을 제안한다. 제안된 알고리즘을 사용하여 유한요소법 전산코드를 적상하고, 작성된 코드를 이용하여 고온에서 하중을 받는 단순보와 국부적으로 심한 가열을 받는 구조물에 적용하여 고전적인 구성방정식으로 복합적인 해석이 어려웠던 열-점소성 거동을 효과적으로 해석할 수 있음을 보인다. 본 논문은 응력해석에 주안 점을 두었으므로 열해석에 관한 상세한 논의는 가급적 생략하기로 한다.

천장개구부를 갖는 정사각형 밀폐공간내의 자연대류-복사 열전달에 관한 연구 (A Study on the natural Convection and Radiation in a Rectangular Enclosure with Ceiling Vent)

  • 박찬국;추병길;김철;정재환
    • 한국가스학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.28-39
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    • 1998
  • 본 연구에서는 $20\%$ 천장개구부가 있는 정사각형 밀폐공간내의 순수자연대류와 자연대류 -복사가 고려된 복합열전달을 순차해석과 실험을 통하여 비교 분석하였다. 수치해석은 순수자연대류에 대하여 SIMPLE 알고리즘을 사용하였고, 복사열전달에 대해서는 S-N 구분 종좌표법을 이용하였으며 난류유동의 경계조건은 벽함수를 적용하였다. 실험은 수치해석의 결과와 비교하기 위하여 동일한 조건에 대하여 수행되었다. 그 결과 순수자연대류와 복합열전달의 유동장, 온도장의 형상은 유사한 유선함수를 보이고 있으며, 유동가시화를 통한 실험결과와 잘 일치하고 있음을 보여준다. 수치해석과 실험의 온도분포를 비교한 결과 평균 $8.5\%$의 오차를 보였다.

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탄소/탄소 브레이크 디스크의 열탄성 해석과 3차원 응력해석 및 설계 (Thermo-Elastic Analysis, 3-Dimensional Stress Analysis and Design of Carbon/Carbon Brake Disk)

  • 오세희;유재석;김천곤;홍창선;김광수
    • Composites Research
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    • 제15권1호
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    • pp.41-52
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    • 2002
  • 이 논문에서는 탄소/탄소 브레이크 제동중 시스템의 거동을 열탄성 해석을 수행하여 살펴보았고. 파손에 안정적인 디스크의 형상을 찾기 위하여 다양한 형상에 대한 3차원 응력해석을 수행하였다. 탄소/탄소 복합재료의 기계적 물성치가 적층면방향과 두께방향으로 측정되었다. 측정긴 기계적 물성치는 열탄성 해석과 3차원 응력해석을 위한 입력으로 사용 되었다. 로터 클립과 클립 리테이너 사이의 간격은 회전판의 하중전달 미케니즘에 있어서 중요만 인자이다. 간격변화는 기계적 변형과 열 변형으로 분리하여 고려하였다. 클립과 리테이터는 서로 접촉이 발생하지 않았으므로 해석 모델에서 리테이너와 리벳은 제외되었다. 로터 디스크는 반복대칭조건을 사용하여 모델링되었고, 로터 디스크와 로터 클립, 로터 클립과 키 드럼사이의 2중 접촉문제가 고려되었다. 3차인 응력해석의 결과로부터 브레이크 디스크의 키 홀 부분에 응력집중현상이 발생하는 것을 확인하였다. 응력분포는 키 홀 부분에서 접촉면의 회전각과 곡률반경의 변화에 따라 연구 되었다.

