• 제목/요약/키워드: 부력영향

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정상중력 및 무중력에서의 저변형율 대향류화염의 전산 (Computation of a Low Strain Rate Counterflow Flame in Normal and Zero Gravity)

  • Woe-Chul Park
    • 한국안전학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.107-111
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    • 2002
  • 닥트의 두께와 속도 경계조건이 정상중력 및 무중력 상태에서 화염구조에 미치는 영향을 조사하기 위해 81%의 질소와 19%의 메탄이 혼합된 가연성가스와 공기의 저변형율 (20 s-1) 대향류 화염을 수치법으로 모사하였다. 정상중력에서는 닥트의 두께와 속도 경계조건에 따라 화염의 위치가 이동함으로써 그 영향이 컸으나, 무중력에서는 그 영향을 무시할 수 있을 정도로 작은 것으로 나타났다. 화염구조의 차이는 부력으로 인한 것이고, 따라서 정상중력에서의 측정에서는 닥트 두께와 속도 경계조건의 영향을 고려해야 함을 알 수 있었다.

부력의 영향을 포함한 점탄성 유체의 열전달에 관한 수치해석 (Numerical Analysis on Heat Transfer of Viscoelastic Fluid including Buoyancy Effect)

  • 손창현;안성태;장재환
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 1998년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.114-120
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    • 1998
  • The present numerical study investigates flow characters and heat transfer enhancement by the viscoelastic-driven secondary flow and buoyancy effect in a 2:1 rectangular duct. Three versions of thermal boundary conditions involving difference combination of heated walls and adiabatic walls are analyzed in this study. The Reiner-Rivlin model is adopted as a viscoelastic fluid model to simulate the secondary flow and temperature-dependent viscosity model is used. Calculated Nusselt numbers are very good agreement with experimental results for reported viscoelastic fluids. It is found that the heat transfer enhancement is mainly caused by the viscoelastic-driven secondary flow and buoyancy-induced secondary flow play a role of promoting this effect.

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급기각도가 사무실 공간의 냉방 및 난방 성능에 미치는 영향 (The Effect of Supply Angle on Cooling and Heating Performances of Office Space)

  • 김묘선;김영일;정광섭
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.497-501
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    • 2009
  • Effect of angle of supply air on cooling and heating performances of office space is studied by numerical simulation. For a constant air volume(CAV) air-conditioning system, air is supplied vertically($90^{\circ}$) and horizontally($10^{\circ}$). Due to buoyancy, the supply angle affects the performance of cooling and heating. In cooling, since the cold supply air tends to move downward due to its high density, horizontal supply angle is better for uniform temperature distribution. In heating, however, vertical supply angle is preferred for better mean and uniform temperature distribution.

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입구 속도 분포가 매끈한 회전유로 내 열전달계수에 미치는 영향 (Effect of Inlet Velocity Distribution on the Heat Transfer Coefficient in a Rotating Smooth Channel)

  • 최은영;이용진;전창수;곽재수
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.76-84
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    • 2011
  • The effect of inlet velocity profile on the heat transfer coefficient in a rotating smooth channel was investigated experimentally. Three simulated inlet flow conditions of fully developed, uniform, and distorted inlet conditions were tested. The Reynolds number based on the channel hydraulic diameter was ranged from 10,000 to 30,000 and the transient liquid crystal technique was used to measure the distribution of the heat transfer coefficient in the rotating channel. Results showed that the overall heat transfer coefficient increased as the Reynolds number increased. Also, the distribution of the heat transfer coefficient was strongly affected by the inlet flow condition. Generally, the fully developed flow simulated condition showed the highest heat transfer coefficient.

하향유동 영역에서 경사 등온평면에 의하여 야기된 정상상태 자연대류의 다중해 (Multiple Solutions for Steady State Natural Convection adjacent to an Inclined Isothermal Flat Plate in the Region of Largely Downflow)

  • 유갑종;이택식;조승환
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.1011-1020
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    • 1991
  • 본 연구에서는 하향유동영역에서 수직면으로부터 경사각이 60˚ 이하인 경사 등온면이 저온의 물속에 잠겨 있을때 일어나는 다중정상상태 영역을 밝혀내고, 이 영 역에서 경사각이 열전달, 온도분포, 속도분포, 부력분포 및 누셀트 수에 미치는 영향 을 구명하였다. 또 해석방법은 이제까지 발표된 연구결과와 비교검토하기 위하여 기 존 논문에서와 같이 상이해석을 사용하였다.

부력 영향을 받는 제트 확산화염의 화염편 구조에 관한 수치계산 연구 (Numerical Investigation of the Flamelet Structure of Buoyant Jet Diffusion Flames)

  • 오창보;이의주
    • 한국안전학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.14-20
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    • 2009
  • Direct numerical simulations(DNS) were performed for the prediction of transient buoyant jet diffusion flames where the Froude numbers(Fr) are 5 and 160, respectively. The thermodynamic and transport properties were evaluated using CHEMKIN package to enhance the prediction performance of the DNS code. The simulated buoyant jet diffusion flame of Fr=5 and 160 showed the transient, dynamic motion well. It was identified that the buoyant jet flames were flickered periodically, and the simulated flickering frequency of the jet diffusion flame of Fr=5 was 12.5Hz, which was in good agreement with the experimental results. The flamelet structures of the buoyant jet diffusion flames could be well understood by comparing the scalar dissipation rates(SDR) and the heat release rates(HRR) of the flames. It was found that the SDR was strongly coupled with the HRR in the buoyant jet diffusion flames.

