• 동력기계공학회지
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• 제10권1호
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• pp.25-33
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• 2006

거칠기가 한 벽면과 두 벽면에 설치된 사각채널에서 비압축성 유체유동과 열전달을 조사하기위해 3차원 수치모사를 행하였다. CFX (version 5) software package 를 사용하여 계산하였다. 거친 벽은 $45^{\circ}$경사진 거칠기가 설치되어 있다. 채널의 4 벽면은 일정한 열 유속으로 가열하였다. 수치계산 결과는 실험값과 잘 일치 하였다. 연구의 조건은 거칠기 피치와 높이의 비가 8이고, 거칠기 높이와 채널 수력직경의 비가 0.067이며, 레이놀즈수의 범위는 7,600에서 24,900이었다. 연구의 결과는 열전달계수와 마찰계수는 사각채널에서 거친 벽면의 수가 클수록 증가 함을 보였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권9호
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• pp.891-896
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• 2011

본 연구에서는 사각 마이크로 채널의 열전달 특성을 연구하기 위한 실험을 수행하였다. 실험에 사용된 시료의 채널 수력직경은 $700{\mu}m$이며, 채널의 개수는 20개이다. 작동유체는 물이며, 작동유체의 입구 온도는 $20^{\circ}C$ 이다. 실험 변수는 Reynolds 수 400 ~ 800 및 열 유속 35 ~ 85 kW/$m^2$ 이다. 결과로, Reynolds 수가 큰 경우일수록 대류 열전달 계수가 증가하는 것으로 나타났으며, 열적으로 완전히 발달 된 영역에 대하여 대류 열전달 계수는 약 4.6 ~ 6.4 kW/$m^2^{\circ}C$로 나타났다. 또한, 사각 마이크로 채널에서의 열적 입구길이는 Reynolds 수가 커지는 경우일수록 길어지는 것을 알 수 있었으나, 열 유속의 변화는 입구길이에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과로 완전히 발달된 유동영역에 대하여 사각 마이크로 채널의 열적 특성을 나타내기 위한 Nusselt 수 상관식을 제안하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제12권4호
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• pp.39-45
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• 2008

본 연구는 두 개의 경사진 다공 배플이 설치된 사각채널에서 국부 열전달향상 특성을 조사하였다. 채널은 19.8cm(W)$\times$4cm(H)의 단면적을 가지며 형상계수는 4.95이며 수력직경은 6.66cm이다. 4종류의 배플을 취급하였다. 가열 시험부에 동일한 크기, 경사각, 구멍형태의 경사 배플을 설치하였다. 경사 배플은 모두 19.8 cm의 폭, $2.55cm\times2.55cm$의 정 다이아몬드 형 구멍, 그리고 So의 경사각을 갖는다. 레이놀즈 수 범위는 23,000에서 57,000까지이다. 배플의 구멍의 수가 열전달 향상에 중요한 역할을 하였으며 구멍이 3개 인(baffle type II)가 가장 우수한 열전달 향상을 보였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제12권4호
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• pp.74-84
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• 2007

The flowfield characteristics in a straight rectangular channel have been investigated through a numerical model to analyze the regenerative cooling system that is used in rocket engine cooling. The supercritical hydrogen coolant introduces strong property variations that have a major influence on the developing flow and heat transfer characteristics. Of particular interest is the improved understanding of the physical characteristics of such flows through parametric studies. The approach used is a numerical solution of the full Navier-Stokes equations in the three dimensional form including the arbitrary equation of state and property variations. The present study compares constant and variable property solutions for both laminar and turbulent flow. For laminar flow, the variation of aspect ratio is examined, while for turbulent flow, the effects of variation of channel length and Reynolds number are discussed.

