• 설비공학논문집
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• 제6권4호
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• pp.427-438
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• 1994

This experimental study was earned out to examine the heat transfer characteristics of a 2-dimensional impinging air jet on a flat plate with a set of square rods. The objectives of the study were to investigate the flow and heat transfer characteristics caused by the square rods and to find out the optimum rods arrangement. Experiment was carried out first without using the rods to establish the baseline heat transfer performance. Then, rods of different widths and clearances were installed to cause the turbulence on the fluid flow.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.55-61
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• 2003

Heat transfer characteristics for an air jet vertically impinging on a flat plate with a set of hybrid rods was investigated numerically using the RNG k-$\varepsilon$turbulent model. A commercial finite-volume code FLUENT is used. The rods had cross sections of half circular and rectangular shapes. The heating surface was heated with a constant heat flux value of $1020W/m^2$. Parameters investigated were the jet Reynolds number, nozzle -to-plate spacing, the rod pitch and rod-to-plate clearance. The local and average Nusselt number were found to be dependent on the rod pitch and the clearance because installing rods disturbed the flow. Higher convective heat transfer rate occurred in the whole plate as well as in the wall jet region.

• 한국분무공학회지
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• 제13권1호
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• pp.9-15
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• 2008

This experimental study was carried out to examine the heat transfer characteristics of impinging air jet on a flat plate with a set of right angled triangle rods. Each right angled triangle rod in the array was positioned normal to the flow direction and parallel to the flat plate surface. The clearances from a right angled triangle rod to flat plate surface (C=1, 2 and 4 mm) and the distance from nozzle exit to flat plate (H=100 and 500 mm) were changed for the pitch between each right angled triangle rods (P=40 mm). As a result, heat transfer shows best performance at the clearance of C=1 mm, in case clearance changed, and the average heat transfer enhancement rate increased up to 47% compared to the result of a flat plate without a right angled triangle rod.

• 에너지공학
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• 제13권1호
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• pp.28-33
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• 2004

본 연구는 2차원 충돌공기분류시스템에서 벽면분류영역의 열전달증진을 목적으로 충돌판 앞에 사다리형 로드를 설치하고 로드 사이의 피치, 노즐출구와 충돌판 사이의 거리 및 로드와 전열면 사이의 간극을 변화시키면서 이때의 열전달특성을 실험적으로 규명하였다. 실험결과 로드를 설치하지 않은 평판의 경우에서는 정체점 이후 열전달성능이 계속 감소하지만, 로드를 설치할 경우에는 로드에 의한 난류발생, 로드측면에서의 와류생성 및 로드밑에서의 가속화 등에 의해 정체점보다 높은 열전달분포를 얻을 수 있었다. 로드의 피치를 변화시킨 경우, P=30 mm인 경우가 로드 직전에서의 와류 및 로드 바로 밑의 가속효과를 가장 크게 받으며 C=1 mm, H/B=2인 조건에서 로드를 설치하지 않은 평판에 비해 평균 62%정도의 열 전달증진 효과가 있었다.

• 태양에너지
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• 제17권1호
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• pp.47-58
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• 1997

본 연구는 2차원 충돌공기분류계의 포텐셜코어 영역에서 열전달증진을 목적으로 노즐출구와 전열면사이에 메쉬를 설치한후 노즐출구 속도, 메쉬와 전열면사이의 간극, 노즐출구와 전열면사이의 거리를 변화시킬 때의 열전달특성을 메쉬를 설치하지 않은 경우와 비교 검토한 것으로 메쉬를 설치했을 때에는 분류가 전열면에 충돌하면서 소분류로 분할되어 발생하는 난류에 의해 충돌영역에서 열전달성능이 좋아지며, 또한 벽면분류영역으로 진행하면서 홀과 홀사이의 밑부분에서 일어나는 가속으로 인해 열전달성능이 향상된다. 특히 메쉬와 전열면사이의 간극을 변화시켰을 경우 정체점부근에서는 간극이 클수록, 벽면분류영역에서는 간극이 작을수록 전달성능은 향상되며 U=18m/s, H/B=2, C=1인 경우에는 메쉬를 설치하지 않은 평판보다 평균 약 44%의 열전달증진 효과과 있었다. 그리고 본 실험결과를 기존의 난류촉진체를 이용한 연구결과와도 비교 검토하였다.

