• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1833-1838
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• 2003

In the nuclear power plant, emergency core coolant system(ECCS) is furnished at reactor coolant system(RCS) in order to cool down high temperature water in case of emergency. However, in this coolant system, thermal stratification phenomenon can be occurred due to coolant leaking in the check valve. The thermal stratification produces excessive thermal stresses at the pipe wall so as to yield thermal fatigue crack(TFC) accident. In the present study, when the turbulence penetration occurs in the branch piping, the maximum temperature differences of fluid at the pipe cross-sections of the T-branch with thermal stratification are examine

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2011년도 춘계학술논문발표회 논문집
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• pp.345-350
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• 2011

본 연구에서는 건축물의 초고층화와 대형화로 접목된 커튼월을 모델로 선정하여 알루미늄과 스틸 커튼월의 성능 비교를 위한 화재실험을 실시하였다. 화재실험은 $3m{\times}3m$ 규모의 알루미늄과 스틸 재질로 제작하여, 차염성, 차열성, 방열성, 변위, 커튼월 파괴를 측정하였다. 실험결과 알루미늄커튼월의 차염성은 12분, 차열성은 6분, 방열성은 26분을 기록하였고 스틸커튼월의 차염성은 10분, 차열성은 6분, 방열성은 14분을 기록하였다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2008년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.178-183
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• 2008

The purpose of this study is to compare the effect on the thermal stratification under various aspect ratios in the solar storage tank using FLUENT. Numerical calculations of three designs with different aspect ratio were carried out to show the behaviour of stratification in a solar storage tank. The calculation results show that the thermal stratification of the 2.5:1 aspect ratio solar storage tank can be 6.22% higher then that of the 1.5:1 aspect ratio solar storage tank and 2.68% higher then that of the 2:1 aspect ratio solar storage tank.

• 설비공학논문집
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• 제15권1호
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• pp.32-39
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• 2003

Thermal comfort in the Rotunda which is high wide visiting space of the new national museum of Korea has been numerically investigated in this paper. To evaluate thor-mal comfort of the Rotunda, well-known indices, PMV and PPD were introduced. The results of present investigation show that thermal comfort is satisfied at the breathing zone of the visiting space. However a thermal stratification with $9^{\circ}C$ of temperature difference occurs along the height of the Rotunda which makes the thermal environment worse. For example, the PPD value reaches up to 50% in the 6th floor connection passage. Consequently, additional HVAC design factors should be considered in order to reduce the large thermal stratification.

• 터널과지하공간
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• 제24권3호
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• pp.201-211
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• 2014

본 연구에서는 전산유체역학 코드인 FLUENT를 이용한 열전달 해석을 통해 대규모 열에너지 저장을 위한 다중 암반공동의 이격거리별 열적 성능을 분석하였다. 저장공동 내부의 열성층화와 공동 외부로의 열손실 측면에서 열적 성능을 평가하였으며, 이격거리별로 시간경과에 따른 공동 주변 암반의 히팅 특성을 조사하였다. 분석결과, 주변 암반이 히팅되지 않은 초기 운영단계와 암반이 열적 정상상태에 도달한 장기 운영단계에서는 다중 암반공동의 이격거리에 따른 열적 성능의 차이가 거의 없는 것으로 검토되었다. 그러나 공동간 이격거리가 감소함에 따라 공동 사이의 암반이 열적 정상상태에 더 빠르게 도달하고, 이에 따라 저장공동 외부로의 열손실이 주변 암반의 열적 정상상태 조건에서의 열손실 값으로 빠르게 수렴하는 경향을 보였다. 이러한 결과는 다중 암반공동의 이격거리를 줄임으로써 주변 암반의 히팅에 소요되는 운영비용을 줄일 수 있음을 나타내며, 이로부터 다중 열저장 공동의 이격거리 결정시 공동의 건설비용과 함께 암반히팅에 대한 운영비용을 고려해야 함을 알 수 있었다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제18권2호
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• pp.28-34
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• 2020

In this study, we numerically investigated the thermal stratification in solar seasonal thermal storage tanks. The vertical in/out flows were unsuitable for the thermal stratification in a large scale. The effect of an aspect ratio (AR) on the thermal stratification was investigated. When AR was less than 2, water adheres and flows along the upper wall due to buoyance and the surface effect. Thereafter, hot water flows down and a large scale vortex occurs in entire tank. For high AR, jet flows ejected from the inlet pipe impinges to the opposite wall and splits. The divided flows create two vortex flows in the upper and lower regions. These different flows strongly influence temperature and thermal stratification. The thermal stratification was evaluated in terms of the thermocline thickness and degree of stratification. Compared to ARs, the maximum degree of stratification was obtained with AR of 5 having the minimum thermocline thickness.

