• Journal of Power System Engineering
• /
• v.5 no.1
• /
• pp.27-34
• /
• 2001

관 외벽에 낮은 핀을 가진 수직 및 경사 열사이폰의 열전달 성능에 관한 실험적인 연구를 하였다. 관 외벽에 낮은 핀을 가진 이상밀폐 열사이폰의 열전달 성능을 비교 분석하기 위하여 동일한 규격의 평관에서도 실험적인 연구를 하였다. 작동유체는 증류수와 CFC-30을 사용하였다. 열사이폰의 경사각과 자동온도를 변화시키면서 실험한 결과 경사각의 변화에 따라 열사이폰의 열전달 성능은 큰 변화를 나타내었다. 그리고 평관으로 제작한 열사이폰보다 관 외벽에 낮은 핀관을 가진 동관으로 제작한 열사이폰의 열전달 성능이 높게 나타났다. 그리고 열사이폰의 경사각이 $20{\sim}50^{\circ}$ 범위에서 열전달 성능이 높게 나타났다.

• Journal of the Korean Society of Mechanical Technology
• /
• v.13 no.4
• /
• pp.23-30
• /
• 2011

본 연구는 산업용 열교환기 및 상용 파이프의 최적 설계를 위하여 열교환기 내의 사각형 단면 파이프의 shear-thickening 비뉴톤 유체의 압력강하 및 대류 열전달률을 수치해석적으로 수행하였다. shear-thickening 유체의 구성 방정식은 기존의 비뉴톤 유체 멱법칙을 보완한 확장 멱법칙 모델을 채택하였다. 파이프 내의 압력강하를 의미하는 마찰계수와 확장 레이놀즈 수의 곱은 기존 연구의 비교자료와 비교할 때 뉴톤 유체 영역과 멱법칙 영역에서 각각 0.018% 및 0.06% 내에서 일치함을 보였고, 대류 열전달률을 의미하는 뉴셀트 수는 문헌치와 비교할 때 뉴톤 유체 영역과 멱법칙 영역에서 각각 0.025% 및 0.14% 내에서 일치함을 보였다. 비뉴톤 확장 멱법칙 유체 모델의 형태를 띠는 shear-thickening 유체를 열교환기 또는 상용파이프 내의 사각형 단면 파이프 내에서 사용하면 유동지수(n)에 따라서 뉴톤 유체보다 최대 160%의 압력강하를 증가시켰고 최대 14%의 대류 열전달 감소를 발생시킬 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• v.37 no.1
• /
• pp.9-15
• /
• 2013

The effective use and management of energy resources has been issued to solve the global warming problem and petrolium price increase. To improve the energy efficiency of a heat exchanger, a new countermeasure is required and the heat transfer research of nano-fluids as a new working fluid is needed. This study was carried out with increasing the Reynolds number and the vol% of nano-fluids in the inlet temperature of $25^{\circ}C$ and $50^{\circ}C$. As the result, the higher the entrance temperature is, the higher the convective heat transfer coefficient is.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2008.06a
• /
• pp.46-46
• /
• 2008

스텔스 기능을 가진 군사용 항공기는 레이다 망의 추적을 피하기 위해 일반 냉각수 대신에 절연유를 냉각매체로 사용한다. 그러나 절연유는 물에 비하여 열전달특성이 매우 낮기 때문에 항공기 전기전자 기기/부품 발열부를 효과적으로 냉각시키지 못하는 한계성을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 나노유체(Nanofluid) 개념을 이용하여 절연유에 알루미나 및 질화알루미늄 나노분말을 미랑 분산시킨 나노절연유를 제조하고 이것의 열전달특성을 순수 절연유의 그것과 비교 평가함으로써, 냉각특성이 크게 개선된 새로운 냉매로서의 적용 가능성을 확인하고자 하였다. 다만 나노절연유를 제조함에 있어서 가장 큰 장애물은 오일에 대한 분산성 확보에 있기 때문에, 비드밀 및 초음파를 이용한 나노분말 응집체의 습식분산 및 분산제를 이용한 친유성 표면개질을 동시에 수행함으로써 장시간 안정된 분산성을 확보하도록 노력하였다. 나노유체의 열전도도 및 대류열전달계수는 비정상열선법을 이용하여 측정하였으며, 유체 속의 분말 분산 상태는 원심력을 이용한 분산안정성 평가장치 및 cryo FE-SEM을 이용하여 확인하였다. 또한 분말 형상이 대류열전달에 미치는 영향을 조사하기 위하여 알루미나 나노분말은 구상과 침상의 분말을 모두 사용하였고, 질화알루미늄 외에 다이아몬드 나노절연유도 함께 제조, 평가함으로써 냉각 및 절연특성, 그리고 물리화학적 안정성이 우수하고 실적용 가능성이 가장 높은 재료를 도출하고자 하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.38 no.11
• /
• pp.899-905
• /
• 2014

