• 대한기계학회논문집B
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• 제38권9호
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• pp.747-755
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• 2014

광자(Photon)이나 전자기파(Electromagnetic Wave) 등의 형태로 직접 열을 전달하는 특징을 가지고 있는 복사열전달은 중간 매질의 열전달 관여여부에 따라 표면복사(Surface Radiation)와 기체복사(Gas Radiation)의 형태로 구분될 수 있다. 본 연구에서는 원통 형상에서의 표면복사에 대해 미지의 복사물성치들을 역해석 방법을 이용해 역추정하였다. 이때, 효율적인 역해석을 위해 반발 입자 군집 최적화(Repulsive Particle Swarm Optimization, RPSO) 알고리즘을 역해석 기법으로 채택하였다. 이로부터 얻은 해의 수렴성과 정확도 등을 기존의 유전알고리즘(GA) 결과와 비교해 봄으로써, 표면복사 현상에 대한 역해석의 적용 가능성을 고찰하고자 하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.551-560
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• 1988

본 연구에서는 해석하려는 시스템의 유동 및 열전달 현상의 개념도를 Fig.1 에 나타내었다. 고체 입자는 윗부분 홈으로부터 분사되어, 선택적 투과면을 통해서 입사되는 복사열을 흡수 하며, 기체는 아래 또는 위의 홈 부분으로부터 들어와서 고체 입자와의 대류열전달로 가열이 된다. 기차게 아래 홈에서부터 분사되는 경우 대류에 의해 가열된 기체가 역성층화로 인해 부력을 받게 되어, 고체 입자의 하강 속도가 감 소할 때 입자의 체류 시간의 증가에 따른 복사열의 흡수효과에 대하여 고찰하였으며 입자의 크기, 투사 복사량, 분사속도, 입자의 질량유량 등을 파라미터로 하여 이들의 변화에 따른 영향을 규명하였다. 2-방연계를 고려한 2-방정식 모델을 구성하고 고체 입자에 대하여는 Lagrangian 방법으로 기술하였으며 수치해석에 있어 유한차분법을 도 입하고 두 상간의 상호연계는 PSI-Cell 방법을 이용하였고 복사 열유속은 2-유속 모델 (two-flux model)을 도입하여 계산하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권4호
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• pp.542-550
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• 1998

A direct contact heat exchanger using particle-suspended gas as a heat transfer medium is analyzed with an extended emphasis on the radiation, i. e., considering the radiation by both gas and particles. While the Runge-Kutta method is used for a numerical analysis of the momentum and energy equations, the finite volume method is utilized to solve the radiative transfer equation. Present study shows a notable effect by the gas radiation in addition to the particle radiation, especially when changing the chamber length as well as the gas and particle mass flow rate. When the gas and particle mass flow rate is raised, the gas temperature in the particle heater still increases as the gas absorption coefficient increases, which is different from the results for the small scale heat exchanger.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권5호
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• pp.1624-1638
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• 1996

A study of thermophoretic particle deposition has been carried out for a particle laden stagnation flow considering the effect of radiative heat transfer. Energy, concentration and radiative transfer equations are all coupled and have been solved iteratively assuming that absorption and scattering coefficients were proportional to the local concentration of particles. Radiative heat transfer was shown to strongly affect the profiles of temperature and particle concentration. e. g., radiation increases the thickness of thermal boundary layer and wall temperature gradients significantly. As the wall temperature gradients increase, the particle concentration at the wall decreases due to thermophoretic particle transport. The deposition rate that is thermophoretic velocity times particle concentration at the wall decreases as the effects of radiation increases. The effects of optical thickness, conduction to radiation parameter and wall emissivity have been determined. The effects of anisotropic scattering are shown as insignificant.

