• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권5호
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• pp.638-644
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• 2010

사각 덕트내 열전달과 유동 양상을 조사하기 위해 꼬임식 테이프 만 설치한 경우와 꼬임식 테이프와 리브(rib)를 설치한 경우에 대해 충분히 발달된 난류유동에 관한 수치 해석을 행하였다. 수치 해석에서는 레이놀즈 수가 8,900에서 29,000 범위의 난류 스월유동, 채널수력직경에 대한 리브의 높이(e/$D_h$)가 0.067, 그리고 채널 수력 직경에 대한 시험부 길이(L/$D_h$)가 30인 경우에 대해 고려하였다. 리브는 채널 바닥면에 만 길이 방향으로 설치하였다. 꼬임식 테이프는 0.1 mm 두께의 탄소강 판 재질이며, 폭은 28 mm, 길이는 900 mm이고 2.5 번 회전시켰다. 각 벽면은 서로 단열된 알루미늄 판으로 구성되었다. 2가지의 가열 조건에 대해 조사 하였다: (1) 사각 전체 벽 면적에 일정한 열유속으로 가열, 그리고 (2) 사각 채널에서 마주보는 상하 양면 만 가열. 연구 결과 상하 양면 만 가열하는 경우가 4면 모두 가열하는 경우보다 열전달 계수가 우수하였고 꼬임식 테이프와 리브를 설치한 경우 열전달 계수가 현저히 향상되었다.

• 동력기계공학회지
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• 제13권2호
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• pp.18-29
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• 2009

미세유동에 대한 폭발적인 관심에 의해 이 분야의 연구는 다양한 측면에서 이루어지고 있다. 본 연구는 사각 미세채널에서의 슬립유동에 관한 연구 중 아직 제대로 이루어져 있지 않은 마찰특성에 관한 종횡비의 영향에 초점을 맞추어 3차원 수치해석을 행하였다. 그 결과 종횡비가 1.0 일 때 상하 벽면 및 좌우측 벽면에서의 전단음력은 동일하나, 종횡비가 감소함에 따라 전단응력은 상하 벽면과 좌우측 벽면이 상이한 강도로 증가함을 보였다. 또한 Knudsen 수의 증가에 따라서는 전단응력이 감소함을 알 수 있었다. 따라서 벽면에서의 전단응력은 종횡비를 증가시키거나 혹은 Knudsen 수를 증가시키면 감소시킬 수 있으며, 마찰계수(fRe)도 종횡비를 증가시키거나 혹은 Knudsen 수를 증가시키면 감소됨을 밝혔다.

• 동력기계공학회지
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• 제15권1호
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• pp.32-38
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• 2011

2개의 경사 배플을 가진 사각 채널내의 열전달과 유동양상에 특성을 조사하기 위해 수치해석을 행하였다. 본 연구에서는 바닥에서만 가열된 채널 내 2개의 배플에 9개의 다이아몬드형 구멍을 설치하였다. 배플은 19.8 cm의 폭과 23.2 cm의 길이 그리고 0.5 cm의 두께의 플렉시 글라스를 사용하였다. 다이아몬드형 구멍의 크기는 $2.55\;cm{\times}2.55\;cm$이며 배플 경사각은 $5^{\circ}$를 유지하였다. 레이놀즈수의 범위는 23,000에서 57,000 이다. SST k-${\omega}$ 난류모델을 사용하였다. 누셀트(Nu) 수의 수치해석 결과는 실험 결과로 검증하였다. 유동장에 관한 수치해석으로부터 배플 구멍 근처의 유동 양상을 나타낼 수 있었고 이러한 유동장이 온도장의 특징에 크게 영향을 미친다는 것을 나타내었다. 국부 누셀트수는$x/D_h$=2.5 에서 최대가 되었다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 학술대회
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• pp.118-124
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• 2008

The characteristics of heat transfer in a two-dimensional channel obstructed by a square rod is investigated by a turbulence model. The computation is made for the six cases of different rod positions between channel walls. To analyze the wall heat transfer, the heat flux of channel walls is set as a constant value and the $k-{\epsilon}-f_{\mu}$ model is employed. Downstream the square rod, the flow recirculation region appear and they are varied by the rod position. The enhancement of the turbulent heat transfer to the wall is induced by the flow instability using a square rod. The averaged heat transfer rate is maximized at a specific rod position. Finally, the effects of square rod on unsteady flows are scrutinized with the frequency analysis.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.333-336
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• 2002

