• 한국전산유체공학회지
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• 제11권2호
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• pp.49-55
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• 2006

This study investigates the oscillatory thermal convection of a fluid with Pr=0.02 in a wide-gap horizontal annulus with constant heat flux inner wall. When Pr=0.02, dual steady-state flows are not found. After the first Hopf bifurcation from a steady to a time-periodic flow, five successive period-doubling bifurcations are recorded before chaos. The power spectrum shows the $period-2^4\;and\;2^5$ flows clearly, and a window of period $3{\times}2^3$ flow is found in the chaotic regime. The approximate value of the Feigenbaum number for the last three period-doubling bifurcations is 4.76. The transition route to chaos of the present simulations is consistent with the period-doubling route of Feigenbaum.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1995년도 제4회 학술강연회논문집
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• pp.157-168
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• 1995

Ignition of a reactive solid with rough surface by constant heat flux is studied. The geometry of surface is represented by a protrusion in shape of cone of infinite length. Ignition time and ignition criterion versus apex angle are determined, with the use of heterogeneous model of ignition. To study the effect of geometry on ignition the results are compared with the known results for the one-dimensional ignition of the semi-infinite body. It is shown, that: a) ignition time depends strongly upon the apex angle and is proportional to the angle to the second power; b) ignition criterion and ignition temperature do not depend strongly on angle. The ignition delay and the energy required for the successful ignition are substantially reduced compared to the one-dimensional case.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권1호
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• pp.142-147
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• 2019

The onset of buoyancy-driven convection in an initially isothermal and quiescent horizontal fluid layer was analyzed theoretically. It is well-known that at the critical Rayleigh number $Ra_c=669$ convective motion sets in with a constant-heat-flux cooling through the upper boundary. Here, based on the momentary instability concept, the dimensionless critical time ${\tau}_m$ to mark the onset of convective motion for Ra > 669 was analyzed theoretically. The energy method under the momentary stability concept was used to find the critical conditions as a function of the Rayleigh number Ra and the Prandtl number Pr. The predicted critical conditions were compared with the previous theoretical and experimental results. The momentary stability criterion gives more reasonable wavenumber than the conventional energy method.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.105-110
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• 2005

외부 복사열원(10, 15, 20, 25 및 $35kW/m^2$)에 노출된 난연처리된 목재의 탄화특성을 측정하기 위해 Douglas fir를 사용하였으며, 목재에 복사열원을 노출시키기 위해 Cone heater를 사용하였다. 시료의 크기는 $100mm\times100mm\times50m$로 Monoammonium phosphate, Sodium borate, Zinc borate를 이용하여 배합된 수용성 난연제에 의해 함침 처리된 목재(F2와 F4)와 비처리된 목재(N)를 사용하였다. 연구결과, 난연처리된 Douglas fir의 경우 비처리된 목재에 비해 탄화율이 외부 복사열원의 증가와 관계없이 현저히 낮음을 알 수 있었으며, 난연제의 함량 증가에 따라 탄화율이 낮게 나타났다. 비처리된 목재에 있어 연소속도가 상대적으로 큼을 알 수 있으며, 낮은 외부 복사열원에서 보다 높은 복사열원에서 그 차이가 많이 남을 알 수 있다. 또한, 외부 복사열원이 $35kW/m^2$일 때 평균 탄화속도는 비처리된 목재가 난연처리된 목재에 비해 약 2배정도 빠름을 알 수 있었다 탄화율, 연소속도 및 탄화깊이와 속도의 측정결과 본 연구에서 배합된 난연성 수용액은 탄화층에 의한 단열 효과 및 불꽃 억제 효과가 있음을 알 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.495-500
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• 2017

본 논문에서는 과도한 계산용량이 필요한 초음속 비행체의 비정상 열응답 해석을 수행하기 위한 준-비정상해석 기법을 소개한다. 준-비정상해석 기법은 연성 연계 기법과 복합 열전달 해석기법을 통합한 방법으로 계산시간 단축시키면서 동시에 정확도를 향상시키기 위해 고안되었다. 또한 준-비정상해석 시, 해석 구간을 분할하기 위한 기준시간을 결정하는 알고리즘을 고안하여 준-비정상해석 기법의 정확도를 향상시키고자 하였다. 본 논문에서는 준-비정상해석 기법을 평가하기 위하여 가상의 비행 시나리오에서 열응답 해석을 수행하였으며, 비정상 해석 결과와 비교 검증을 수행하였다. 무딘 물체의 표면 온도 및 정체점의 온도를 통해 각각의 기법의 차이를 도출하였다. 비정상 해석을 통해 도출한 정체점의 온도와 준-비정상 해석을 통해 도출한 정체점의 온도 차이는 11.4% 이내로 높은 정확도를 확보함과 동시에 28배에 가까운 계산시간을 단축시켜 해석 기법의 효율성과 정확성을 확보하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권4호
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• pp.525-534
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• 2022

본 연구에서는 물과 전기의 동시 생산이 가능한 pressure retarded membrane distillation (PRMD)의 폐루프식 구성 디자인을 기수담수화에 적용해 최적 운전 조건과 성능 평가를 수행하였다. 시뮬레이션 결과 80 ℃ 이상의 폐열이 공급될 때 순 에너지 생산량이 양수 값을 보이며 90 ℃ 이상일 때 안정적인 전력 생산이 가능한 것을 확인할 수 있었고 최적 유입수 유량은 0.6 kg/s를 나타냈다. 이 조건에서 3 g/L의 기수가 유입될 때 순 에너지 생산량은 2.56 W/m², 물 플럭스는 8.04 kg/m²/hr의 값을 나타냈다. 기수의 농도가 1-3 g/L로 변화할 때 물 플럭스나 에너지 생산량은 큰 변화가 나타나지 않았고, 해수가 유입수로 사용될 때와 비교하면 더 높은 물 플럭스와 순 에너지 생산량을 보였다. 이를 통해 에너지 생산이라는 측면에 집중한다면 기수를 사용해서 PRMD를 운전하는 것이 더 효율적이라는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제27권3호
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• pp.149-154
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• 2007

