• 제목/요약/키워드: 진동대류

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초음파 진동이 관내 강제대류 유동의 열전달 증진에 미치는 영향 (The Effect of Ultrasonic Vibration on Heat Transfer Augmentation of Forced Convective Flow in Circular Pipes)

  • 정지환
    • 에너지공학
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    • 제13권4호
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    • pp.275-280
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    • 2004
  • 관내부로 흐르는 물에 초음파 진동을 가진 하였을 때 관내 열전달이 증진되는 효과를 실험 및 수치해석을 통해 연구하였다 원형관 벽면에서 관내부로 흐르는 물로의 대류 열 전달계수를 초음파 진동이 있을 때 와 없을 때에 측정하였다. 이 결과를 비교함으로써 초음파진동이 전열성능 향상에 미치는 영향을 정량화 하였다. 이러한 현상에 영향을 줄 수 있는 유량과 온도의 범위를 넓히기 위하여 수치해석을 수행하였다. FLUENT 6.1을 이용하여 관내의 유동장과 온도분포를 해석하고 초음파 진동 유무 시 대류 열 전달계수를 평가하였다 연구결과 초음파진동이 강제대류 조건에서 전열성능을 향상시키며 그 영향은 관내를 흐르는 물의 유량에 따라 크게 변한다는 것을 보여주고 있다.

수평격판을 갖는 4각형 밀폐공간내에서 자연대류의 진동유동 (Oscillatory Motion of Natural Convective Flow in Partially Divided Square Enclosure)

  • 김점수;정인기;송동주
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권10호
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    • pp.1963-1970
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    • 1992
  • 본 연구에서는 Fig.1에 나타낸 정 등의 모델을 사용하여 공간내의 자연대류 유동을 수치적으로 해석하고 실험결과와 비교하여 수평격판에 의해서 발생하는 진동유 동의 특성을 규명하고자 한다. 본 수치해석에서는 물(Pr=4.95)을 내부유체로 하여 Rayleigh수, 공간의 폭에 대한 격판길이(L/W)및 격판의 열전도율의 변화가 자연대류 진동유동에 미치는 영향을 밝히고, 밀폐공간의 경사에 의해 진동유동이 사라지는 각 도, 즉 천이 경사각도를 찾아 내고자 한다. 이러한 유동특성을 파악하기 위하여 본 연구에서는 지배방정식을 Galerkin method를 사용한 2차원 유한요소법(FEM)으로 수치 해석하였다.

넓은 수평 환형 공간에서의 진동하는 자연 대류로의 천이 : Pr=0.1 (Transition to Oscillatory Natural Convection in a Wide-gap Horizontal Cylindrical Annulus: Pr=0.1)

  • 유주식;김용진;엄용균
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.40-46
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    • 2000
  • Natural convection in a wide-gap horizontal annulus is considered, and the transition of flows from steady to oscillatory convection is investigated for the fluid with Pr=0.1. The unsteady streamfunction-vorticity equation is solved with finite difference method. As Rayleigh number is increased, the steady crescent-shaped flow bifurcates to a time-periodic flow with like-rotating eddies. And afterwards, a transition to an oscillatory multicellular flow with a counter-rotating eddy on the top of the annulus occurs. A transition from steady to an oscillatory flow occurs, but dual solutions and hysteresis phenomena are not observed.

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요동이 있는 밀폐용기내 낮은 Pr 액체의 자연대류에 관한 수치적 연구 (A numerical study of natural convection for low Pr liquids in enclosures with rocking)

  • 모정하
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제22권3호
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    • pp.360-372
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    • 1998
  • This study deals with the interaction between buoyancy-induced convection and externally imposed excitation in the form of harmonic rocking and the effect of the interaction upon heat transfer in low-Pr liquids. A wide array of system responses are discussed using the spectral collocation numerical technique. The superposition of buoyancy and Coriolis forces leads to complex fluid flow and heat transfer. The transition to chaotic convection is accelerated, and heat transfer rates are reduced as the enclosure is excited at the fundamental frequency of oscillation associated with the pure buoyancy-driven case. Average heat transfer rates are correlated for Pr=0.02 and 0.03. The heat transfer is affected more in the Pr=0.03 liquid than the case of Pr=0.02.

초크랄스키 공정에서의 천이예측 (Prediction of transition in Czochralski process)

  • 최정일;성형진
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.108-116
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    • 1997
  • 초크랄스키 대류에서의 동적 천이과정에 대한 실험 및 수치해석 연구가 수행되었다. 결정의 회전에 의한 강제대류와 결정/용융 경계면과 도가니 외벽간의 온도차에 의한 자연대류의 상호작용에 의해서 결정되어지는 유동구조와 천이현상을 해석하기 위해 도가니 내의 온도진동 특성을 시간주기($t_p$)와 진동크기($Delta\theta$)에 의해 검토하였다. 혼합대류인자에 따른 천이현상의 체계적인 연구가 수행되었으며($0.134\le Ra/PrRe^2 \le3.804$), 천이현상에 대한 Pr수의 영향을 조사하였다. 천이 메카니즘을 이해하기 위해, 자오면상의 온도장과 중심축에서의 축방향 속도에 대한 해석이 부가되었다.