자기장이 가하여진 초크랄스키 실리콘 단결정 성장에서 질량전달에 미치는 성장결정과 도가니의 회전효과 (Effect of crystal and crucible rotations on the mass transfer in magnetohydrodynamic Czochralski crystal growth of silicon)

  • 김창녕
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.536-547
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    • 1997
  • 축방향으로 균일한 자장이 가하여진 Czochralski 도가니에서 도가니와 성장결정이 다양한 각속도로 회전하는 경우에 대하여 유동장, 온도장 및 산소의 농도장이 수치적으로 연구되었다. 도가니 벽의 가열에 의한 부력의 효과와 자유표면에서 온도차이에 의한 열모세관효과로 인한 용융물질의 유동은 도가니와. 성장결정의 회전에 따른 원심력에 의하여 차등적으로 억제될 수 있다. 이 원심력에 가장 큰 영향을 주는 인자는 도가니의 회전속도이며 이것이 초크랄스키 결정성장과정에서 속도장, 온도장, 농도장에 큰 영향을 주고 있다. 도가니의 회전속도가 작을 때에는 성장결정의 회전이 원심력을 효과적으로 발생시킨다.

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이차원 표층방류 밀도분류의 k-$\varepsilon$ 모델에 의한 수치해석 (Numerical Analysis of Two-Dimensional Surface Buoyant Jets by k-$\varepsilon$ Turbulence Model)

  • 허재영;최한기;강주복
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.81-91
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    • 1991
  • 이차원 표층방류 밀도분류의 거동을 조사하기 위하여 k-$\varepsilon$ 이방정식 수치모델을 개발하였다. 평균류 및 난류수송에 관한 계산결과를 실험결과와 비교하여 본 수치모델이 이들의 흐름특성을 양호하게 예측할 수 있음을 확인하였다. 방류구에 있어서의 k 및 $\varepsilon$의 설정이 표층 밀도분류의 흐름에 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다. 또한, 많은 연구에서 무시되어 왔던 $\varepsilon$ 방정식에 있어서의 부력생성항 및 계수 $C\varepsilon$$_3$의 값에 대한 검토를 행하여 흐름의 전개에 미치는 영향을 조사하였다. 이차원표층 밀도분류에 관한 계산결과를 제시하고 중요한 몇가지 흐름특성에 대하여 토의하였다.

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$CO_2$에 의한 층류 확산화염의 소화기구에 관한 정량적 분석 (A Quantitative Analysis on the Extinguishing Mechanism of Laminar Diffusion Flames by $CO_2$)

  • 문선여;황철홍;오창보;박원희
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2011년도 추계학술논문발표회 논문집
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    • pp.378-381
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    • 2011
  • 대표적 가스계 소화약제인 $CO_2$의 소화기구(Extinguishing mechanism)를 재조명하기 위하여, $CH_4$/air 저 신장율 대향류 확산화염을 대상으로 $CO_2$가 소화에 미치는 영향에 대한 수치해석이 수행되었다. 부력이 지배적인 화염의 소화현상은 복사 열손실에 의해 큰 영향을 받기 때문에, 소화농도 예측에 대한 복사모델의 성능평가가 우선적으로 이루어졌다. 주요 결과로서, 공기류에 첨가된 $CO_2$의 소화농도는 복사모델이 고려되지 않은 경우 과다 예측되는 반면에, 간략화된 광학적으로 얇은 근사(Optically thin approximation) 모델과 비교적 높은 정확도를 갖는 좁은 밴드(Statistical narrow band) 모델은 실험의 오차범위 내에서 큰 차이를 보이지 않았다. $CO_2$가 소화에 미치는 순수 희석효과, 희석에 의한 복사효과, 화학적 효과 및 열적효과를 정량적으로 분석하기 위하여 가상의 소화약제의 개념을 도입하였다. 이를 통해 화염의 총괄신장율에 따른 $CO_2$ 소화효과에 대한 구체적인 이해가 시도되었다.

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프로판/공기 예혼합화염의 전파거동 및 구조안정화에 대한 정상초음파의 간섭효과 (Interacting Effects of an Ultrasonic Standing-wave on the Propagation Behavior and Structural Stabilization of Propane/Air Premixed Flame)

  • 이상신;서항석;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.1-8
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    • 2012
  • 본 연구에서는 정상초음파의 간섭에 의해 야기되는 프로판/공기 예혼합화염의 사각관내 전파거동 및 구조안정화를 규명하기 위한 실험결과를 제시한다. 전파화염의 이미지는 고속카메라를 이용하여 획득하였으며, 이미지 후처리를 통해 정상초음파 유무에 따른 화염선단의 구조변이와 전파속도를 상세히 관찰하였다. 전파속도는 정상초음파가 교반하는 경우 증가하였으며, 이론당량비에서 벗어남에 따라 초음파의 영향은 보다 크게 발현하였다. 정상초음파에 의한 화학반응과 혼합의 촉진은 화염선단의 형상에 대한 부력의 영향을 압도하여 화염의 구조적 안정화에 기여한다.