• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제14권12호
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• pp.1421-1428
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• 2000

The characteristics of heat transfer and pressure drop for fully developed turbulent flow in a tube with circumferential fins and circular were experimentally studied. The various spacing and sizes of circumferential fins and circular disks were selected as design parameters, while the effects of these parameters on heat transfer enhancement and pressure drop were investigated. In order to quantify the effect of heat transfer enhancement and the increase of pressure drop due to the fins and disks in a tube, the Nusselt numbers and the friction factors for various configurations and operating conditions were compared to those for a corresponding smooth tube. The results showed that the heat transfer rate was significantly enhanced by increasing the height of circumferential fins and decreasing the pitch of circumferential fins. On the other hand, the influence of the disk size and the fin-disk spacing were not significant. Based on the experimental results, a correlation for estimating the Nusselt number was suggested.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(1)
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• pp.364-370
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• 1995

The One-dimensional fin model is used to analyze the angular wall temperature variation of long horizontal lines, where stratification could result in top-to-bottom differences in wall temperatures. The top and bottom sections are treated separately and coupled by boundary conditions. The thermal stratification analysis is focused on the effects of the heat transfer rates at the pipe surface. The results show that the heat transfer rate at the pipe surface is the controlling parameter which reduce significantly the temperature difference in pipe circumferential direction. The one-dimensional fin modelling analysis results are verified by comparison with the operating PWR test data. The circumferential temperatures of pipe calculated by one-dimensional fin modelling agree well with the PWR plant test data.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.433-436
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• 2000

For a new design of a automotive brake system, it appears to be very important to examine the temperature and thermal stresses distribution in the brake drum. In the direct measurement of them, however, a number of difficulties are involved. In this study, simulation on temperature and thermal stress distributions in an A1-MMC brake drum of a commercial vehicle during 15 braking operations was carried out using the finite element analysis(FEA1. The effect of a circumferential fin near open end of the brake drum on the temperature rise and stresses was also examined.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.2132-2146
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• 1991

본 연구에서는 기존 유속계에 의한 측정이 어려운 점을 감안하여 나프탈렌 승 화법을 이용하여 열교환기 시스템의 한 모델인 원봉에 유한한 길이의 환상핀이 부착된 경우 환상핀과 원봉이 만나는 부분에서 와류들 특히 V2, V3등 구석와류가 물질전달을 증가시키는 구조에 대해 고찰한다. 이는 원봉 주위의 환상핀에 의한 대류 물질전달 에 영향을 줄수 있는 레이놀즈수, 환상핀의 크기에 따른 형상비, 그리고 경계층 두께, 배제 두께 등의 유동변수를 변화시켜 가며 물질전달률과의 관계를 규명하여 열교환기 설계의 기본자료를 제공한다. 또한 환상핀 사이의 원봉표면에 대한 전체물질전달률 을 측정하며, 환상핀에 인접한 곳에서 구석와류에 대한 환상핀의 끝 벽면 영향을 알아 보고 이를 근거로 하여 말굽와류의 3차원 박리 유동구조를 정성적으로 규명하고자 한 다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권12호
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• pp.1344-1351
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• 2005

Three-dimensional, time-dependent solutions of fluid flow past a circular cylinder with a periodic array of circular fins are obtained using an accurate and efficient spectral multidomain methodology. A Fourier expansion with a corresponding uniform grid is used along the circumferential direction. A spectral multidomain method with Chebyshev collocation is used along the r-z plane to handle the periodic array of circular fins attached to the surface of the cylinder. Unlike the flow past a circular cylinder, Second instabilities like mode A and mode B are not found in the Reynolds number range $100\~500$. It is found that three-dimensional instability of vortical structures is suppressed due to the presence of fin. The present numerical solutions report the detailed information of flow quantities near wake of finned cylinder.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.31-41
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• 2016