• 태양에너지
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• 제15권3호
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• pp.127-140
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• 1995

본 연구는 2차원 충돌공기분류계에서 공기의 흐름 방향과 수직이 되게 설치한 평판 전열면 앞에 전열증진을 목적으로 난류촉진체인 정4각 로드군을 설치할때의 유동특성과 전열특성을 실험을 통해서 구명하고, 본 실험범위내에서 로드의 최적 설치조건을 제시하기 위한 실험적 연구이다. 실험은 먼저 로드를 설치하지 않은 평판에서의 전열특성을 밝힌후, 로드를 설치할 경우 로드의 피치가 40mm일때 로드와 전열면사이의 간극 및 로드폭 변화시의 유동특성과 전열 특성을 구명하여 로드를 설치하지 않은 평판과의 전열성능을 비교하였다. 본 실험범위내에서 전열면에 간극을 두고 로드를 설치하면 로드 바로 밑에서의 가속 및 로드에 의한 난류생성과 재부착에 의해 전열성능은 향상되며 로드폭을 변화시킨 경우에는 로드폭이 클수록 로드 바로 밑에서의 가속효과와 로드 직전에 와류의 영향이 크게 작용하여 전열성능이 향상된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.180-180
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• 2013

반도체, 디스플레이와 같이 저압, 극청정 조건에서 진행되는 공정에서 발생한 오염입자는 수 율에 큰 영향을 미친다. 따라서 공정 중에 발생한 오염입자를 실시간으로 모니터링할 수 있는 장비에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. Particle Beam Mass Spectrometer (PBMS)는 저압에서 실시간으로 나노 입자의 크기를 측정할 수 있는 대표적인 장비 중 하나이다. 입자를 포함한 가스 유동이 PBMS로 유입되면, 우선 입자를 입자빔의 형태로 집속하는 공기역학렌즈를 통과하게 된다. 집속된 입자는 노즐에 의해서 가속되며, 이로 인해 충분한 관성을 가지게 된 입자는 양극과 음극, 필라멘트로 구성된 electron gun에서 전자충돌에 의해 포화상태로 하전된다. 하전한 입자는 electrostatic deflector에서 크기에 따라 분류되어 Faraday detector와 electrometer에 의해 측정된다. 그러나 공기역학렌즈는 입자의 크기가 작아질수록 집속 효율이 급격히 낮아진다는 문제점을 지니고 있다. 이는 입자가 작아질수록 점성에 의한 영향이 관성에 의한 영향보다 커짐으로써 나타나는 현상이다. 최근 이러한 문제점을 해결하기 위해 사중극자를 사용하여 입자를 집속시키는 방법이 대안으로 제시되었다. 사중극자는 서로 마주보는 쌍곡선 형태의 전극구조에 AC 전기장을 인가하는 방식을 사용한다. 사중극자의 중심은 정확히 평형점을 가지게 되며 입자는 사중극자 내에서 진동을 반복하며 평형점을 향해 모이게 된다. 입자의 크기가 작을수록 전기력에 의한 영향을 크게 받으므로 사중극자를 이용한 입자집속 방법은 나노입자의 집속에 있어 공기역학렌즈를 이용한 집속에 비해 이점을 지닌다. 또한 집속 하고자 하는 입자 대상이 바뀔 경우 구조를 바꿔야 하는 공기역학렌즈와 달리 사중극자를 이용한 방법은 AC 전기장을 조절하는 것 만으로 제어가 가능하다. 본 연구에서는 저압 조건에서 나노입자를 집속하기 위한 사중극자의 전극 구조를 이론적인 계산을 통하여 구하였다. 그 결과 0.1 torr의 압력 조건하에서 5~100 nm 범위의 기본 입자를 AC 전압과 진동수를 조절하여 집속할 수 있는 사중극자 형태를 설계하였다.

