• 설비공학논문집
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• 제4권3호
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• pp.217-232
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• 1992

A Numerical study on two-dimensional laminar natural convection with and without surface radiation in fully or partially open square cavity was performed. The cavity has one vertical heated wall facing a vertical opening and two horizontal insulated walls. The pressure boundary condition was applied to the opening instead of the velocity boundary condition. The results of this study showed that the increase of partition length decreased the convective and the radiative Nusselt numbers. It was also found that the increase of wall emissivity decreased the convective Nusselt numbers but increased the radiative Nusselt numbers.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.1381-1389
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• 1988

본 연구에서는 앞서의 여러 경우에서 단순하게 취급 되었던 화염면과 연료표 면의 경계조건을 무한히 길고, 평행한 확산, 회색 평판(gray, diffuse plates)으로 보 고, 이 두 평판 사이에 흡수(absorbing), 방사(emitting), 산란(scattering)을 하는 회색매질(gray medium)이 차여져 있다고 생각한다. 이런 가정하 에서, 여러 매개변 수들을 변화시켜가며 전도, 대류, 복사열전달들의 상호작용과 온도 분포를 수치적으로 해석하였다. 특히 화염면과 연료표면간의 열교환에 있어서의 분출에 의한 효과와 복 사열전달의 영향에 관심을 기울였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제6권4호
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• pp.23-33
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• 1999

유한요소법을 이용한 IGBT 3상 풀브릿지 모듈의 열.응력 해석을 수행하였다. 패키지 재료에 의한 영향을 살피고자 AIN과 $A1_2O_3$절연기판을 사용한 경우를 비교하였으며, 적층구조의 규격을 변화시켜 열해석 및 열응력 해석결과를 비교하였다. 열해석 경계조건 설정에 따른 차이를 비교하기 위하여 등가열전달계수 경계조건(FHTCC)과 일정온도 경계조건(CTC)으로 나누어 해석하였다. 절연기판 면적의 증가는 열저항 감소에 거의 기여하지 못하였으나 열응력 감소에는 상당한 효과를 보였는데, 기판면적이 3배 넓어지면 열저항 감소분은 $A1_2O_3$ 절연기판 모듈에서 8.9%정도, AIN 절연기판 모듈에선 1.5% 정도 감소하는데 그쳤으나 열응력은 최고 60%의 감소를 보였다. 또한 솔더의 두께가 증가할수록 열저항은 증가하였으나, 열응력은 감소 또는 일정하게 유지함을 확인하였다. 각 모듈에서 최대응력값은 모두 절연기판과 접촉된 상, 하부 Cu pad에서 발생하였으며 모듈 패키지 가장자리 부분보다는 중앙부의 응력값이 높았다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권6호
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• pp.829-836
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• 2001

A dependable boundary reconstruction technique is proposed. The finite element method is used for the analysis of the direct heat conduction problem to realize the deformable grid system. An appropriate strategy for grid update is suggested. A complete sensitivity analysis is performed to obtain the derivatives required for restoration of the optimal boundary. With the result of the sensitivity analysis, the unknown boundary is sought using the sequential quadratic programming. The method is applied to reconstruction of boundaries with sinusoidal, step, and cavity form. The overall performance of the proposed method is examined by comparison between the estimated the exact boundaries.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.3164-3169
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• 2013

본 연구에서는 수직형 지중 열교환기의 3차원 CFD 해석 기법을 제안하여 2개소의 현장 열응답 시험과 비교하였다. CFD 해석 비교를 위해 GAMBIT을 이용하여 지중과 지중 열교환기 형상을 모델링하였으며, 상용코드인 FLUENT를 사용하여 3차원 열전달 유동 해석을 수행하였다. 2개소의 현장 열응답 시험에서 도출된 지중 유효 열전도도와 지중 초기온도를 경계조건으로 사용하였으며, 시간에 따른 지중 열교환기의 입구온도 변화는 profile을 사용하여 실제 조건을 모사하였다. CFD 해석 결과 2개소의 지중 열교환기 출구온도는 $0.5^{\circ}C$ 범위 내에서 예측하였고, 기울기는 1.6% 이내에서 적절히 예측하였다. 향후 CFD 해석 기법을 활용하여 지중 열교환기 깊이, 형상 및 배열 변화 등에 따른 성능예측에 활용하고자 한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.145-156
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• 1990