• 설비공학논문집
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• 제15권6호
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• pp.502-509
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• 2003

This paper describes a detailed experimental investigation of heat transfer in a reciprocating rectangular channel fitted with rib structures with particular reference to the design of a piston for marine propulsive diesel engine. The parametric test matrix involves Reynolds number, reciprocating frequency, and reciprocating radius, respectively in the ranges, 1,000～6,000, 1.7～2.5 Hz, and 7～15 cm with four different rib arrangements. The rib arrangements have considerable influences on the heat transfer in the reciprocating channel due to the modified vortex flow structure. The experimental data confirm that the increases in the heat transfer can be seen in order of Case (b), Case (c), Case (d), and Case (a).

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2001년도 추계학술발표회요약집
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• pp.122.1-122
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• 2001

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권5호
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• pp.471-479
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• 2010

다른 세장비에 따른 단일 사각 마이크로 채널 내의 이상유동연구를 수행하였다. 본 연구에서는 대략 넓이가 $500\;{\mu}m$ 이며 수력직경이 각각 490, 322, $143\;{\mu}m$ 인 사각 마이크로채널 내에서의 물-질소 유동에 대한 실험이 수행되었다. 또한, 고속카메라와 장거리 현미경을 통해 이상유동양식을 가시화하였다. 본 연구는 이상유동 중 기포류에 중점을 두었으며 가시화 결과를 통해 기포의 속도, 기포의 길이, 관 내 기포의 개수, 기공률을 산출하였고 단위 셀 모델을 기반으로 늘어진 단일 기포의 압력강하를 해석하였다. 실험을 통해 기포의 속도, 기공률, 단일 기포의 압력강하가 각각 겉보기 속도와 체적건도, 세장비와 연관이 있음을 확인하였으며, 사각 마이크로 채널 내 늘어진 단일 기포의 압력강하에 대한 상관식을 개발하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권5호
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• pp.616-624
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• 2011

본 연구에서는 사각채널내에 주유속 방향에 가로지르게 배치된 반원 리브의 난류 유동에 대한 유동 특성과 열전달 증대에 관해 수치해석적으로 살펴보았다. 사각채널의 종횡비는 5이고, 수력직경 대비 리브 높이비는 0.07, 사각채널 높이 대비 리브 높이비는 0.117로서 리브 높이 대비 리브 피치비가 8~14인 리브를 주기적으로 배열하여 연구를 수행하였다. 난류 모델의 선정은 실제 현상과 근접한 벽 근처 유동 특성과 열전달을 위해 SST k-${\omega}$ 난류 모델과 v2-f 난류 모델을 이용하였다. 수치해석의 결과는 실험에 의 해 관찰된 난류 유동 특성, 열전달 및 마찰계수의 결과를 잘 예측함을 보여준다. 본 결과에서 난류 운동 에너지가 재순환류 영역의 확산과 밀접한 관련이 있음을 알 수 있고 v2-f 난류 모델이 SST k-${\omega}$ 난류 모델에 비해 실험결과를 더 잘 예측하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제31권11호
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• pp.912-917
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• 2007

Regionally averaged heat transfer distributions and friction factors in square channels with twisted tape inserts and with twisted tape inserts plus interrupted ribs are experimentally investigated. The effects of surface heating condition on heat transfer enhancement are also investigated. Each wall of the square channel is composed of isolated aluminum plates. The interrupted square ribs are arranged along the axial flow direction on the bottom wall only. Experimental tests are performed for Reynolds numbers ranging from 8,900 to 29,000. The results are compared with those of previous investigations for circular tube with axial interrupted ribs and twisted tape inserts.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제26권6호
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• pp.646-652
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• 2002

The influence of reciprocating frequency and radius on heat transfer in the roughened rectangular channel is experimentally investigated. The aspect ratio (width/height) of the duct is 2.33 and the rib height is one fifteenth of the duct height. And the ratio of rib-to-rib distance to rib height is 10. The discrete ribs were periodically attached to the button wall of the duct with a parallel orientation. The parametric test matrix involves Reynolds number, reciprocating, and reciprocating radius, in the ranges, 1,000∼6,000, 1.7∼2.5 HB and 7∼15cm, respectively. The combined effects of reciprocating frequency and reciprocating radius have considerable influence on the heat transfer due to the modified vortex flow structure.