• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.4
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• pp.839-849
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• 1990

본 연구에서는 위와 같은 열 점소성 해석의 여러 수치해석 기법을 첫째, 변형 과 온도 해석을 연계 방식과 비연계 방식으로 계산한 후 결과를 검토하고, 둘째, 온도 해석을 유한 요소법과 유한 차분법으로 계산한 후 각각의 장단점과 효율적 방법을 검 토하는데 목적이 있다.또한 이 결과로 계속적인 3차원 열 점소성 해석 연구수행의 기초를 마련하고자 한다.

• Journal of the KSME
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• v.24 no.4
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• pp.275-283
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• 1984

유한요소기법은 원만한 온도변화를 갖는 이동경계문제에 대해 적용할 수 있음을 설명하였다. 상변화가 일어나는 요소에서 어느 한 시간 단계에 변화할 수 있는 온도의 범위는 상변화 온도 구간 보다 적어야 원만한 수치해를 얻을 수 있음을 소개하였다. 잠열의 효과를 엔탈피의 온도에 대한 변화율로 처리하여 열용량 행렬을 계산할 수 있음을 설명하였다. 급격한 변화를 갖는 온 도분포를 수치적으로 근사해를 구할 때 나타나는 파동형상은 연속적인 변수를 부분적으로 근사 해를 가정 하는데서 포함되는 오차에 기인한다. 따라서 이러한 급격한 변화의 변수를 취급하는 기법이 요구된다. 상변화를 수반하는 이동경계문제는 물의 결빙금속의 열처리, 용접, 고체연료의 연소 등에서 많이 접하게 되나 전문적인 프로그램이 없으므로(저자가 조사한 바에 의하면) 온 도분포를 요구하는 문제에서는 이의 선결이 요망되고 있다. 특히 구조해석문제에서 시간에 따라 온도조건이 변화는 경우가 많아 온도분포에 대해 따로 계산하고 그 후 구조해석을 하는 방법이 있으나, 이는 상변화와 같은 물성의 큰 변화가 없는 경우에만 가능하다. 따라서 상변화가 있는 문제에서 열탄성(thermo-elasticity)이나 열탄소성(thermoelasto-plasticity)해석을 하기 위해서는 이동경계와 구조해석을 동시에 하여야 한다.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.3 no.1
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• pp.56-67
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• 1991

압출공정에서 발생하는 전달현상을 이해하기 위하여 싱글-스크류 압출기에서의 비 뉴톤성 유체의 비등온유동에 대한 수치해석을 위한 유한요서법(FEM)을 개발하였다. FEM 은 준-3차원 물리적 모델을 기본으로 하였고 온도분포해석을 위하여 전진방법을 도입하였 다. 본 연구에서 도입한 수치해석적 모델과 더 간단한 준-2차원 모델을 온도분포의 예측에 관하여 초점을 맞추어서 비교 하였다. 압출기의 내부채넬에서 순환유동이 온도분포에 미치 는 영향의 중요성이 강조되었다. 순환유동의 효과를 파악하기 위하여 유한 요소식에서 순환 과 관련된 대류항을 빼도록 유한요소 프로그램을 개조 하였고 개발된 원래의 프로그램과 개 조된 프로그램의 해석을 수행한후 해석결과 중에서 특히 온도분포에 있어서의 차이점을 비 교하였다. 이로부터 간단한 준-2차원 모델은 순환효과를 무시했기 때문에 속도분포의 예측 에서는 별문제가 없으나 온도분포의 예측에 있어서는 크게 잘못될 수 있음을 알수 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2011.07a
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• pp.1107-1108
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• 2011

본 논문에서는 전력용 변압기 온도상승을 예측하기 위해 CFD 상용 프로세서인 Fluent를 이용하였다. 온도상승의 원인이 되는 전력손실은 자계 상용 프로세서인 Maxwell을 이용하였으며, 자계해석에 의해 얻은 전력손실을 유체역학과 열전달을 동시에 고려한 열유동해석의 열원으로 적용하였다. 해석의 정확도를 향상시키기 위해 변압기 권선의 형상을 실제형상과 유사하게 모델링하였으며, 해석결과의 타당성을 검증하기 위해 온도 상승 시험을 통해 얻은 측정값과 비교하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.07a
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• pp.818_819
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• 2009

본 논문에서는 온도상승의 열원이 되는 권선과 철심의 전력손실을 유한요소법을 이용한 전자계해석과 스타인메츠실험식으로 산정하였다. 온도에 대한 자연대류 열전달계수를 산정하여 경계면에서의 경계조건으로 적용하였다. 열전달 해석을 위해 전력용변압기를 3차원 형상으로 모델링한 후 유한요소법을 이용해 권선과 철심에서의 온도분포를 해석하였다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.9 no.3
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• pp.184-191
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• 2000

