• Title/Summary/Keyword: 열전현상

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Modeling and analysis of dynamic heat transfer in the cable penetration fire stop system by using a new hybrid algorithm (새로운 혼합알고리즘을 이용한 CPFS 내에서의 일어나는 동적 열전달의 수식화 및 해석)

  • Yoon En Sup;Yun Jongpil;Kwon Seong-Pil
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.7 no.4 s.21
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    • pp.44-52
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    • 2003
  • In this work dynamic heat transfer in a CPFS (cable penetration fire stop) system built in the firewall of nuclear power plants is three-dimensionally investigated to develop a test-simulator that can be used to verify effectiveness of the sealant. Dynamic heat transfer in the fire stop system is formulated in a parabolic PDE (partial differential equation) subjected to a set of initial and boundary conditions. First, the PDE model is divided into two parts; one corresponding to heat transfer in the axial direction and the other corresponding to heat transfer on the vertical planes. The first PDE is converted to a series of ODEs (ordinary differential equations) at finite discrete axial points for applying the numerical method of SOR (successive over-relaxation) to the problem. The ODEs are solved by using an ODE solver In such manner, the axial heat flux can be calculated at least at the finite discrete points. After that, all the planes are separated into finite elements, where the time and spatial functions are assumed to be of orthogonal collocation state at each element. The initial condition of each finite element can be obtained from the above solution. The heat fluxes on the vertical planes are calculated by the Galerkin FEM (finite element method). The CPFS system was modeled, simulated, and analyzed here. The simulation results were illustrated in three-dimensional graphics. Through simulation, it was shown clearly that the temperature distribution was influenced very much by the number, position, and temperature of the cable stream, and that dynamic heat transfer through the cable stream was one of the most dominant factors, and that the feature of heat conduction could be understood as an unsteady-state process.

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Experimental Study of Rewetting Phenomena

  • Chung, Moon-Ki;Lee, Young-Whan;Cha, Jong-Hee
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.12 no.1
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    • pp.9-18
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    • 1980
  • Reflood experiments under atmospheric pressure have been conducted with a single heated tube to investigate basically the rewetting phenomena following a LOCA. Experimental conditions are 180cm length of test tube, wall temperature range of 300-80$0^{\circ}C$, coolant flooding rate of 5-30cm/sec. and subcooling of 35-85$^{\circ}C$. Experiments show that the rewetting velocity is dependent on the initial wall temperature of test tube, coolant flow rate and coolant subcooling. It is required to develop the proper method to evaluate the rewetting temperature and the heat transfer coefficient.

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Mixed convection from two isothermal, vertical, parallel plates (등온 수직 평판에서의 혼합대류 열전달)

  • 박문길;이재신;양성환;권순석
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.14 no.6
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    • pp.1645-1651
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    • 1990
  • The steady laminar mixed convection from two finite vertical parallel plates has been studied by numerical procedure. The governing equations are solved by the finite difference method and point successive over relaxation scheme at R3=100-1000, Gr=0-10$^{6}$ , Pr=0.71 and dimensionless plate spacing b/$\ell$=0.05-0.1. The plume interaction caused by the thermal interference of two plates is observed. As Reynolds numbers are increased, optimum plate spacings are moved to narrow spacings at the same Grashof number, and as Grashof numbers are increased, to wide spacings at the same Reynolds number.

Effects of Ceramic Fillers on the Physical Properties of Epoxy Moulding Compounds (세라믹 필러가 epoxy molding compound의 물리적 특성에 미치는 영향)

  • 전형조
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.4 no.2
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    • pp.33-40
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    • 1997
  • 본 연구에서는 에폭시 기지에 충진재료 SiC 분말과 SiC 휘스커 AIN분말을 사용하 여 이들 충진재의 함량 및 형상이 복합재료의 열전도도 열팽창계수 및 유전상수에 미치는 영향을 조사하였다. 복합재료의 열전도도는 세라믹 충진재의부피분율이 증가함에 따라 비선 형적으로 증가하였으며 휘스커 형상의 충진재를 첨가한 복합재료의 열전도도는 구형 분말의 충진재를 사용한 복합재료에 비해 높게 관찰 되었다. 이러한 현상은 충진재로 사용한 휘스 커가 구형 분말 충진재에 비하여 동일 부피분율에서 상호 접촉할수 있는 확률이 높기 때문 인 것으로 추정된다. 열팽창 계수는 충진제의 부피분율이 증가함에 따라 감소 하는 경향을 보였으며 충진재의 형상이 휘스커 형상인 경우가 구형에 비하여 감소되는 정도가 크게 관찰 되었다.