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, $1,000\;{\~}\;6,000,\;1.7\;{\~}\;2.5\;Hz,\;and\;7\;{\~}\;15cm$ 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 (a), Case (d), Case (c), and Case (b)

• 한국가시화정보학회지
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• 제2권2호
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• pp.66-72
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• 2004

The heat transfer and pressure drop characteristics of $CO_{2}$ are substantially different from those for CFC and HCFC refrigerants. In addition, geometric effects on two-phase flow patterns of $CO_{2}$ are also very significant in many respects. Therefore, two-phase flow patterns of $CO_{2}$ in a narrow rectangular channel or a small diameter tube whose gap size or hydraulic diameter is less than 2 mm are very important to understand heat transfer characteristics and to develop an appropriate heat transfer correlation. In the present study, the evaporation process of $CO_{2}$ in a narrow rectangular channel is visualized at various test conditions, and then the effects of operating conditions are analyzed.

• 대한기계학회논문집B
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• 제31권1호
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• pp.83-90
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• 2007

The present study investigated the effects of channel rotation and bleed flow on heat/mass transfer in a $90^{\circ}$ ribbed square channel. The bleed holes were located between the rib turbulators on the leading surface and those on the trailing surface case by case. The tests were conducted under the conditions of various bleeding ratios (0.0, 0.2, 0.4) and rotation numbers (0.0, 0.2, 0.4) at Re=10,000. The results suggested that heat/mass transfer characteristics were influenced by the Coriolis force, bleed flow and bleed hole location. The heat/mass transfer on the surface with bleed flow was more increased than that without bleed flow but that on the opposition surface was decreased. Those were due to the effects of the tripping flow and the diminution of main flow rate respectively. The results also showed that the heat/mass transfer characteristics were different according to bleed hole location and channel rotation.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제27권5호
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• pp.600-608
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• 2003

This Paper describes a detailed experimental investigation of heat transfer in a reciprocating smooth rectangular duct having only the bottom wall heated with reference to the design of a piston for a marine propulsive diesel engine The Parametric test matrix involves Reynolds number and reciprocating radius, respectively, in the range of 1.280∼4.100, and 7∼15 cm with five different reciprocating frequency tested. namely. 1.7, 2.2, and 2.6 Hz. The effects of three different hemi-triangular wavy type tapers on the heat transfer in the reciprocating rectangular channel using the air as a working fluid were check out. The present work confirms that the Nusselt number in the channel with the triangular wavy type taper is lower than without the triangular wavy type taper.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제29권2호
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• pp.161-167
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• 2005

The improvements of the propulsive engine efficiencies could reduce the fuel consumption. Therefore. for a marine main diesel engine the substantial increase of stroke bore ratio. so that the engine speed can be significantly reduced in order to increase the Propulsive efficiency. As a typical example. a Sulzer RTA 60C engine has acylinder diameter of 600 mm and each cylinder is capable of delivering 2.369 kW in the speed range 91-114 rpm. In order to Provide basic data for thermal system of marine engine. this work performs an experimental study of heat transfer in a square channel with one rib-roughened wall under sin91e mode of reciprocating oscillation. A selection of heat transfer measurements illustrates the manner by which the reciprocating channel with two opposite heating walls has the higher heat transfer Performance than with four heating wall.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권8호
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• pp.823-829
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• 2014

본 연구에서는 계면활성제를 첨가한 사각 PDMS(polydimethylsiloxane) 마이크로 채널에서의 모세관 흐름에 의한 충전 길이를 예측하기 위한 모델들을 제안하였다. 일반적으로 PDMS 의 소수성 특성 때문에 모세관 힘만을 이용한 PDMS 마이크로 채널에서의 물의 이동에는 어려움이 따르게 된다. 따라서 본 연구에서는 계면활성제를 첨가하여 친수성을 가지는 PDMS 표면을 제작하고, 이 표면에서의 물의 접촉각 변화 측정 및 단순 모델을 수립하였다. 또한 친수성 PDMS 마이크로 채널에서의 모세관 힘에 따른 충전 길이를 예측하기 위해서 Washburn 방정식을 바탕으로 한 단순 모델을 수립하였다. 그 결과 유체의 충전 길이는 접촉각의 초기변화속도의 영향을 받는 것을 확인할 수 있었다. 이를 바탕으로 대표적인 세가지 경우에 대한 모델을 제안하였으며, 이들은 MIMIC(MIcroMolding In Capillaries)과 같은 마이크로 유체 기반의 생산공정의 설계와 개발에 유용하게 적용될 수 있을 것이다.