• 한국화재소방학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.90-95
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• 2009

산불의 확산에 있어 바람은 매우 중요한 인자이다. 바람은 또한 지형에 따라 변화되며 이로 인해 다른 확산형태를 가지게 된다. 따라서 산불의 확산속도 해석을 위해 먼저 풍속에 따른 화염각 변화를 살펴볼 수 있다. 이는 바람에 의해 변화된 화염각으로 인해 미연소 지표 대상물에 열전달의 차이를 가져오기 때문이다. 풍속이 증가할수록 화염과 지표면이 가까워짐으로 인해 열전달이 증가되어 미연소물질이 착화온도에 빨리 도달하게 되어 화염의 확산속도가 빨라지게 된다. 따라서 본 연구에서는 바람에 의한 화염각 변화 산정식을 Froude number 관계식을 이용한 수치해석과 실험을 통해 제시하였다. 그 결과, Froude number 계수 A=1.85를 제시하였고 제시된 식에 대한 실험 화염각의 평균 오차각은 약 $3.3^{\circ}$로 다른 모델식에 비해 실험값과 유사한 결과를 나타내었다. 향후, 이 연구를 통해 열전달 수치해석을 통한 화염확산연구에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권8호
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• pp.783-789
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• 2012

본 연구에서는 나선형 튜브내의 난류 열전달 및 하중 특성을 수치해석 방법을 이용하여 파악하였다. 열교환기와 같은 공학적 설비에서 관내 열전달을 향상시키기 위해 튜브의 형상을 나선형으로 설계한다. 이에 나선형 튜브내의 열전달 및 난류 특성에 대한 많은 실험적 연구가 이루어 졌으나, 대부분의 연구가 압력 강하 및 열전달 상관관계에 초점이 맞추어 진행되었다. 나선형 튜브내의 유동은 원심력에 의해 튜브 바깥쪽에서는 상대적으로 높은 열전달 및 전단응력이 발생하지만, 안쪽에서는 낮은 열전달 및 전단응력이 발생하게 된다. 따라서 본 연구에서는 튜브의 원주방향으로 발생하는 전단 응력 및 Nusselt 수의 변화를 Reynolds 수와 나선 코일의 지름을 변경하며 정량적으로 살펴보았다. 나선 코일 안쪽에서 국부적인 전단응력과 열전달율이 크게 낮게 특정되었으며, 이는 튜브 재질의 안정성에 영향을 미칠 것으로 판단되었다. 또한 본 연구에서는 마찰계수와 Nusselt 수에 대한 기존 상관관계식을 검증하였으며, 직관에서의 마찰계수와 Nusselt 수의 상관관계식이 나선형 튜브의 형상에도 적용될 수 있음을 관측하였다. 본 연구의 결과는 열교환기나 증기발생기의 안전성 평가를 위해 중요한 데이터로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1996년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.176-180
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• 1996

본 연구에서는 감손우라늄 폐기물칩의 처리 장치인 공기조절식 산화장치의 열전달 특성을 실험적으로 해석하였다. 감손우라늄칩의 산화처리시 발생되는 산화열에 의한 장치 내부의 온도상승 및 외부로의 열전달을 해석하기 위해 산화장치 내부에 히터를 설치하여 실험을 수행하였으며, 히터의 발생열량을 시간에 따른 열전달 특성을 알아보기 위하여 Nusselt수, Grahsof수와 Rayleigh수를 구하고, Nusselt수와 Rayleigh수의 관계를 구하였다.

• 한국가스학회지
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• 제2권4호
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• pp.25-33
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• 1998

본 연구는 LNG냉열활용을 위해 초저온 열교환시스템을 제작하고 액화질소와 에틸렌-글리콜 수용액을 작동유체로 사용하여 증발 열전달 특성실험을 수행하였다. 초저온 열교환기는 2중관식 열교환기이며, 내부관 지름이 8, 15 mm이며 길이는 6m이다. wire-coil inserts를 사용하여 열전달촉진 성능평가를 수행하였다. 액화질소와 에틸렌-글리콜 수용액의 출입구 온도, 벽면온도, 유량, 압력을 측정하였고, 이를 증발 열전달계수와 누셀트수를 계산하는데 사용하였다. 열전달상관식을 누셀트수, 프란틀수와 등가레이놀즈수의 멱법칙관계로 제안하였고, 그 결과 열전달촉진관이 평활관보다 2.5 ${\~}$ 5.5배정도 열전달이 증가되었다. 이 상관식을 이용하여 LNG냉열이용을 위한 초저온 2중관 열교환기를 설계하였고, 그 결과로 제시하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제15권2호
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• pp.123-134
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• 1983

냉각재 상실 사고시에 격납 용기로부터 열 제거능력의 추정은 격납용기의 기본적인 설계변수인 최고 압력 및 온도의 예측에 있어서 매우 중요하다. 지금까지 격납 용기내의 열전달에 관하여 실험 및 해석적인 방법에 의하여 연구한 결과들을 종합하여 검토해 봄으로서 현재의 수준을 알 수 있었으며, 이들 관계시의 잘못된 사용을 피하고 보다 정확한 예측을 위해서는 더욱 깊은 연구가 필요하다고 생각된다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제12권4호
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• pp.234-239
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• 1983