본 연구에서는 발전소 응축기를 모사할 수 있는 프로그램을 개발하고 발전소 응축기에 전열 촉진관 적용시 얻을 수 있는 여러 효과에 대하여 검토하였다. 평활관을 촉진관으로 교체한다면, 전열량의 증가에 따른 수증기 응축 온도가 내려가게 되므로 발전소의 효율이 증가하게 된다. 따라서 촉진관을 사용하면 기존 설비를 그대로 두고서도 상당량의 전력 여유도를 확보할 수 있다. 고려된 전열 촉진관은 외경 22.2 mm 티타늄 재질의 코류게이트 관, 리브 조도 낮은 핀관, 삼차원 조도 낮은 핀관이다. 내측 조도의 경우 최적 조도 높이가 존재하였다. 또한 삼차원 조도 낮은 핀관이 다른 두 형상보다 우수하게 나타났다. 삼차원 조도의 경우 원주 방향으로 인접한 딤플 사이에서 흐름 방향으로 선회류가 유발되고 이 선회류에 의하여 열전달이 촉진되기 때문이다. 600 MW 발전소 응축기에 전열 촉진관을 적용하면 0.5 MW~1.3 MW 가량의 추가 전력을 생산할 수 있다. 또한 냉각수 온도가 올라가면 추가 전력도 증가한다. 실제로 발전소 응축기에 적용하기 위해서는 열 성능 외에도 화울링, 부식, 기계적 특성 등이 고려되어야 한다.

• 설비공학논문집
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• 제17권10호
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• pp.938-946
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• 2005

Shape optimization of internally finned circular tube has been peformed for periodically fully developed turbulent flow and heat transfer. The physical domain considered in this study is very complicated due to periodic boundary conditions both streamwise and circumferential directions. Therefore, Pareto frontier sets of a heat exchanger can be acquired by coupling the CFD and the multi-objective genetic algorithm, which is a global optimization technique. The optimal values of fin widths $(d_1,\;d_2)$ and fin height (H) are numerically obtained by minimizing the pressure loss and maximizing the heat transfer rate within ranges of $d_1=0.2\sim1.5\;mm,\;d_2=0.2\sun1.5\;mm,\;and\;H=0.2\sim1.5\;mm$. The optimal values of the design variables are acquired after the fifth generation and also compared to those of a local optimization algorithm for the same geometry and conditions.

• 한국추진공학회지
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• 제15권3호
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• pp.31-39
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• 2011

핀/슬롯 그레인 및 내삽노즐을 가진 고체로켓모터 내부와 동일한 기하학적 형상을 가진 표면분사 시험모델을 사용하여 연소유동장을 모사하고, 스모크 와이어를 이용하여 유동장을 가시화하였다. 그레인 전방부 투영창을 통해 촬영하는 기법 등에 이용하여 획득된 내삽노즐 선단 인접부의 반경방향 평면상에서의 유동가시화 이미지 분석을 통해, 슬롯출구 반경방향유동, 핀베이스 축방향유동 및 상류그레인포트 축방향유동의 상호 전단작용에 의한 반경방향 운동량 전달이 노즐 인접부에서의 선회류 유동 및 와류튜브 구조를 발생시키는 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.225-227
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• 2011

핀/슬롯 그레인 및 내삽노즐을 가진 고체로켓모터 내부와 동일한 기하학적 형상을 가진 축소형 표면 분사 시험모델을 사용하여 연소유동장을 모사하였다. 내삽노즐 인접부에서의 복잡한 유동패턴에 대한 유동가시화가 수행되었으며, 내부유동들 간의 상호작용으로 추정되는 슬롯 출구에서의 대칭 와류구조 및 원주방향 유동이 나타났다.

• 대한조선학회논문집
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• 제43권3호
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• pp.285-293
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• 2006

Three-dimensional and time-dependent solution for the fluid flow and heat transfer past a circular cylinder with fins is obtained using accurate and efficient spectral methods. A Fourier expansion with a corresponding uniform grid is used along the circumferential direction. A spectral multi-domain method with a corresponding Chebyshev collocation is used along r-z plane to handle fins attached to the surface of a circular cylinder. At the Reynolds number of 300 based on a cylinder diameter, results with fins are compared with those without fins in order to see the effects of the presence of fins on three-dimensional and unsteady fluid flow and heat transfer past a bluff body. The detail structures of fluid flow and temperature field are obtained as a function of time to investigate how the presence of fins changes heat transfer mechanism related to the vortical structure in the wake region.