• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.38 no.7
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• pp.557-570
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• 2014

The heat transfer, pressure loss, and thermal performance in a cooling channel were evaluated for various new fan-shaped pin-fin geometries using three-dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes equations. The turbulence was modeled using the low-Reynolds-number SST turbulence model in the Reynolds number range of 5,000-100,000. The numerical results for the area-averaged Nusselt numbers were validated by comparing them with the experimental data under the same conditions. A parametric study for three types of fan-shaped pin-fin geometries was performed with two parameters, namely, the leading and trailing reduction angles.

• Proceedings of the SAREK Conference
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• 2006.06a
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• pp.150-155
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• 2006

Falling liquid plays a role in a wide variety of naturally occurring phenomena as well as in the operation of industrial process equipment where heat and mass transfer take place. In such cases, it is required that the falling film should spread widely on the surface forming thin liquid film to enlarge contact surface. An addition of surface active agent to a falling liquid film affects the flow characteristics of the falling film. In this study the heat transfer characteristics for a falling liquid film has been investigated by an addition of the surface active agents. The falling liquid film was formed on a vertical flat plate. As the mass flow rate of liquid falling film is increased, the wetted area is a little increased while the heat transfer rate as well as heat transfer coefficient is significantly increased. It is also found that both wetted area and heat transfer rate is substantially increased while heat transfer coefficient is a little increased with an increase in the surfactant concentration at a given mass flow rate.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.11a
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• pp.13.1-13.1
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• 2009

에어로젤은 인류가 개발한 소재 중에서 가장 가벼운 고체로, 기공률이 90%이상이고 비표면적은 ~1000m2/g, 기공의 크기는 10nm 크기로 이루어진 나노기공 물질이다. 1931년에 Kisley가 물유리로부터 실리카 에어로젤을 합성한 이래로 실리카 에어로젤에 대한 연구가 가장 많이 이루어져왔으며, 단열소재, 흡음재, 체렌코프우주선 디텍터, 반도체의 초저유전소재, 유출된 석유의 정제, 촉매 등에 대한 응용에 대해서도 연구가 많이 이루어져 왔다. 그리고TiO2와 같은 광촉매 에어로젤 소재, 카본 에어로젤 소재등 다양한 나노기공 소재에 대해서도 연구가 이루어지고 있으며, 카본 에어로젤의 경우 나노기공과 비표면적을이용한 전기이중층 커패시터 (EDLC)에 대한 연구도 이루어지고 이다. 본 연구에서는 첫째로, 실리카 에어로젤에 대한 연구결과를 소개하고 이의 단열소재로서의 응용가능성에대하여 언급하고자 한다. 실리카 에어로젤 나노기공 소재의 경우, 기공크기가 10nm크기로 매우 작고 공기의 자유이동길이와 거의 비슷하여서 대류에 의한 열전달을 낮출 수 있으며, 낮은 고체함량으로 인하여 포논에 의한 열전달을 낮출 수 있기 때문에 단열소재로서 최고의 성능을 나타낸다. 하지만, 문제는 높은 기공률로 인한 기계적인 취약성이 문제이다. 따라서 이를 보완하기 위항 섬유로 에어로젤을 보강할 수 있는데, 이를통하여 에어로젤 나노기공소재와 섬유보강에 의한 복합화에 대하여 말하고자 한다. 또 다른 하나의 연구방법은유기-무기 하이브리드 나노기공 소재를 합성하는 것이다. 여기서는하나의 방법으로 MTEOS-TEOS의 하이브리드화와 초임계 건조공정에 의한 나노기공 소재에 대한 연구결과를소개하고자 한다. 마지막으로 카본 에어로젤 나노기공소재의 합성과 나노기공 구조의 제어 및 물성평가에 대한 것을 말하고자하는데, 본 발표에서는 레소시놀과 포름알데히드를 촉매에 의한 중합반응을 통하여 유기 에어로젤 소재를 합성하고 분위기에서탄소화 공정을 통하여 카본에어로젤을 합성하였다. 또한 금속 니켈을 도입하는 것에 의하여 탄소/니켈 복합 하이브리드 에어로젤 소재를 합성하고 슈퍼커패시터 전기화학 특성에 대한 연구결과를 발표하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.7
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• pp.567-578
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• 2015