수직관내에서 공기의 자연대류 열전달 연구가 유체의 지배방정식에 대한 이론해석과 실험에 의하여 수행되었다. 관내에서 공기의 대류열전달 특성을 조사하기 위하여 무차원 Rayleigh수가 도입되었으며, 이 Rayleigh 수와 Nusselt수 사이의 관계를 유한차분법의 수치해석과 실험으로 서로 비교하였다. 실험에서 얻은 결과와 이론치가 서로 잘 일치하고 있음을 알았으며, 또한 Nusselt와 Rayleigh수 사이의 관계식을 얻었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.1294-1303
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• 1993

본 논문은 Lee의 평행평판 채널내의 난류유동 모델을 사용하여 비대칭적 경계 를 갖는 이중관내 거칠기 표면위에서의 흐름을 취급하였다. 해석에서 표면거칠기는 속도 형상에 단지 국부적으로 영향을 미친다고 가정하여 한쪽 면에서만 사각형 거칠기 요소를 가진 평행관 사이의 유동에 관해 이미 얻은 실험 관계식을 이용하였다. 거칠 기의 합성효과는 압력손실 증가에 대한 열전달 증가에 대해 거친관과 매끈한 관의 경우를 비교한 값에 의하여 알수 있었다.그러므로, 전체적 효율측면에서 유리하게 열전달률을 증가시킬수 있는 이중관내의 바람직한 인공의 거칠기형태(P/.epsilon., S/.epsilon.,.alpha., etc.)를 얻을 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권10호
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• pp.941-951
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• 2013

축방향으로 벽면에서 일정한 열 유속의 경계조건을 갖는 곡관 유동에서 유동장 및 온도장에서의 Dean 수와 곡률의 영향을 알아보기 위한 층류 유동 및 열전달에 관한 3차원 수치모사를 수행하였다. 연구에서 수행된 레이놀즈 수의 범위는 100~4000이며 Prandtl 수는 0.71이다. 곡률 비는 0.01, 0.025, 0.05 그리고 0.1이다. 본 연구에서 계산된 축방향 속도 및 온도 분포, 국소 Nusselt 수는 기존의 수치 및 실험 결과들과 잘 일치하였다. 유동 및 열전달에 대한 곡률의 영향을 알아보기 위하여 저항계수 및 열전달 계수가 계산되었고 기존의 이론 및 실험 연구의 결과들과 비교하였다. Dean 수와 Prandtl 수에 의한 평균 Nusselt 수의 관계식을 유도하였다. 또한 곡률의 변화에 따른 난류 유동으로 천이하는 임계 레이놀즈 수의 변화를 알아보았다.

• 한국가스학회지
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• 제11권3호
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• pp.19-25
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• 2007

본 연구는 전열온수식 LPG 기화기에서의 열전달 현상을 실험적인 방법에 근거하여 분석하였다. 전기가 열식 온수 수조로부터 공급되는 열량은 처음에 액화석유가스(LPG)의 온도를 높이는 현열에 사용되고, 이후 기체가스(PG) 상태로 만들기 위한 잠열공급 및 기화된 가스의 온도 상승에 사용된다. 코일내부에서 기-액이 공존하는 two-phase flow가 형성되는 영역은 그 지역에서의 온도의 주기적인 파동현상을 통하여 확인될 수 있었으며, 이 영역 이후부터는 기상상태로 현열 효과만이 존재함을 알 수 있었다. 기화기의 열전달 능력은 총괄열용량으로 정의하였으며, 총괄열용량과 온수의 온도 및 가스유량에 따른 상관관계를 구하였다. 본 연구의 실험적 결과를 이용하면 전열온수식 LPG기화기의 열전달 특성 해석을 용이하게 수행할 수 있기 때문에, 향후 기화기 설계에 유용하게 적용할 수 있을 것이다.

• 태양에너지
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• 제15권1호
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• pp.53-71
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• 1995

형상비가 다른 3개의 사각노즐을 이용한 충돌 수분류가 등열유속 조건($q=10^5W/m^2$)으로 가열된 수평 평판에 충돌하였을 때, 형상비(AR=6.67, 15, 26.67)와 노즐의 출구 유속($V_0=3.3m/s{\sim}78m/s$) 및 노즐과 전열면과의 무차원거리($Z/W=6{\sim}40$)에 따른 열전달 특성을 규명하기 위한 실험을 하였다. 원형 수분류에서 나타난 제2의 열전달 극대치(scondary peaks)가 사각 수분류에서도 나타나고 있으며 그 위치가 형상비에 따라 변한다. 정체점의 열전달계수도 형상비의 영향을 받고 있으며, 정체점 열전달 게수가 가장 좋은 노즐의 최적위치와 정체점 열전달 무차원 관계식을 제시하였다.