• 대한기계학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.1584-1595
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• 1993

본 연구에서는 Re수가 40이하의 정상 층류유동에서 온도가 실린더와 자유유동 사이의 열전달계수에 미치는 영향을 수치해석적으로 연구하였다. 유체의 온도 Ta를 200~900K, 실린더의 온도Tw를 300~900K의 범위에서 Tm/Ta를 0.67~2.75까지 변화시 키며 계산을 수행하였다. 수치계산 결과를 분석하여 실험적으로 관찰하기 어려운 불성치의 변화가 열전달에 미치는 영향을 검토하고, 아울러 실린더가 자유유동에 의해서 냉각되는 경우 뿐만 아니라 가열되는 경우의 연구도 병행하였고, 두가지 경우 에 모두 적용할 수 있는 열전달관계식을 구하였다. 본 연구에서는 Gr/$Re^2$=0 이고 복사에 의한 열전달량은 강제대류에 의한 열전달량의 1%이하이므로 자연대류 및 복사열 전달의 효과는 무시하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권9호
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• pp.605-612
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• 2016

본 연구에서는 캡슐형 빙축열시스템에 적용되는 다양한 형상들을 가지는 아이스 볼에 대한 복합열전달 해석들을 수행하였다. 형상은 구 형상과 열전달 표면적을 넓힐 수 있도록 설계한 3가지 다른 형상을 포함하여 총 4가지 형상을 고려하였다. 볼 주위의 유동은 레이놀즈 수 300의 층류 유동으로, 볼 외부와 내부의 강제대류 및 자연대류를 고려하여 시뮬레이션을 수행하였다. 상용해석 코드인 ANSYS- FLUENT를 사용하여 비정상 열유동 해석을 수행하였다. 볼의 형상이 열전달에 미치는 영향을 고찰하여, Bone, Dimple, Hole, Sphere 형태 순으로 열전달 효율이 좋음을 확인하였다. 전체해석 기간 동안에 캡슐 내부 유체의 평균온도 차이는 최대 $0.9^{\circ}C$정도였다. 대용량 시스템의 경우 축열조 내에 30만개 이상의 캡슐이 들어가므로 캡슐 형상이 시스템 효율에 미치는 영향이 중요함을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.95-103
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• 1992

본 연구에서는 주위유체가 공기인 정상 층류 상태하에서 수직 및 수평단열판 에 부착된 등온 사각비임에서의 자연대류열전달 현상을 비임의 현상비와 Grashof수를 변수로 하여 고찰 하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.1341-1346
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• 2004

Detailed flame structures of the opposed flames formed for different oxidant compositions are studied numerically. The detailed chemical reactions are modeled by using the CHEMKIN code. Only the $CO_{2}$ and $H_{2}O$ are assumed to participate by absorbing the radiative energy while all other gases are assumed to be transparent. The discrete ordinates method and a narrow band based WSGGM with a gray gas regrouping technique are applied for modeling the radiative transfer through non-homogeneous and non-isothermal combustion gas mixtures generated by the opposed flow flames. The results show that the different radiation model can cause different results for flame structures and the WSGGM with gray gas regrouping is successful in modeling the opposed flames with non-gray gas mixture. The results also show that a reasonable information on the flame structure can be obtained from the modeling by considering different chemical compositions of the oxidant.

• 태양에너지
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• 제10권1호
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• pp.22-30
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• 1990

장방형 발열체 주위에서의 자연대류열전달 특성을 고찰하기 위하여, 주위유체가 공기인 정상 층류상태하에서 수평단열판에 부착된 등온 사각비임에서의 자연대류 열전달 해석을 비임의 형상과 Grashof수를 변수로 하여 수치해석하였다. 무차원 비임폭 W / L가 감소함에 따라 사각비임으로부터의 열전달은 증가하며 비임 상부면에서의 평균 Nusselt수는 W / L=0.25에서 최대, W / L=1.0에서 최소값을 나타내었다. 비임 측면의 경우는 W / L=1.0에서 최대, W / L=0.25에서 최소값을 나타내며 비임으로부터의 자연대류열절달은 비임폭의 지배적인 영향을 받는다.

• 설비공학논문집
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• 제16권10호
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• pp.942-951
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• 2004

This paper presents the results of a theoretical study of the effect of radiation during free convective laminar film boiling for methanol/water binary mixtures on an isothermal vertical wall at atmospheric pressure. With the well-known boundary layer theory as a basis, a theoretical model has been formulated into consideration for mass diffusion at liquid phase. The equations are numerically solved by a similarity method to investigate the effects of radiation emissivity on the surface with various parameters such as wall superheat and composition of more volatile component at liquid phase far from the wall. From the results, the distributions of the physical quantifies are investigated in both phases. New correlations are proposed to predict the heat transfer coefficient of binary mixtures. It is shown that the proposed correlations are in good agreement with numerical results and with Bromley's correlation within maximum $11\%$ errors. It is also found that as the wall superheat is increased, radiation effect becomes more important.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권3호
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• pp.350-359
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• 2016

본 연구는 vessel blowdown 시 발생하는 온도와 압력 변화를 보다 정확히 예측하기 위하여 기존에 개발된 dynamic model을 기반으로 새로운 모델을 개발하고, 개발한 모델의 정확도를 높이기 위하여 vessel 내부의 흐름이 층류일 때와 난류일 때를 모두 고려하여 vessel 벽면으로부터 기체로의 열 전달량을 계산하였다. 효율적인 열역학 계산을 위해 일체의 계산식은 압력이 감소하는 단계 별로 나누어 진행하였으며 계산의 부담을 덜어주면서 계산의 정확도를 유지하기 위한 압력변화 size를 결정하였다. 개발한 모델에 Peng-Robinson equation과 Soave-Redlich-Kwong equation을 적용하여 각각의 경우에 따른 결과의 차이를 비교하였다. 마지막으로 모델의 검증을 위해 Haque et al.의 실험조건을 동일하게 적용하여 실험 결과와 시뮬레이션 결과를 비교 하였으며, 이를 통해 모델의 정확도를 입증하였다.