This paper describes preliminary research conducted for developing a high-efficiency clean large cauldron using the liquid-vapor phase change heat transfer. To improve the isothermal environment of the cauldron, naphthalene and FC-40 were selected as the working fluids to operate well in the temperature range of $100-200^{\circ}C$ and used in experimental investigations of the heat transfer characteristics. A two-phase closed thermosyphon was designed and built to demonstrate the functionality of the working fluids. Startup, boiling, and condensation tests were performed, and the test results were used to examine the possibility of complementary effects of the startup and heat transfer characteristics of the two-phase closed thermosyphon using a mixture of naphthalene and FC-40.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.36 no.5
• /
• pp.477-485
• /
• 2012

Fluid flow and heat transfer in horizontal ducts are strongly coupled with large changes in thermodynamic and transport properties near the critical region as well as the gravity force. Numerical analysis has been carried out to investigate convective heat transfer in horizontal rectangular ducts for water near the thermodynamic critical point. Convective heat transfer characteristics, including velocity, temperature, and the properties as well as local heat transfer coefficients along the ducts are compared with the effect of proximity on the critical point. When there is flow acceleration because of a density decrease, convective heat transfer characteristics in the ducts show transition behavior between liquid-like and gas-like phases. There is a large variation in the local heat transfer coefficient distributions at the top, side, and bottom surfaces, and close to the pseudocritical temperature, a peak in the heat transfer coefficient distribution resulting from improved turbulent transport is observed. The Nusselt number distribution depends on pressure and duct aspect ratio, while the Nusselt number peak rapidly increases as the pressure approaches the critical pressure. The predicted Nusselt number is also compared with other heat transfer correlations.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.37 no.7
• /
• pp.647-653
• /
• 2013

The evaporation characteristics of nanofluid droplets on a heated solid surface were experimentally investigated. The experiments were conducted using pure water and a nanofluid of water mixed with CuO nanoparticles, and the solid surface was made of a copper block heated by a nine cartridge heater. The experimental results showed that the evaporation rate of the nanofluid droplet was higher than that of the pure water droplet on the heated solid surface because nanoparticles increased the thermal conductivity of the nanofluid. Furthermore, it was found that the evaporation rate of the nanofluid droplet increased with the solid surface roughness. This may be because the actual area of the liquid-solid interface increased with the solid surface roughness.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
• /
• 2000.11a
• /
• pp.293-298
• /
• 2000

유체의 열전달 측정을 위해 일반적으로 사용되는 방법은 열전대(thermocouple)를 이용한 온도 계측을 들 수 있다. 이 방법은 점계측 방법으로서 측정점 이외의 유체공간에 대한 실시간적 온도 분포를 파악할 수 없으며, 유체의 유동이 열전대에 영향을 받아 실제의 변화와 다른 결과를 나타낼 수 있는 문제점을 가지고 있다.(중략)

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.36 no.11
• /
• pp.1073-1079
• /
• 2012

This study aims to experimentally investigate the heat transfer characteristics of a thermosyphon using nanofluids. A thermosyphon with three individual pipes, which share the internal volume of the evaporator section, was designed, and its performance was tested for various charge amounts, input powers of the evaporator section's heater, and concentrations of working fluids. The optimized charge amount of the thermosyphon using distilled water was 30%, and the thermal resistance of the thermosyphon with $TiO_2$ nanofluid was 18.1% lower than that with Ag nanofluid. In addition, the heat transfer performance of the thermosyphon with $TiO_2-1%$ was optimized at an input power of 300 W at the evaporator section's heater and a charge amount of 30%.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
• /
• v.26 no.2
• /
• pp.1-11
• /
• 2022

The heat transfer coefficient on the wall, which is used as a boundary condition in the thermal analysis of general contract-divergent supersonic nozzles, affects the thermal analysis accuracy of the entire nozzle. Accordingly, many methods of deriving a heat transfer coefficient have been proposed. In this study, the accuracy of each method was compared. For this purpose, the heat transfer coefficients were calculated through theoretical-based analogy methods, semi-empirical equations, and CFD simulations for the previously performed heat transfer experiment with an isothermal wall and compared with the experimental results. The results show that the Prandtl-Taylor analogy methods and the CFD results with the k-ω SST turbulence model were in good agreement with the experimental results. Furthermore, the Modified Bartz empirical formula showed an overall over-prediction tendency.