고체 열원이 존재하는 공동 내의 복합열전달 문제의 유한요소해석 (A Finite Element Analysis of Conjugate Heat Transfer Inside a Cavity with a Heat Generating Conducting Body)

  • 안영규;최형권;용호택
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제33권3호
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    • pp.170-177
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    • 2009
  • In the present study, a finite element analysis of conjugate heat transfer problem inside a cavity with a heat-generating conducting body, where constant heat flux is generated, is conducted. A conduction heat transfer problem inside the solid body is automatically coupled with natural convection inside the cavity by using a finite element formulation. A finite element formulation based on SIMPLE type algorithm is adopted for the solution of the incompressible Navier-Stokes equations coupled with energy equation. The proposed algorithm is verified by solving the benchmark problem of conjugate heat transfer inside a cavity having a centered body. Then a conjugate natural heat transfer problem inside a cavity having a heat-generating conducting body with constant heat flux is solved and the effect of the Rayleigh number on the heat transfer characteristics inside a cavity is investigated.

HALE 무인기의 태양전지 열특성에 관한 해석적 연구 (A Numerical Study On Thermal Characteristics of HALE UAV Solar Arrays)

  • 송지한;남윤광
    • 한국추진공학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.29-36
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    • 2017
  • 본 연구에서는 수치해석을 통해 장기체공 무인기(HALE UAV)에 사용되는 태양전지에 대해 유동 및 열전달 해석을 수행하였다. 무인기가 운용되는 성층권에서는 강한 태양복사에너지가 유입되며, 자연대류에 의한 열전달이 감소하고 주위 유동에 의한 강제대류의 지배를 받는다. 이러한 환경에서의 태양전지 온도범위를 예측하기 위해 주익에 부착되어 있는 태양전지모듈을 대상으로 복합열전달 해석을 수행하였으며, 성층권 환경에서 시간에 따른 태양복사에너지, 비행속도, 밀도, 온도 등의 외기환경이 태양전지의 온도분포와 열전달 특성에 미치는 영향을 분석하였다.

분자동역학을 이용한 다공성 물질 건조공정 멀티스케일 시뮬레이션(1부 : 균질화법 해석)

  • 금영탁;오진원;백성민
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.67-67
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    • 2004
  • 다공성 물질을 건조하거나 습한 환경에 노출시키면 열과 수분이 외부로 전달된다. 열 및 수분 전달로 인한 은도 및 습도의 변화는 물질 체적을 변화시켜 습열 응력을 유발시킨다 즉 다공성 제품의 품질은 외양뿐만 아니라 건조 공정 시의 온도, 수분함유량, 응력, 변형률 등의 공정변수에 크게 영향을 받는다. 최근까지도 다공성 물질의 생산 공정은 다수의 공정변수를 갖는 복합공정이기 때문에 이들의 영향을 정량적으로 평가하는 것은 매우 까다로워 현장 경험에 기초한 기술자의 노하우에 의존해 왔다.(중략)

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단속가열식 액체용 극소질량유량 계측기에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Study on the Pulse Heating Type Infinitesimal Liquid Mass Flow Meter)

  • 김택영
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권2호
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    • pp.119-124
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    • 2015
  • 반도체 생산에 사용되는 액체용 극소 질량유량계측기의 새로운 설계 안에 대하여 수치해석적으로 연구하였다. 내경 0.3mm 정도인 원관 외부에 히터선을 일정 폭 권선하고, 히터로부터 일정거리 떨어진 후류에 온도계측용 써미스터선을 권선하는 형상이다. 히터에 단일펄스 가열을 하면 일정시간 경과 후 써미스터가 최고온도를 겪는다. 최고온도까지 걸리는 시간은 질량유량과 거의 반비례하며, 이를 이용하여 질량유량을 계측할 수 있다. 관벽을 통한 전도열전달과 액체유동에 의한 대류열전달이 복합적으로 작용하므로 관내유동의 평균속도와 관벽을 통한 최고온도의 이동속도는 큰 차이를 나타내며, 상호 비선형적인 특성을 보인다. 본 연구에서는 센서관의 내 외경, 히터의 권선폭 및 히터와 써미스터 사이의 거리를 설계변수로 고려하여 수치해석적으로 제안한 설계사항을 분석하였으며, 설계인자의 최적화에 대한 검토를 수행하였다.