Single droplet-wall collision heat transfer characteristics on a heated plate above Leidenfrost temperature were experimentally investigated considering the effects of impact velocity. The collision characteristics of the droplet impinged on the heated wall and the changes in temperature distribution were simultaneously measured using synchronized high-speed video and infrared cameras. The surface heat flux distribution was obtained by solving the three-dimensional transient heat conduction equation for the heated substrate using the measured surface temperature data as the boundary condition for the collision surface. As the normal impact velocity increased, heat transfer effectiveness increased because of an increase in the maximum spreading diameter and a decrease in the vapor film thickness between the droplet and heated wall. For We < 30, droplets stably rebounded from a heated wall without breakup. However, the droplets broke up into small droplets for We > 30. The tendency of the heat transfer to increase with increasing impact velocity was degraded by the transition from the rebounding region to the breakup region; this was resulted from the reduction in the effective heat transfer area enlargement due to the breakup phenomenon.

• Fire Science and Engineering
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• v.12 no.1
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• pp.3-8
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• 1998

This study has been conducted experimentally on the effects of natural convection heat transfer characteristics for inclined flat plate with vertical fin in air. The effects of various fin length, flat plate inclined angle and Grashof number are mainly investigated The experimented results are as follows: The mean heat transfer coefficient increase according to the decrease of H/S in the various fin lengh. The mean heat transfer coefficient at H/S-0.5, 1.0, 1.5 for Gr=2.11$\times$103. $\theta$=00 increase by 107%, 43%, 15% than H/S=2.0. The mean heat transfer coefficient decrease with the increase of $\theta$ the inclined angles. The mean heat transfer coefficient at Gr=2.97$\times$103 is constant, at $\theta$= 00 for H/S=0.5 decrease by 33% than $\theta$=90$^{\circ}$. The mean heat transfer coefficient increase as Grashof as Grashof number increase. The mean heat transfer coefficient at Gr=2.31$\times$103, Gr=2.61$\times$103, Gr=2.97$\times$103 for H/S=1.0, $\theta$=0$^{\circ}$increase by 9%, 16%, 28% than Gr=2.11$\times$103.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.05a
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• pp.563-568
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• 1997

Zion원전의 cavity 및 상부 격실을 1/20로 선형 축소 모의하여 상부 격실에 의한 노심용융물 나포특성을 규명하기 위한 노심용융물 고압분출 실험 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 원자로용기 외곽에 환형통로가 있는 경우와 없는 경우로 구분하여 원자로용기 파손 때의 용융물양, 파손 면적에 따라 원자로용기 압력면화에 대한 실험을 물과 질소기체를 이용하여 수행하였다. 실험결과 환형통로가 없는 경우는 대부분의 노심용융물이 상부 격실에 나포되었으나 환형통로가 있는 경우는 환형 통로를 통하여 많은 양이 방출되었다 환형 통로를 통한 용융물의 직접 방출은 격납용기 상부대기와 열전달이 직접 이루어지기 때문에 격납용기 직접가열 효과가 크게 나타날 수 있다. Cavity내 노심 용융물 방출분율은 원자로용기파손 때 용융물양보다는 파손면적의 영향이 더 크게 나타났다.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.9 no.3
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• pp.66-72
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• 2004

전도 열전달 분야에서 두 물체가 접해 있는 경우, 접촉 열저항은 고려해야 할 중요한 요소이다. 특히 최근에는 전자부품의 과열방지를 위한 열 소산과 관련하여 접촉 열저항 문제는 중요하게 대두되고 있으며 이에 관련한 많은 이론적 연구와 응용연구가 수행되고 있다. 접촉 열저항은 주로 거친 두 물체표면의 불완전접촉에 기인한다. 본 연구에서는, 접촉하는 두 물체사이의 접촉면을 이상화시킨 비교적 간단한 문제를 이론적으로 해석함으로써 접촉면의 틈새 형상 및 비접촉면적비(비접촉면적/외관접촉면적)의 크기에 따른 접촉 열저항의 크기를 구하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07b
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• pp.1711-1713
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• 2005