본 연구에서는 시편을 유한원판으로 하고 방형파펄스가열을 채용한 경우 이론 적인 검토와 실험측정으로서 그 방법을 적용할 때 측정장치와 컴퓨터를 직접 접속시켜 시료의 열물성치인 열확산계수와 비열 그리고 열전도계수를 보다 높은 정확도로 측정 하였다. 또한 고온에 있어서 시료표면으로부터 그 주위에 방출하는 열물질을 고헌하 였고, 초기조건및 경계조건을 실험조건과 부합되도록 가정함으로써 무차원 온도상승을 구할 수 있는 열전달 지배방정식의 해를 변수분이법으로 해석하였다. 측정에 사용했 던 시료는 내연기관, 열교환기, 기계요소, 화학반응장치 등 기계구조용 및 기계부품용 재료로서 내식성이 우수하면서, 고온도하에서 강도가 크고, 열팽창계수가 비교적 적고, 열적변형이 적은 고성능세라믹인 알루미나(Al$_{2}$O$_{3}$),탄화규소(SiC), 질화규소 (Si$_{3}$N$_{4}$) 계열을 상온에서 약 1300K 온도범위까지 열물성치를 측정하고, 동 일계통의 시료라 할지라도 화학조성을 중량비율로 첨가했을 경우 열물성치가 다르기 때문에 그들 사이의 관계에 대해서도 검토하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권4호
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• pp.579-588
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• 1997

The heat transfer and flow measurements from a convex curved surface to a circular impinging jet have been made. The flow at the nozzle exit has a fully developed velocity profile. The jet Reynolds number (Re) ranges from 11,000 to 50,000, the dimensionless nozzle-to-surface distance (L/d) from 2 to 10, and the dimensionless surface curvature (d/D) from 0.034 to 0.089. The results show that the stagnation point Nusselt number (N $u_{st}$ ) increases with increasing value of d/D. The maximum Nusselt number at the stagnation point occurs at L/d .ident. 6 to 8 for all Re's and d/D's tested. For larger L/d, N $u_{st}$ dependency on Re is stronger due to an increase of turbulence in the approaching jet as a result of the more active exchange of momentum with a surrounding air. The local Nusselt number decreases monotonically from its maximum value at the stagnation point. However, for L/d=2 and Re=23,000, and for L/d.leq.4 and Re=50,000, the stream wise Nusselt number distributions exhibit secondary maxima at r/d .ident. 2.2. The formation of the secondary maxima is attributed to an increase in the turbulence level resulting from the transition from a laminar to a turbulent boundary layer.ndary layer.

• Tribology and Lubricants
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• 제37권1호
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• pp.14-24
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• 2021

This study shows the effect of the thermal boundary condition around the tilting pad journal bearing on the static and dynamic characteristics of the bearing through a high-precision numerical model. In many cases, it is very difficult to predict or measure the exact thermal boundary conditions around bearings at the operating site of a turbomachine, not even in a laboratory. The purpose of this study is not to predict the thermal boundary conditions around the bearing, but to find out how the performance of the bearing changes under different thermal boundary conditions. Lubricating oil, bearing pads and shafts were modeled in three dimensions using the finite element method, and the heat transfer between these three elements and the resulting thermal deformation were considered. The Generalized Reynolds equation and three-dimensional energy equation that can take into account the viscosity change in the direction of the film thickness are connected and analyzed by the relationship between viscosity and temperature. The numerical model was written in in-house code using MATLAB, and a parallel processing algorithm was used to improve the analysis speed. Constant temperature and convection temperature conditions are used as the thermal boundary conditions. Notably, the conditions around the bearing pad, rather than the temperature boundary conditions around the shaft, have a greater influence on the performance changes of the bearing.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권3호
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• pp.285-292
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• 2013

본 연구의 목적은 평판의 선단에 설치된 트리핑 와이어에 의한 경계층 박리가 층류에서 난류로의 천이에 미치는 영향과 그 결과로 발생하는 물질전달에 미치는 영향을 규명하는 것이다. 나프탈렌승화법을 사용하여 평판에서의 국소물질전달계수를 측정하였으며, 유동 경계층의 효과를 평가하기 위해 발달된 유동과 발달하는 유동의 조건에서 트리핑 와이어가 설치된 평판에서의 국소물질전달계수를 설치되지 않은 평판에서의 값과 비교하였다. 발달하는 유동에서 국소물질전달계수가 변화하는 경향은 트리핑 와이어가 설치된 평판과 설치되지 않은 평판이 비슷하지만 발달된 유동에서는 상당히 다르게 나타났다. 평균 Sherwood 수는 경계층 박리로 인하여 트리핑와이어가 설치된 평판이 설치되지 않은 평판에 비해서 훨씬 높았다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권5호
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• pp.575-582
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• 2010

최근 박육사출성형이나 마이크로 사출성형에서의 성형성을 높이기 위해 급속 금형가열 기술이 사용되고 있다. 고주파 유도가열은 전자기 유도현상을 이용하여 금형 표면만을 효율적으로 가열할 수 있어 급속 금형가열 기술로서 활용되고 있다. 본 연구에서는 고주파 유도가열 적용 사출성형 과정의 수치적 모사를 위해 전자기장 해석, 열전달 해석, 사출성형 유동해석을 연계한 통합적 전산모사 기법에 관한 연구를 수행하였다. 본 연구에서 제안된 통합적 전산모사 기법을 유도가열 적용 박육 사출성형의 해석에 적용하여 실험결과와 비교하였고, 특히 금형온도 경계조건의 부여방식에 따른 해석의 신뢰성에 대한 고찰이 이루어졌다.