It is essential to know the heat transfer characteristics at the absorber plate of Flat-plate solar collector for optimum design. For flat-plate solar collector, it is difficult to experimentally study the effect for the Reynolds number of riser considering low mass flow rate being applied into the collector with one riser tube. So, this study were performed to show the heat transfer characteristics of flat-plate solar collector with single absorber plate and riser for various Reynolds number at riser using commercial code FLUENT 6.0. The base collector size is chosen with $0.4m^2$ as 0.2m by 2m with single riser in this study, Reynolds number at riser is from 200 to 1200 including about 530 at typical flat-plate collector with 10 risers considering the mass flow rate of 0.02kg/s per collector area for the certificate test Through the simulation, the results were presented as the temperature distribution at the absorber plate for various flow rate and solar irradiance conditions, then showed the effective length scale of the absorber plate The real solar irradiation condition is assumed as the constant heat flux condition of $500w/m^2$ considering the annual average solar irradiance in Korea.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.109-113
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• 2016

본 논문에서는 LED 조명 모듈의 소비전력 절감, 램프의 수명 및 열효율 과 점등 제어 효율성을 높인 다윗 스타 마방진 이용한 효율적인 LED 제어 알고리즘을 제안하다. 기존의 마방진 알고리즘 이용한 점등 방식은 LED의 점등 시간이 줄어들고 교차 점등되기 때문에 그만큼의 발열이 줄어들어 LED의 효율을 높일 수 있었으나 점등 제어를 하는데 한계를 가지고 있다. 제안하는 알고리즘을 적용할 경우에는 LED 조명 모듈의 소비전력 절감과 수명 및 열효율 높이는 동시에 LED의 점등 제어의 효율성을 높일 수 있다. 본 논문이 제안하는 알고리즘은 LED Matrix에 변형 마방진을 이용하여 12개의 구역으로 나누어 완전대칭 되는 패턴을 일정시간 간격으로 이동, 회전 및 반전 기법을 교차 수행하여 패턴을 점등을 하게 된다. 본 논문이 제안하는 알고리즘을 수행하여 기존의 마방진을 이용한 점등 방식과 비교한 결과, 조명의 광속과 소비전력 그리고 발열량의 효율성은 기존 마방진을 이용한 LED 점등방식과 동일하고 제어의 효율성을 높일 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권12호
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• pp.4013-4026
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• 1996

A numerical simulation has been carried out for the jet impinging on a flat plate and a semi-circular concave surface. In this computation finite volume method was employed to solve the full Navier-Stokes equation based on a non-orthogonal coordinate with non staggered variable arrangement. The standard k-.epsilon. turbulent model and low Reynolds number k-.epsilon. model(Launder-Sharmar model) with Yap's correction were adapted. The accuracy of the numerical calculations were compared with various experimental data reported in the literature and showed good predictions of centerline velocity decay, wall pressure distribution and skin friction. For the jet impingement on a semi-circular concave surface, potential core length was calculated for two different nozzle(round edged nozzle and rectangular edged nozzle) to consider effects of the nozzle shape. The result showed that round edged nozzle had longer potential core length than rectangular edged nozzle for the same condition. Heat transfer rate along the concave surface with constant heat flux was calculated for various nozzle exit to surface distance(H/B) in the condition of same jet velocity. The maximum local Nusselt number at the stagnation point occurred at H/B = 8 where the centerline turbulent intensity had maximum value. The predicted Nusselt number showed good agreement with the experimental data at the stagnation point. However heat transfer predictions along the downstream were underestimated. This results suggest that the improved turbulence modeling is required.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권5호
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• pp.453-460
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• 2013

평판형 태양열 집열기의 효율을 높이기 위한 방법으로 열전달 향상 장치의 삽입, 표면 거칠기의 변화 등 다양한 방법들이 알려져 있다. 본 연구는 실험을 통해 다양한 열전달 향상 장치를 제작하고 이를 덕트에 삽입해 실험을 수행하였다. 실험은 기본적으로 덕트 윗 평판에 일정한 열유속을 가하였고, 삽입된 모델은 매끈한 덕트 형상(Base case)과 Chamfered rib $10^{\circ}$, Chamfered rib $20^{\circ}$, Rib & Groove, Rib & Dimple 모델이다. 실험은 Reynolds 수가 2,300~22,000의 범위에서 이루어졌으며 이는 난류영역에 해당한다. 열전달 향상 장치를 삽입하면 면적의 증가와 2차 유동으로 인하여 열전달이 향상되고, Reynolds 수가 증가할수록 열전달이 향상되었으며 압력강하도 증가하였다. 열전달 측면에서는 Rib & Dimple 모델이 열전달 향상 효과가 가장 좋았으며, 압력강하는 Chamfered rib $10^{\circ}$ 모델이 가장 낮았으며, 성능계수 측면에서도 Chamfered rib $10^{\circ}$ 모델이 가장 높은 것으로 나타났다.