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하나의 실린더가 회전하는 수평 환형 공간에서의 혼합 대류 (Mixed Convection in a Horizontal Annulus with a Rotating Cylinder)

  • 유주식;하대홍
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.1-9
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    • 2001
  • Mixed convection in a horizontal annulus is considered, and the effect of a forced flow on the natural convective flow is investigated. The inner cylinder is hotter than the outer cylinder, and the outer cylinder is rotating with constant angular velocity with its axis at the center of the annulus. The unsteady streamfunction-vorticity equation is solved with a finite difference method. For the fluid with Pr=0.7, there appear flows with two eddies, one eddy, or no eddy according the Rayleigh and Reynolds numbers. The rotation of the outer cylinder reduces the heat transfer rate at the wall of the annulus. The oscillatory multicellular flow of a low Prandtl number fluid with Pr=0.01 can be effectively suppressed by the forced flow.

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좁은 수평 환형공간에서의 낮은 Prandtl 수 유체의 자연 대류 (Natural Convection of Low-Prandtl-Number Fluids in a Narrow Horizontal Annulus)

  • 유주식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제22권12호
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    • pp.1784-1795
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    • 1998
  • Natural convection of low Prandtl number fluids with $Pr{\leq}0.2$ in a narrow horizontal annulus is numerically investigated. For $Pr{\leq}0.2$, hydrodynamic instability induces oscillatory multicellular flows consisting of multiple like-rotating cells. For a fluid with $Pr{\approx}0$, the region in which instability of conduction regime first forms is near the vertical section of annulus, and the multiple cells are distributed uniformly in the lower and upper regions of annulus. As Pr increases, however, the cells are shifted upwards. The like-rotating cells drift downward, as time goes on, and the speed of travel increases with increase of Pr. For a fluid with Pr=0.1, a flow with period-4 solution is observed between chaotic states.

TOMS 오존전량의 시공간 변동; 전구적인 추세 및 연직 분포 (Temporal and Spatial Variability of the TOMS Total Ozone; Global Trends and Profiles)

  • 유정문;정은주
    • 한국지구과학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.199-217
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    • 2005
  • TOMS 월별 오존전량의 전구 자료를 이용하여, 두 기간(전기: 1979-1992년, 후기: 1997-2002년)에 대한 오존전량 추세 및 시공간 변동을 지역과 해륙 분포에 따라 상호 비교하였다. 전기에 비하여 후기의 오존전량이 0-20 N 일부 지역을 제외하고 전지구적으로 10 DU 정도 감소하였다. 오존전량의 추세는 전구적으로 전자기간에 감소(-6.30 DU/decade)를 나타냈다. 후자 기간의 오존 증가 경향은 열대 지역에서 현저하였다. 1997-2002년 기간의 오존전량에 대한 경험직교함수 분석은 준2년 진동(QBO), 준3년 진동(QTO), 엘니뇨(ENSO), 그리고 화산폭발과 관련된 시공간 변동을 반영하였다. 열대 지역에서 대류권 오존의 연직 분포는 동서방향에서 파수 1의 형태를 보였다. 본 연구는 기후 및 환경변화와 관련된 성층권과 대류권 오존 변화의 원인 규명에 도움을 줄 수 있다.

결정봉 회전 가속화 기법에 의한 초크랄스키 결정 성장 (Czochralski crystal growth by the accelerated crystal rotation technique)

  • 김승태;최정일;성형진
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.18-28
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    • 1998
  • 초크랄스키 대류에서의 온도진동 억제에 대한 실험 및 수치해석 연구가 수행되었다. 결정봉 회전 가속화기법을 초크랄스키 성장에 적용시키기 위해 결정봉 회전가속도를($\Omega=\Omega_0(1+A sin 2{\pi}ft/t_p)$)로 변화시켰다. 여기서 A는 가진증율, f는 가진주파수인자를 나타낸다. 제어이전에 나타나는 고유한 온도진동 주기 ($t_p$)를 근거하여, 무차원 혼합대류인자($0.217{\leq}Ra/PrRe^2{\leq}1.658$)에 온도진동 감소율을 조사하였다. 또한 제어인자 A와 f에 대한 효과를 조사하였다. 용융유동 내의 온도진동 억제 현상을 이해하기 위해 자오면상에 나타나는 온도 및 와도분포가 면밀히 검토되었다.

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