• 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.

• 한국가시화정보학회지
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• 제3권2호
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• pp.14-20
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• 2005

내연기관 연소는 난류유동, 분무, 연소, 열전달의 복합적인 현상으로서 열역학적 해석이 주류를 이루어 왔으나 컴퓨터의 발전에 따라 효율 개선과 공해 저감을 목표로 전산유체해석 기법이 적극적으로 도입되고 있다. 내연 기관 연소의 근간을 형성하는 난류 연소 모델링의 기본 개념으로서 가솔린엔진에서의 예혼합연소와 디젤엔진에서의 확산연소에 대한 영역조건평균(zone conditional averaging) 모델과 조건평균닫힘(conditional moment closure) 모델에 대해 설명하였으며 $NO_x$와 soot 예측에 대한 적용과 엔진응용 사례를 소개하였다.

• 전산구조공학
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• 제9권4호
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• pp.173-179
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• 1996

용접구조물의 파괴거동을 분석하기 위해서는 용접중의 열전달 해석, 잔류응력 해석, 그리고 파괴해석이 같이 병행되어야 한다. 잔류응력이 존재하면 J-적분은 적분 경로에 관계없이 일정한 값을 갖는 특성을 잃게 된다. 그러므로 용접부의 J-적분 해석을 위해서는 별도의 프로그램을 개발하여야 한다. 본 연구에서는 균열선단에서의 J-적분을 계산하기 위한 이론식 및 프로그램을 개발하였으며 적용사례로 박판 및 후판의 다층용접에 대한 J-적분값을 계산하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.524-529
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• 2001

Because of the ozone layer depletion and global wanning, new alternative refrigerants are being developed. Among them, HFC refrigerants are thought promising, but some European countries are arguing that these refrigerants are also harmful to the global wanning. Therefore, natural refrigerants should be considered as an eventual alternative in refrigerators and heat pumps. In the present study, the supercritical gas cooling process are computationally analysed by employing various turbulence models of carbon dioxide in a trans critical refrigeration cycle. The gas cooling process near the critical point experiences a drastic change in thermodynamic and transport properties, thus the heat transfer characteristics would be different from those of two or single phases. Based on the computational results, the correlations to estimate the near-critical heat transfer characteristics will are obtained.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2005년도 후기학술대회논문집
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• pp.178-179
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• 2005

Numerical and experimental investigation of incompressible turbulent flow and heat transfer through square channels with varying number of ribbed walls were conducted to determined pressure drop and heat transfer. The CFX solver used for the computation. The rough walls have a $45^0$ inclined square rib. Uniform heat flux is maintained on whole inner heat transfer channel area. The numerical results agreed well with experimental data that obtained for 7600$D_h$) of 0.0667. The results show that values of local heat transfer coefficient and friction factor increase with an increasing number of ribbed walls.

• 한국화재소방학회:학술대회논문집
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• 한국화재소방학회 2011년도 추계학술논문발표회 논문집
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• pp.533-536
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• 2011

본 연구에서는 차량 연료탱크에 충격탄 관통 시 화재발생 여부를 분석하기 위한 연구의 전단계로서, 충격탄 속도 변화에 따른 연료탱크 내부의 열전달특성을 분석하기 위해 전산유체역학기법을 도입하여 수치해석을 수행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 잔류속도 120m/s의 경우, 관통부를 지난 위치에서 최대온도는 약 324.8K를 나타내고 잔류속도 360m/s의 경우, 충격탄이 관통부로 유입되면서 급격하게 증가되어 최고온도 약 382.1K를 나타낸다. 이러한 결과로 미루어 최고 온도가 가솔린 연료의 착화온도보다 높아 화재의 위험성이 있지만 순간적인 온도변화가 심하고 착화시간이 만족되지 않을 것으로 판단된다.

• 설비공학논문집
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• 제24권7호
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• pp.560-566
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• 2012

Numerical study has been carried out to investigate heat transfer and pressure drop characteristics for streamlined shape tubes. The flow and thermal fields are investigated with varying diameter ratio of the tube ranging from 0.4 to 2.5 and Reynolds number ranging from 10,000 to 30,000. The results show that heat transfer per unit fan power is maximum at $D_2/D_1=0.8$. Furthermore, the heat transfer per unit fan power of streamlined shape tubes was compared with circular tube. The heat transfer per unit fan power of streamlined shape tube was larger than that of circular tube.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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• pp.427-430
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• 2008

본 연구에서는 엔진으로부터 나오는 고온 여압 공기를 냉각시키기 위한 열교환기 개발을 수행하였다. 장착 환경을 고려한 외부 유동 흐름 및 열교환기 내부의 유동과 열전달 특성에 대한 전산해석을 통해 열교환기의 형상 및 유로 설계를 수행하였으며 이를 검증하기 위해 사용 환경 모사 시험을 수행하여, 그 결과를 비교하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권5호
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• pp.616-624
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• 2011

본 연구에서는 사각채널내에 주유속 방향에 가로지르게 배치된 반원 리브의 난류 유동에 대한 유동 특성과 열전달 증대에 관해 수치해석적으로 살펴보았다. 사각채널의 종횡비는 5이고, 수력직경 대비 리브 높이비는 0.07, 사각채널 높이 대비 리브 높이비는 0.117로서 리브 높이 대비 리브 피치비가 8~14인 리브를 주기적으로 배열하여 연구를 수행하였다. 난류 모델의 선정은 실제 현상과 근접한 벽 근처 유동 특성과 열전달을 위해 SST k-${\omega}$ 난류 모델과 v2-f 난류 모델을 이용하였다. 수치해석의 결과는 실험에 의 해 관찰된 난류 유동 특성, 열전달 및 마찰계수의 결과를 잘 예측함을 보여준다. 본 결과에서 난류 운동 에너지가 재순환류 영역의 확산과 밀접한 관련이 있음을 알 수 있고 v2-f 난류 모델이 SST k-${\omega}$ 난류 모델에 비해 실험결과를 더 잘 예측하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.1605-1610
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• 2015

본 논문은 냉장고의 열손실의 약 30%를 차지하고 있는 가스켓 주위의 열전달 해석시 복사열전달을 고려하지 않은 경우와 고려한 경우가 많은 차이가 있어서 가스켓 주위의 열전달 해석시 복사열전달 고려 여부에 따른 열손실 효과를 살펴보는 연구이다. 이를 위해 가스켓 주위를 단순화한 형상으로 모델링하여 열전달 전산해석을 수행하였다. 본 연구를 통해서 가스켓 내부의 공기층을 단순히 전도열전달만 고려한 경우 열손실이 $25.6W/m^2$이고 복사열전달을 함께 고려한 경우 $55.0W/m^2$로 약 2.2배 크게 나타남을 알 수 있었다. 가스켓 내부에 복사열전달 차단판을 0에서 7개로 변화하면서 복사열전달 저감 효과를 살펴본 결과 차단판 개수가 증가하여 7개 인 경우는 설치하지 않은 경우에 비하여 열손실이 $55.0W/m^2$에서 $36.7W/m^2$로 33% 감소함을 알 수 있었다. 또한 같은 개수의 복사 차단판일 경우는 냉장고 내부와 외부에 치우치는 쪽으로 설치하는 것이 가스켓의 가운데에 설치하는 것 보다 효과적임을 알 수 있었다.