Development of Cooling/Warming System Using Thermoelectric Device (열전소자를 이용한 냉·온장시스템 개발)

  • Kim, Kee-Hwan
    • The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.9 no.3
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    • pp.131-136
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    • 2009
  • The thermoelectric effect is the direct conversion of temperature differences to electric voltage and vice versa. A thermoelectric device creates a voltage when there is a different temperature on each side. Conversely when a voltage is applied to it, it creates a temperature difference. This effect is used in this paper to cool objects or to heat them. A cooling/warming system with thermoelectric device is introduced and controlled with PC and LabVIEW.

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Numerical Analysis of Forced and Mixed Convection around the Circular Cylinder for Compressible Flow (압축성 유동장에서의 원형 실린더 주위의 강제 및 혼합대류에 대한 수치 해석)

  • 최윤호;이현찬;유재석;김기현
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.4 no.1
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    • pp.126-139
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    • 1995
  • 저속의 압축성 유동장에서의 원형 실린더 주위의 유동 및 열전달특성을 해석하였다. 비압축성 유동장에서의 실린더 주위의 유동 및 열전달현상에 대하여는 실험과 수치해석을 포함한 광범위한 연구가 진행되어 왔으며 매우 잘 알려져 있다. 실린더 벽면과 주위 유동장의 온도차가 큰 경우, 밀도의 변화가 커지므로 유동장은 압축성 유체가 되나 지배 방정식의 복잡함과 적절한 수치해석 방법의 부족으로 실린더 주위의 유동장을 압축성유체로 해석한 경우는 매우 드물다. 현재 압축성유동 해석에 널리 사용되는 time marching algorithm은 저속의 유동장 해석시 지배방정식에 나타나는 eigenvalue들의 괴리에 의하여 수렴속도가 현저히 떨어지게 된다. 본 연구에서는 이와 같은 난점을 극복할 수 있는 time-derivative preconditioning 방법을 사용하여 온도차가 큰 유동장에서의 강제 및 혼합대류에 대한 계산을 수행하였고 이들의 열전달특성을 비교하였다. 강제대류의 경우 실린더 벽면 온도의 증가에 따른 밀도 감소의 영향은 유동장의 Re수를 감소시켜 확산의 영향을 증가시키면서, 혼합대류의 경우 부력의 영향은 가열되는 유동장의 범위와 재순환 영역을 강제대류에 비해 현저히 감소시킨다.

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A Study on the Thermal Conduction Ratio of Concrete according to Compressive Strength (콘크리트의 고강도화에 따른 열전도율에 관한 연구)

  • Lee, Dong-Jin;Kim, Dong-Joon;Kwon, Young-Jin;Lee, Jae-Young;Kazunori, Harada
    • Proceedings of the Korea Institute of Fire Science and Engineering Conference
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    • 2010.10a
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    • pp.21-24
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    • 2010
  • 화재시 고온에 고강도콘크리트가 노출되었을 경우에는 심각한 성능저하 및 손상이 발생할 가능성이 매우 높다. 화재시 고강도 콘크리트는 수밀성으로 인해 폭렬 현상이 더욱 심하게 발생할 것으로 판단된다. 열전도율은 전반적으로 물질과 열의 이동에 의존하며, 콘크리트 내부에서 물리 화학적 반응이 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 콘크리트의 공기량을 비교하면 실험값과 일치하는 해석 결과를 얻을 수 있었고 공극 중에서 함수와 온도를 고려해 해석하면 실험값과 일치하는 결과를 얻었다. 또한, 콘크리트의 열전도율의 해석 결과 $200^{\circ}C$이상의 고온에서 실험값과 일치하는 결과가 도출 되었다.