• 태양에너지
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• 제15권1호
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• pp.85-94
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• 1995

본 연구는 2차원 충돌분류계의 포텐셜코어영역(H/B=2)내에서 전열증진을 목적으로 전열면 앞에 폭 6mm인 정 4각 rod군을 설치하고 rod와 전열면간의 간극(C=1, 2, 4, 6mm)과 rod와 rod사이의 피치(P=30, 40, 50mm)를 변화시킬때의 유동특성과 전열특성을 실험적으로 규명하고 rod를 설치하지 않았을 경우와 비교 검토한 것으로 간극변화시에는 C=1mm인 경우가 전열성능이 가장 우수하였으며, rod의 피치(P)를 변화시킨 경우에는 rod가 없는 평판에 비해 각각 약 1.6배의 평균전열증진율이 나타났다.

• 태양에너지
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• 제13권1호
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• pp.22-30
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• 1993

본 연구(硏究)는 축대칭공기분류계(軸對稱空氣噴流界)에서 흐름방향(方向)에 수직(垂直)이 되도록 설치(設置)한 평판전열면상(平板傳熱面上)에서의 열전달(熱傳達)을 증진(增進)시키기 위해 공기분류(空氣噴流)에 선회(旋回)를 주었을때, 유동(流動)의 특성(特性) 및 전열면(傳熱面)에서의 전열증진효과(傳熱增進效果)와 이에 따른 난류강도(亂流强度)와 관계(關係), 그리고 선회(旋回)를 주었을때와 주지 않았을때와의 열전달율(熱傳達率)의 비교(比較)와 최적선회조건(最適旋回條件) 및 이에 대한 전열특성(傳熱特性)을 구명(究明)하기 위한 실험적(實驗的) 연구(硏究)이다. 본 실험(實驗)에서는 부가적(附加的)인 동력(動力)을 사용(使用)하지 않고 간편(簡便)하게 열전달(熱傳達)을 증진(增進)시키기 위한 방편(方便)의 하나로, 노즐출구(出口)에 Twisted Tape이 설치(設置)된 Pipe를 부착(附着)하여 공기분류(空氣噴流)에 선회(旋回)를 주었으며, Twisted Tape의 비틀림 각도(角度)에 따른 선회도(旋回逃)를 S=0., 0.056, 0.111, 0.167, 0.222로 하였다. 유속(流速)은 14, 20, 26, 32, 38, 44m/s의 조건(條件)으로, 전열면간거리(傳熱面間距離)(H/D)는 1에서 14까지 하였고, 열전달증진(熱傳達增進)을 일으키는 유동구조(流動構造)를 해석(解析)하기 위해 열선유속계(熱線流速計)를 사용(使用)하여 선회도(旋回度)에 따라 각점(各點)에서의 유속(流速) 및 난류강도(亂流强度)를 측정(測定)하였으며, 전열면(傳熱面)의 온도(溫度)를 측정(測定)하여 Nu를 구(求)하고 선회(旋回)를 주었을때와 주지 않았을때의 열전달증진효과(熱傳達增進效果)를 비교(比較)하였다. 또한 선회도(旋回度)에 따른 열전달(熱傳達)이 최대(最大)가 되는 최적거리(最適距離)를 제시(提示)하였으며 난류강도(亂流强度)와 열전달(熱傳達)과의 관계(關係)를 구명(究明)하였다.

• 태양에너지
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• 제13권1호
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• pp.11-21
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• 1993

이차원(二次元) 충돌공기분류계(衝突空氣噴流系)에서 흐름방향과 수직(垂直)이 되게 설치한 평판전열면(平板傳熱面) 전방(前方)에 난류촉진체(亂流促進體)인 정4각(正4角) 로드군(群)(로드폭=4mm, 로드피치=50mm)을 설치하고 로드와 전열면(傳熱面)사이의 간극(間隙)(C=1, 2, 4, 6mm), 노즐출구와 전열면간(傳熱面間) 거리(H/B=2, 6, 10, 14) 및 Re수($Re=6.410{\times}10^3{\sim}5.769{\times}10^4$)를 변화시켜 실험한 결과, 평판(平板)에서 열전달계수(熱傳達系數)의 감소율이 큰 영역에서도 로드를 설치하므로써 높은 열전달계수(熱傳達係數)를 얻을 수 있었으며, 실험범위내의 Re수와 H/B에 대하여 열전달계수(熱傳達係數)가 최대(最大)가 되는 최적간극(最適間隙)은 C=1mm이고, 최대(最大) 열전달증진율은 H/B=2, C=1mm에서 로드를 설치하지 않은 평판(平板)보다 약 43% 증진한다.