본 연구에서는 국내 10MW급 기력발전소의 소형 터빈 로터에 대한 응력 해석을 실시하였다. 터빈 로터의 기하학적 형상, 증기의 온도 및 압력 등의 기동조건 변화, 로터 재료의 온도에 따른 물성값 등을 고려하여 대류 열 전달계수를 계산하는 사용자 부프로그램을 구성하였으며, 이를 바탕으로 열해석을 실시하여 로터의 온도 분포를 결정하였다. 이 온도분포 조건에서 시간 경과에 따른 열응력 해석을 실시하여 로터의 응력 분포를 결정하였으며 그 결과 취약부위에서의 응력변동 범위 및 가동중 정상상태 응력수준을 결정하였다. 이 취약부위의 응력값과 운전이력을 이용하여 크리프 수명과 피로수명을 계산하고 로터의 잔여수명을 결정하는 방법을 논의하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2003.06a
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• pp.119-121
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• 2003

마이크로 가스센서를 개발하기 위하여 가장 핵심적인 부품인 마이크로 핫플레이트에 대한 열전달을 해석하였다. 상용 열유동 해석 전용 프로그램인 FUENT를 이용하여 발열부와 주위의 실리콘 기판의 온도분포를 구하였다. 발열부에서는 전기저항에 의해서 일정한 양의 열이 균일하게 발생한다고 가정하고 그 열이 실리콘 기판의 끝을 통하여 빠져나간다고 가정하여 정상상태의 온도분포를 구하였다. 해석한 온도분포를 이용하여 균일한 온도분포를 얻을 수 있도록 발열선의 배치를 변화시켜가며 마이크로 핫플레이트의 설계를 완성하였다.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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• 1993.04a
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• pp.219-224
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• 1993

본 연구는 철근콘크리트 격납구조물에서 가상의 냉각제 유출사고에 의한 온도하중과 압력에 따른 거동을 알아보기 위한 비선형 해석을 수행하였다. 시간에 따른 온도하중을 결정하기 위하여 과도온도해석을 통해 격납구조물 단면내의 온도분포를 구하였다. 구조물은 기하학적 비선형성과 재료비선형성을 고려한 판 및 쉘요소로 이상화되며, 쉘요소는 두께방향에 따라 변하는 응력을 고려하기 위해 몇 개의 층으로 이루어진 모델을 사용하였다. 열응력은 인접한 두시간 단계에서의 온도차를 하나의 하중증가로 고려하여 초기변형 문제로 변환하여 결정되었다. 본연구에서의 수치실험에 의하여 과도온도해석에 근거한 비선형온도경사를 고려할 때의 변위가 고려하지 않을 때의 변위에 비해 크게 나타남을 알 수 있다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.55-55
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• 2010

마그네슘 판재는 경량화 소재로 주목받는 소재이다. 본 연구는 압연 마그네슘 판재의 용접시 발생하는 온도이력 및 응력에 대한 해석을 수행하였다. 해석은 2차원 해석을 수행하였으며 해석수행에 있어서 열물성값은 기존의 데이터를 이용하였으며 응력해석은 온도별 고온 인장시험을 수행한 결과를 이용하여 해석을 수행하였다. 본 연구에서 수행한 대상은 마그네슘 압연판재인 AZ31B 이며 두께 3.5 mm 판재를 GTAW용접을 수행한 경우에 대하여 검토하였으며, 해석결과 중 온도분포의 한 예를 그림 1에 나타낸다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.12 no.1
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• pp.11-16
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• 2003

A numerical study was performed on the transient fuel temperatures of a military aircraft stationed under non-operating static condition. Numerical calculation was peformed by an explicit method using modified Dufort-Frankel scheme. It was assumed that the non-operating aircraft is subjected to repeated daily cycles of air temperature with the solar radiation and wind speed corresponding to the 1 % hot day ambient condition. And, the aircraft was assumed to be in turbulent flow. The convective heat transfer coefficient for turbulent flow on the flat plate suggested by Eckert was employed to calculate heat transfer between the aircraft surface and the ambience. The energy conservation equation on fuel was used as governing equation for this analysis. As a result of this analysis, the wing tank temperature showed the highest temperature and the largest rate of temperature changes among fuel tanks. The results of this analysis could be used as initial foe] temperatures for analysis of the transient fuel temperatures in various flight missions. Also, this analysis method could be used to analysis and design of an aircraft thermal energy management system.