최근 고유가 시대에 따른 대체 에너지기술 분야에 대한 관심과 함께 저전력 소비형 전자기기의 동력원으로서 열전발전기술이 주목받고 있다. 열전발전 기술을 이용하여 산업폐열원 등에서 전력을 생산하기 위해서는 폐열원의 열적 분포특성이 우선적으로 검토, 평가되어야 한다. 그 이유는 일반적 산업폐열원의 경우 발전소자가 설치될 열원에서의 열 분포가 실험실 조건에서와 같이 일정면적에서의 균일 열량조건을 만족시키기는 어렵고 국부적 불균일 열 분포를 나타낼 가능성이 매우 높기 때문으로, 이같은 불균일 열원특성은 열전모듈의 직렬연결을 기본으로 하고 있는 열전 발전시스템의 발전능에 직접적 영향을 미치게 되기 때문이다. 따라서 불균일 열원특성에 따른 열전 발전능의 평가는 열전발전기 전체의 발전능을 평가하는 매우 중요한 인자이다. 본 연구에서는 Bi-Te계 열전발전모듈을 이용하여 열편차 조건에서의 열분포 특성 및 열전달 특성변화를 조사하고 이것에 따른 단위발전소자의 발전특성 변화를 규명 하고자 하였다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.9 no.1
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• pp.28-36
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• 2000

태양열 시스템에 사용되는 간접접촉을 열교환기는 열전달률감소, 부식, 스케일링 등의 문제에 기인하는 단점을 갖고 있다. 이러한 문제들을 해결하기 위하여 직접접촉 열교환기의 사용이 제안된다. 본 연구에서는 직접접촉 열교환기로서 분사칼럼이 도입되었다. 열전달률을 증가기키기위하여 작동유체는 연속유체와의 접촉면적을 증가시키기위하여 칼럼내에서 작고 균일한 방울들로 분산된다. 또한 작고 균일한 방울들로 만들기 위하여 열교환기 칼럼내에서 메쉬가 설치되었다. 디에틸 프탈레이트(Diethyl Pthalate , 밀도 : 1,052g/㎤)가 작동유체로 사용되었고, 메쉬가 있는 경우와 없는 경우로 비교 실험되었다. 실험중 칼럼의 길이방향으로 온도측정을 하였고, 두 유체간의 직접접촉 열교환 메카니즘을 알기 위하여 방울의 사진을 통하여 분석하였다. 방울이 제트형태로 형성될 때 방울은 작고 균일하였다. 한편 방울형태로 형성될 때는 크고 불균일하게 관찰되었으나 , 메쉬를 통해 칼럼내에서 효과적으로 작고 균일한 방울들로 되었다.

• Resources Recycling
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• v.9 no.3
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• pp.13-21
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• 2000

This study describes to analyze the heat transfer characteristics of waste solvent recovery system using a double pipe heat exchanger heating solvent by the hot oil. The solvent recovery system consists of the feeding pump, the double pipe heat exchanger, the vacuum spray chamber, and the condenser. A double pipe heat exchanger consists of the first section to conduct the heating of solvent to the thermal saturated point and the second section to evaporate the saturated solvent. The heat transfer area for vaporization of water, benzene and alkylbenzene was predicted by the heat balance modelling and experimentally measured from the temperature distribution as a function of solvent flow rate and heating temperature. The required heat transfer area for vaporization was increased with increasing solvent flow rates and with decreasing heating temperatures due to decreased quantity of transferred heat per the unit area. Theoretical modelling of the heat transfer area for solvents vaporization in the pipe showed good agreement with experimental results. Results showed to be suitable for the waste solvent recovery using a double pipe heat exchanger.