• 항공우주기술
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• 제3권1호
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• pp.86-96
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• 2004

우주 환경은 두꺼운 대기층에 의해 보호되는 지표 환경에서는 경험할 수 없는 여러 가지 위험 요소가 있다. 근 지구 궤도에서는 플라스마 대기 및 원자 산소 등에 의해 부식이 발생할 수 있으며, 강한 자외선과 입자 복사 등에 의해 위성을 구성하고 있는 재료나 전자 부품 등이 손상을 입을 수 있다. 따라서 위성의 설계 시에는 운용궤도에서 예상되는 환경요인을 적절히 예측하여 이에 대응하는 설계가 이루어지도록 해야 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권9호
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• pp.737-744
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• 2012

유한체적법을 이용하여 설정된 가상의 노즐 조건에 따라 비행체 배기플룸의 SE와 PE에 의한 열복사 저부가열 해석 연구를 수행하였다. 저부면에서의 복사열유속을 얻기 위해 배기플룸은 흡수, 방사 및 산란하는 매질을 고려하였다. 저부면은 차가운 흑체이고 비회색가스와 입자의 복사 물성치는 회색가스가중합법(WSGGM)을 사용하였다. 후방 몬테카를로 방법을 사용한 기존의 연구와 비교하여 검증한 후, 입자의 농도, 온도, 그리고 등방성 또는 이방성 산란에 따른 복사저부가열을 해석하였다. 그 결과, 복사열유속은 노즐 출구와의 거리가 멀어지거나 비행 고도가 증가할수록 감소하고 입자의 온도가 높아질수록 복사열유속은 증가한다. 또한 전방산란은 PE를 증가시키고 후방산란은 SE를 증가시켰다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제31권7호
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• pp.635-643
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• 2007

An inverse radiation analysis is presented for the estimation of the radiation properties for an absorbing, emitting, and scattering media with diffusely emitting and reflecting opaque boundaries. In this study, a repulsive particle swarm optimization(RPSO) algorithm which is a relatively recent heuristic search method is proposed as an effective method for improving the search efficiency for unknown parameters. To verify the performance of the proposed RPSO algorithm, it is compared with a basic particle swarm optimization(PSO) algorithm and a hybrid genetic algorithm(HGA) for the inverse radiation problem with estimating the various radiation properties in a two-dimensional irregular medium when the measured temperatures are given at only four data positions. A finite-volume method is applied to solve the radiative transfer equation of a direct problem to obtain measured temperatures.

• 한국추진공학회지
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• 제19권4호
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• pp.24-36
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• 2015

본 연구에서는 복사 데이터베이스 기반의 LBL 모델과 근사 이론에 기초한 입자의 영향이 고려된 로켓 플룸의 적외선 스펙트럼 예측을 수행하였다. 로켓 플룸 내에 존재하는 가스 분자의 스펙트럼을 예측하기 위하여 고해상도 복사 데이터베이스를 이용하였다. 로켓 플룸 내에 존재하는 입자는 수트 입자로 모델링 하였으며 미 이론의 1항 근사 및 레일리 근사를 적용하였다. 두 이론의 적용에 대한 타당성을 검증하였으며, 이를 바탕으로 로켓 플룸의 적외선 스펙트럼을 예측하였다. 수트 입자의 영향을 고려함으로써 짧은 파장 영역 대에서 향상된 로켓 플룸의 스펙트럼 예측 결과가 도출되었다.

• 설비공학논문집
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• 제7권4호
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• pp.694-702
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• 1995

When a small absorbing particle is exposed to a strong thermal radiation incidence, it moves towards or away from the radiation source due to the nonuniform internal absorption of the radiation. It is called the photophoretic phenomena and governed by the asymmetry factor. An asymmetry factor for the total wavelength range is calculated to estimate the photophoretic phenomena of a particle in a combustor or in the atmosphere and compared to that for a single wavelength. The samples are soot particulates, water droplets, ice particles, silicon particles, $SiO_2$ particles, aluminium oxide particles, whose spectral complex refractive index are available. Although differences between total and monochromatic asymmertry factors are not much for relatively uniform distribution of the spectral refractive index, they are great in general. Therefore the use of the monochromatic factor will considerably deteriorate the accuracy of the calculation of the photophoresis.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.2476-2481
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• 2007

An inverse radiation analysis is presented for the estimation of the wall emissivities for an absorbing, emitting, and scattering media with diffusely emitting and reflecting opaque boundaries. In this study, a repulsive particle swarm optimization(RPSO) algorithm which is a relatively recent heuristic search method is proposed as an effective method for improving the search efficiency for unknown parameters. To verify the performance of the proposed RPSO algorithm, it is compared with a basic particle swarm optimization(PSO) algorithm and a hybrid genetic algorithm(HGA) for the inverse radiation problem with estimating the wall emissivities in a two-dimensional irregular medium when the measured temperatures are given at only four data positions. A finite-volume method is applied to solve the radiative transfer equation of a direct problem to obtain measured temperatures.