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A Numerical Study of the Three-Dimensional Convective Heat Transfer in an Infant Incubator (신생아 보육기 내에서의 삼차원 대류 열전달에 관한 수치해석)

  • 전성수;김영호
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.22 no.1
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    • pp.35-40
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    • 2001
  • 압력기반의 유한체적법과 k-$\varepsilon$난류모델을 이용하여 신생아 보육기 내의 삼차원 정상난류유동해석과 대류현상에 의한 열전달을 해석하였다. 보육기 내의 주된 공기유동은 입구에서 유입된 공기가 보육기 위쪽을 지나 출구로 이동하며 각진 구석에서 작은 와류들이 관찰되었다. 보육기의 입구부를 제외한 대부분에서의 유속은 0.1m/s 이하로 나타났으며, 신생아의 다리부분에서의 속도가 머리부분보다 다소 크게 관찰되었다. 입구쪽의 온도가 출구쪽의 온도보다 1~2$^{\circ}C$ 높게 나타났으며 속도 크기가 큰 다리부분에서의 온도가 머리 또는 목부분보다 다소 낮았다. 보육기 내의 온도변화는 약3~4$^{\circ}C$로 다소 크게 나타났는데 이는 입구에서 유입된 공기가 상벽과 직각으로 만나며, 보육기 외벽의 각진 구석부분에 의한 영향으로 생각된다. 따라서 입구속도를 적절히 줄이거나 유선형의 유동을 갖도록 설계하여 열손실을 최소화한다면 보다 효율적인 보육기가 될 것으로 생각된다.

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A Study on the Convective Heat Transfer in the Turbine Cascade for the Free-Stream Turbulence levels (자유흐름 난류 강도 변화에 대한 터빈 블레이드의 대류 열전달에 관한 연구)

  • 심재경;전승배;황민기;임진식
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.42-42
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    • 2000
  • 선형 터빈 익렬에 유입되는 자유흐름 난류 강도의 변화에 따른, 터빈 블레이드에서의 대류 열전달 현상에 대한 연구를 수행하였다. 익렬은 5개의 볼레이드를 선형으로 배치하여 구성하였으며, 현의 길이에 근거한 레이놀즈 수는 2.5${\times}$$10^5$, 3.5${\times}$$10^5$ 이다. 자유 흐름의 난류 강도는 익렬의 도입부에 설치된 격자의 형상에 따라 1.3%, 3.7%, 7.0%, 7.8%의 값을 나타내었다. 자유흐름의 난류강도는 정온 열선유속계로 측정하였으며, 블레이드 표면 온도 분포는 열전대를 사용하여 측정하고, 금속박판을 사용하여 균일한 열유속을 공급하였다.(중략)

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Heat Transfer Enhancement of Water Spray Cooling by the Surface Roughness Effect (표면거칠기 효과에 따른 스프레이 냉각의 열전달 향상 연구)

  • Lee, Jung-Ho
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.34 no.2
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    • pp.203-212
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    • 2010
  • Water spray cooling has been widely used in a variety of industrial applications. The present study concentrated on quantitative measurements of the heat flux and heat transfer coefficient by water spray as it impinges on the rough surface of a hot steel plate at $900^{\circ}C$. A novel experimental technique was developed for a hightemperature heat flux gauge with a test block, cartridge heaters, and thermocouples that was used to measure the surface heat flux information on the hot steel plate for local heat flux measurements. The roles of the surface roughness on heat transfer are presented in this paper for well-characterized four rough surfaces with average rms roughness heights of $40-80{\mu}M$. The results show that the local heat transfer for rough surfaces is higher than that for a smooth surface. Heat transfer can be significantly increased by the presence of surface roughness elements, which can disrupt the thin thermal boundary layer. In addition, the heat transfer enhancement mechanism on a rough surface can be investigated by a different boiling regime.