• 에너지공학
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• 제10권1호
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• pp.24-32
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• 2001

본 축열탱크 열전달에 관한 실험적 연구는 국내에서 개발하고 있는 태양열 온수기용으로 현재 널리 이용되고 있는 탱크-코일 방식의 문제점을 해결하면서 열전달 효율이 높은 2중 축열탱크를 개발하기 위한 것이다. 2중 축열탱크의 용량은 100리터로서 수평 및 수직형으로 설치하여 실험이 가능하도록 설계.제작하였고 탱크내부의 온도는 길이방향 및 반지름 방향으로 각각 등간격으로 설치하여 측정하였고 집열매체의 입.출구온도를 동시에 측정하였다. 실험결과는 (1) 축열탱크의 형태에 관계없이 축열탱크와 열교환을 하는 열매체의 유량이 증가할수록 열전달량은 증가한다. (2) 축열탱크의 형태에 따른 탱크내부 물의 온도 상승속도는 수직형(b)인 경우가 가장 크고, 그 다음 수직형(a), 수평형의 순으로 나타났다. 따라서 이중탱크형의 축열탱크는 수평형 보다 수직형이 동일한 용량의 축열매체 온도를 신속히 상승시킬 수 있다. 아울러 열성층화에 의하여 고온의 축열매체를 이용할 경우 수직형 축열탱크가 더욱 우수한 결과를 나타낸다. (3) 축열탱크 열전달계수(UA) 값은 ( $T_{in}$ - $T_{out}$)/$\Delta$ $T_{m}$ 의 크기에 좌우되며, 열전달계수를 설치방법에 따라 비교하면 수직형(b)>수직형(a)>수평형의 순서로 나타났다.다.

• 설비공학논문집
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• 제16권3호
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• pp.303-309
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• 2004

In order to improve thermal comfort in the Rotunda, which is high and wide visiting space of the new national museum of Korea, eight ventilating fans were installed near the ceiling of Rotunda. It has been analyzed thermal comfort of Rotunda with/without ventilating fans by numerical simulation. To evaluate thermal comfort of the Rotunda, well-known indices, PMV and PPD were introduced. The results of present investigation show that temperature distribution of the case with fans is closer to target temperature than the case with-out fans at the breathing zone. In the case without fans, thermal stratification with 16$^{\circ}C$ of temperature difference occurs along the height of the Rotunda which makes the thermal environment worse and the PPD values reach up to 50% in the 6th floor connection passage. In the case with fans, however, the vertical temperature difference were reduced to 9$^{\circ}C$ and the PPD values were lower below 20%. Consequently, the ventilating fans adopted on this study are effectively used for improving the thermal comfort in large space structure with thermal stratification.

• 한국가시화정보학회지
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• 제19권3호
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• pp.99-105
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• 2021

In this study, the thermal stratification in solar seasonal thermal storage tanks was numerically simulated. The effects of the aspect ratio (AR) and inlet velocity on the thermal stratification in the diffuser type heat storage tank were investigated. The temperature distributions inside the tank were similar with velocity fields. Jet flows from opposite diffusers encountered each other at the tank center region. Thereafter, the downward flows occurred, and this flows strongly affected the thermal stratification. When AR was smaller than 2, these downward flows influenced a further distance and enhanced mixing inside the tank. Thermal stratification was evaluated by thermocline thickness and degree of stratification, and AR of 3 had the highest degree of stratification. The inlet velocity effect was expressed with the ratio (Re/Ri) of Reynolds and Richardson numbers. The second-order approximation was found for the relationship between the thermocline thickness and log Re/Ri.

• 에너지공학
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• 제23권4호
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• pp.95-105
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• 2014

CUPID 코드는 기기 스케일(Component scale)의 2상 유동(Two-phase flow) 해석 코드로서 다양한 2상 유동 조건의 실험 자료를 이용하여 검증되어 왔다. 특히, CUPID 코드의 CANDU형 원자로 감속재 탱크 내부 유동 해석능력을 평가하기 위해 1/4 규모 축소 실험장치의 실험결과를 이용하여 검증한 바가 있다. 본 연구에서는 이전 연구를 바탕으로 CUPID 코드를 사용하여 실제 원자로 감속재탱크 내부의 열수력 거동을 해석하였다. 감속재 탱크의 내부 구조는 아주 복잡하기 때문에 다공질 매질 방법을 적용하였으며 탱크 입구노즐 또한 기기 스케일 코드의 취지에 부합하게 아주 단순화하여 모델하였다. 해석결과의 정확성을 결정하는 가장 중요한 요소는 입구노즐의 모델 방법에 있는 것으로 나타났다. 입구노즐을 단순하게 모델하여 입구유량을 경계조건으로 부여하고 발전소 정상운전조건으로 계산한 결과, 부력에 의한 열성층화 현상이 발생하였다. 이는 전혀 타당하지 않은 것으로 입구 유동의 모멘텀을 정확하게 모의하지 않아 발생한 것이 나타났다. 이를 개선하고자 입구 유량과 운동량을 동시에 보존시킬 수 있도록 입구 노즐 면적을 축소하고 속도는 증가시켜서 계산한 결과, 사실적인 내부 유동장을 얻을 수 있었다. 결론적으로 계산 비용효과가 뛰어난 다공질 매질 방법에 입각하여 CUPID 코드를 실규모 감속재 탱크 열유동 해석에 적용할 수 있음을 보였고, 입구노즐의 적절한 모델이 가장 중요한 요소임을 확인하였다.