• Journal of Convergence for Information Technology
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• v.12 no.3
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• pp.141-150
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• 2022

Fluid flow and thermal characteristics of laminar nanofluid(water/Al2O3) flow in a circular U-bend tube have been studied numerically. In this study, the effect of Reynolds number and the solid volume fraction and the impact of the U-bend on the flow field, the heat transfer and pressure drop was investigated. Comparisons with previously published experimental works on horizontal curved tubes show good agreements between the results. Heat transfer coefficient increases by increasing the solid volume fraction of nanoparticles as well as Reynolds number. Also, the presence of the secondary flow in the curve plays a key role in increasing the average heat transfer coefficient. However, the pressure drop curve increases significantly in the tubes with the increase in nanoparticles volume fraction.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.10 no.12
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• pp.3525-3532
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• 2009

This study presents the heat transfer and pressure drop characteristics of Ag nanofluid in mini-tubes(outer diameters of 1/8inch, 3/16inch). Experiments were performed for Reynolds numbers ranged from 500 to 2,500 and nanofluid concentrations of 0.1 and 0.3vol.%. The pressure drop of nanofluid flow increased by max. 21% compared with that of distilled water. The heat transfer coefficients of the nanofluid of 0.1 vol.% enhanced 3~42% for 1/8inch tube, and 3~69% for 3/16inch tube. Also, the heat transfer coefficients of the nanofluid of 0.3 vol.% enhanced 35~65% for 1/8inch tube, and 62~125% for 3/16inch tube. From the results Ag nanofluid can be a better candidate as a coolant than distilled water when using in mechanical and/or electronic systems.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.23 no.5
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• pp.166-172
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• 2013

This article is to numerically investigate the temperature and heat transfer characteristics of the voice coil in the woofer speaker using ferrofluid with the input currents. The temperature and heat transfer of the major components of the woofer speakers with and without ferrofluid are calculated and analyzed with the increase of the input currents from 10 W to 50 W at an interval of 10W. As results, the temperature of voice coil is linearly increased with an increase of input currents. The temperature of the woofer speaker with ferrofluid is lower 51.0 % than that of the woofer speaker without ferrofluid at the condition of input current 40W and the required input current of the woofer speaker with ferrofluid is lower 42.5 % than that of the woofer speaker without ferrofluid at the condition of voice coil temperature 490 K. In addition, the heat transfer from voice coil to other components for woofer speaker with ferrofluid is higher 51.7 % than that for woofer speaker without ferrofluid.

• Solar Energy
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• v.15 no.3
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• pp.3-14
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• 1995

The Direct Contact heat Exchanger(DCHX) has been widely studied in the chemical industry for many years due to its inherent simplicity as a counter-current divice for heat and mass transfer. In many solar systems, the DCHX unit can be combined with the thermal storage unit, or alternatively, it can be used separately from the storage unit, much like an external(to storage) closed heat exchanger system. In the present work, the spray column type of direct contact heat exchangers are studied extensively to harness the solar energy for hot water and spaced heating. Some of the major considerations that are involved in the design of heat exchangers in this study are that : working fluid is a hydrocaabon(such as Texaterm) or water which is either lighter or heavier than storage medium. The experimental data have revealed some interesting characteristics concerning the application of DCHXs for solar energy utilization. These experiments are carried out in the line of solar heating system, major results are as follows : 1) the flow and aspect of working fluid drop for maxium heat transfer 2) efficiency and volumetric heat transfer coefficient of D.C.H.X with a heavier working fluid are higher than those of D.C.H.X with a lighter working fluid.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.38 no.1
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• pp.1-7
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• 2014

Nanofluids, suspending nano-particles of various materials, have a good heat transfer characteristics compared with pure base fluids. For the reason, nanofluids have been considered as one of the measure to improve energy efficiency, and studied to apply on a working fluid of a high performance heat exchanger. This study tested thermal conductivities of nanofluids applying diamond nano-powder on DI water, ethylene glycol, and ethyl alcohol. Nanofluids are fabricated by matrix synthetic method, and the volume percent of diamond nano-powder contained in the base fluid are 0.1, 0.3, 0.5, and 1vol%. As a result, thermal conductivities are enhanced with applying diamond nano-power. Especially, the conductivity is highly increased up to 23% at 1vol% nanofluid applying diamond nano-powder on DI water.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.632-635
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• 2010

본 논문에서는 다중벽 탄소 나노튜브를 작동유체로 사용하는 전자장치 냉각용 소형 히트파이프의 열적성능을 실험적으로 확인 하였다. 실험의 결과들을 바탕으로 다중벽 탄소 나노튜브 나노유체를 작동유체로 사용하는 히트파이프의 열저항은 동일한 충진량을 가지는 물을 작동유체로 사용한 히트파이프와 비교하여 나노유체의 부피비가 0.5%일때, 최대 18.6% 감소한다. 다중벽 탄소 나노튜브 나노유체의 열저항은 동일한 입열량에서 나노유체의 부피비가 증가 할수록 감소하는 것을 알 수 있다. 이를 통하여 다중벽 탄소 나노튜브 나노유체 히트파이프의 열저항은 나노유체의 부피비에 변화에 따라서 변한다는 것을 확인 할 수 있으며, 추가적으로 증발부에서 유체의 기화로 인한 나노입자의 증착에 의하여 열전달 표면적의 증가 또한 열저항의 감소 원인으로 예측가능 하다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.86-87
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• 2011