• 오토저널
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• 제2권1호
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• pp.21-31
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• 1980

Two phase boundary layer equations of laminar filmwise condensation are solved by an approximate integral method under the following condition; saturated vapour flows vertically downward over a cooled surface of uniform temperature, the condensate film is so thin that the inertia and convection terms are neglected. The following conclusions are drawn under the above assumptions. 1. free convection In case of the linear temperature profile in a liquid film, numerical results for the average coefficients of heat transfer may be expressed as N $u_{m}$=4/3,(G $r_{l}$ /4.H)$^{1}$4/ and in case of the quadratic profile, numerical results may be expressed as N $u_{m}$=2/1.682,(G $r_{l}$ /H)$^{1}$4/. 2. Forced convection When the temperature profile is assumed to be linear in a liquid film, numerical results fir the average heat transfer coefficients may be expressed as N $u_{m}$=(A, R $e_{l}$ /H)$^{1}$2/. This expression is compared with the experimental results hitherto reported; For theoretical Nusselt number (N $u_{m}$)$_{th}$<2*10$^{4}$, the experimental Nusselt number (N $u_{m}$)$_{exp}$ is on the average larger than theoretical Nusselt number (N $u_{m}$)$_{th}$ by 30%. For (N $u_{m}$)$_{th}$>2*10$^{4}$, experimental Nusselt number (N $u_{m}$)$_{exp}$ is about 1.6 times as large as theoretical Nusselt number (N $u_{m}$)$_{th}$. These large deviation may be caused by the presence of turbulence in the liquid film. In case of the quadratic temperature profile in a liquid film, numerical results for the average coefficients of heat transfer may be expressed as N $u_{m}$'=(2,A,Re/H)$^{1}$2/. This formular shows that theoretical Nusselt number (N $u_{m}$)$_{th}$ is larger than experimental Nusselt number (N $u_{m}$)$_{exp}$ by 60%. It is speculated that when the temperature difference between cooled surface and saturated vapour is small, temperature profile in a liquid film is quadratic.quadratic.. quadratic.quadratic..atic..

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.729-732
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• 2010

본 연구는 케로신과 액체산소를 추진제로 사용하는 동축 와류형 분사기를 해석하기 위해 체계적인 물리 모델링을 수행하였다. 먼저 초임계 압력 조건에서 나타나는 실제유체의 열역학 및 전달 물성치를 계산할 수 있는 서브루틴 라이브러리를 구축하였으며, 층류 화염편 해석 코드와 연동하여 케로신 난류연소장의 국소화염구조를 해석하였다. 설계 목적에 맞는 계산 효율성을 확보하기 위해 동축 와류형 분사기는 RANS 기반의 2차원 축대칭 선회 유동으로 해석하였으며, 실험 결과가 존재하는 비연소 동축선회 제트 유동을 통해 예측정확도를 검증하였다. 실제 고압 연소를 수반하는 동축 와류형 분사기의 경우, 기존의 RANS 모델은 급격한 밀도 구배가 수반되는 선회 막 유동의 혼합층에서 과도한 난류확산을 야기하였으며, 난류모델의 수정을 위해 보다 심도 있는 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.638-644
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• 2019

본 연구에서는 전산유체역학 해석을 이용하여 알루미늄 피라미드 트러스 심재 샌드위치의 열유동 특성을 분석하였다. 규칙적 다공질 금속인 피라미드 트러스 코어를 샌드위치 구조물에 채용할 경우 공기 매질이 자유롭게 유입, 유출될 수 있는 개방형 코어인 점을 고려하여 하중을 지지할 수 있는 구조성능과 함께 방열체로서 다기능성을 구현할 수 있는 구조가 된다. 따라서, 유입되는 공기의 속도변화, 설계변수인 트러스각에 따른 압력강하와 열전달 메카니즘을 확인하기 위해 ANSYS/Fluent를 이용하여 수치해석을 실시하였다. 해석모델에 사용된 샌드위치 패널은 알루미늄으로 이루어져 있으며, 샌드위치 패널의 위 면재와 아래 면재 사이에는 15개의 피라미드 트러스 유닛셀이 반복되고 있다. 폭 방향으로는 무한히 넓은 유닛셀을 모사하기 위해 대칭조건을 지정하였으며, 입구에는 균일한 속도분포를 경계조건으로 입력하였다. 해석결과 입구부와 첫 유닛셀까지의 구간에서 입구영향이 관찰되었으며, 입구영향을 배제하고 마찰계수와 누셀수를 분석하였다. 공기의 속도가 증가할수록 마찰계수는 감소하였으며, 누셀수는 증가하는 경향을 보인다. 한편, V=1m/s에서 5m/s에서의 마찰계수와 누셀수 변화가 확연하였으며, 이는 층류에서 난류로 유동패턴이 변하기 때문에 거시적으로 열전도보다 대류열전달의 비중이 커졌기 때문이다. 또한, 설계변수인 트러스각에 대해서는 의미가 있을 정도의 마찰계수와 누셀수의 변화는 관찰되지 않았다. 따라서, 트러스각이 강도, 강성 등 구조성능에 민감한 점을 감안하면 다기능성을 염두에 둔 알루미늄 피라미드트러스 심재 설계 시 설계변수의 변화는 구조성능에 더 민감할 것으로 판단된다.