In this paper, a conjugate heat transfer around cylinder with heat generation was investigated. Both forced convection and conduction was considered in the present finite element simulation. A finite element formulation based on SIMPLE type algorithm was adopted for the solution of the incompressible Navier-Stokes equations. We compared the finite element solution with that of Ansys fluent 12.0, in which finite volume method was employed for spatial discretization. It was found that the finite element method gave more accurate solution than Ansys fluent 12.0. Further, it was found that the maximum temperature inside cylinder is positioned at the rear side due to the flow separation.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.141-147
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• 2011

A two-phase numerical model for plate-fin heat exchangers with plain fins and wave fins is studied incorporating the thermodynamic properties and the characteristics of fluid flow. The numerical simulations for the two fins in cryogenic conditions are earned out by employing a homogenous two-phase flow model with the CFD code ANSYS CFX. The heat transfer coefficients and the friction factor for nitrogen saturated vapor condensation process inside two types of plate fin heat exchanger are evaluated including the effects of saturation temperature (pressure), mass flow rate and inlet vapor quantity. The convective heat transfer coefficients and friction factors will be used for design of plate-fin type heat exchangers operating under cryogenic conditions.

• Journal of Energy Engineering
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• v.9 no.3
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• pp.202-211
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• 2000

본 연구는 다양한 각도를 가지는 와이어코일을 사용하여 관내 단상 열전달 촉진 및 압력강하 특성 실험을 수행하였다. 작동유체는 순수 물과 에틸렌글리콜을 체적비율로 50% 혼합하여 사용하였으며, 시험부 관지름은 11mm와 13.88mm이고, 시험부 길이는 760mm를 사용하였다. 평활관과 와이어코일을 삽입한 열전달촉진관에 대한 관내 열전달계수와 마찰계수는 실험에서 측정한 온도, 유량, 압력강하 값을 기초로 구하였다. 와이어코일에 대한 거친표면해석을 수행하였으며, 그 결과를 거칠기 래이놀즈수에 대한 운동량전송 거칠기함수와 열전달 거칠기함수로 표현하였으며 이에 대한 상관식을 제시하였다. 이 상관식들은 거칠기 레이놀즈수, 코일 각도, 프란틀수의 함수로 표현하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• v.29 no.2
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• pp.141-150
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• 2004

우리가 소비하는 가공 식품은 위생상 안전하도록 살균처리가 이루어진다. 식품 내에 존재할 수 있는 유해 세균은 일정 살균온도에서 살균에 필요한 시간 동안 노출되면 사멸하며, 일반적으로 살균온도가 높을수록 살균에 필요한 시간은 단축된다. 연속살균장치는 혼합 및 저장탱크에 담겨진 식품을 점프로 이동시키면서 가열 열교환기에서 살균온도로 가열하고 단열관을 거치는 동안 살균온도를 유지시켜 살균을 완료한다. 또한 살균된 식품은 냉각용 열교환기에서 상온으로 냉각되며 이 과정에서 회수되는 열은 저장탱크에서 유입되는 식품의 예열에 사용되어 에너지 효율을 제고하는데 사용되기도 한다. 이와 같이 관을 이동하면서 가열되는 살균장치는 기존의 배치식 살균방법에 비하여 균일하게 가열이 이루어지므로 130C의 고온으로 살균할 수 있어서 살균에 필요한 시간을 수초에서 수십초 정도로 단축시킬 수가 있고 그에 따라 열손상을 크게 줄일 수 있다. 또한, 상온으로 냉각된 식품을 포장함으로써 저렴한 가격의 포장용기를 사용할 수 있고 상온에서 저장할 수 있으므로 저장비용이 저렴한 장점이 있다. 그러나, 가공식품에 고기나 야채와 같은 고체 상태의 식품이 함유된 경우에는 액상 식품이 열 교환기에서 순간 가열되며, 고상 식품은 액상식품과의 대류에 의한 열전달로 가열된다. 이 과정에서 고상식품은 이동관 내벽이나 다른 고상식품과 부딪치거나 회전하면서 이동관 내부에서 자유롭게 운동하게 된다. 이 과정에서 액상식품과의 상대이동 속도가 발생하여 이것이 대류열전달에 영향을 미치게 된다. 이 상대이동속도에 따른 대류 열전달계수는 고상식품의 내부온도 결정에 사용되는 연속살균장치의 중요한 설계인자이다. 대류열전달계수는 연속살균장치에서 자유로이 이동하는 고상식품의 중심부의 온도를 측정하여 결정할 수 있으나 이는 현실적으로 어렵다. 따라서 본 연구에서는 고정된 고상식품에 액상식품을 이동시켜 상대속도를 재현하고 액상식품의 온도와 고상식품의 중심온도를 측정하는 장치를 개발하였으며, 각 상대속도와 액상식품의 점도 별 대류열전달계수를 결정하는 프로그램을 유한차분법을 이용하여 개발하였다. 이 장치를 분당 15, 30, 40 리터의 유량에서 유체의 점도를 0에서 15 centipoise 사이의 세 수준에서 정육면체 소고기를 모델 고상식품으로 내부 온도분포를 측정하였으며, 유한차분법 프로그램으로 대류열전달계수를 결정하였다. 대류열전달계수는 792에서 2,107 W/m$^2$로 분석되었다. 대류열전달 계수는 액상식품과의 상대속도가 증가함에 따라서 증가하였고, 점도가 증가함에 따라서는 감소하였다.