• 대한기계학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.1621-1628
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• 1990

본 연구에서는 많은 실질적인 시스템에서, 많은 양의 복합된 전도, 대류, 복 사의 열전달 현상이 동시에 일어나기 때문에 복합된 열전달 모드가 다같이 다루어져야 만 한다. Fig.1에서 보는 바와 같이 얇은 원형휜이 튜브 주위에 무수히 부착되어 있 으며, 휜과 튜브주위를 기체가 흐르고 있다. 휜과 휜, 휜과 튜브표면, 휜과 주위환 경, 튜브표면과 주위환경 사이에서 복사 열전달 상호교환이 충분히 다루어졌다. 전 도, 대류, 복사기 동시에 일어나는 열전달 방정식은 비선형 적분-미분 방정식(nonlin- ear integro-differential equation)으로 표현된다. 온도 분포도(temperature dist- ributions), 열전달량(heat transfer rates), 휜효율(fin efficiencies), 휜유효성(f- ineffectivenesses)등이 계산되어졌고, 무차원 형태로 도표에 결과들을 제시하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제9권3호
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• pp.85-91
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• 2005

로켓노즐로부터 방사되는 플룸에 의한 로켓 저부면의 복사 가열을 수치해석적으로 조사하였다. 로켓노즐 주위의 유동 및 온도장의 계산이 선행되었으며, 그에 따라 실제적인 플룸의 형태와 플룸내부의 온도분포를 얻었다. 계산된 온도장을 토대로, 복사 열전달 방정식을 구분종좌법을 이용하여 풀이하였다. 견본 로켓 플룸에 대해 계산한 결과, 저부면에 도달하는 평균복사열은 비행고도 10.9 km에서 약 5kw/m$^{2}$ 이었다. 이 수치는, 플룸의 공간적인 온도분포를 고려하지 않고 일정온도 (1500 K) 가정하에 계산된 복사량에 비하여 작은 값이지만, 그 절대적인 크기를 무시할 수 있을 정도로 작은 값은 아니다. 고고도(29.8 km)에서는 플룸의 팽창 때문에 저부면과 배기 플룸 사이의 보기계수가 증가하게 된다. 그러나, 대류 열전달에 의해 저부면이 1000 K이상으로 가열되기 때문에 복사가열 현상은 사라지게됨을 알았다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권1호
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• pp.36-44
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• 2018

고체 로켓 추진기관 노즐의 내열재로 사용되는 탄소/페놀릭 복합재료의 열반응 수치해석을 수행하였다. 본 논문에서 탄소/페놀릭 재료의 열반응 해석은 (1) 로켓 노즐벽에서 대류열전달계수를 구하기 위한 연소가스의 경계층 적분방정식 수치해석과 (2) 삭마두께, 숯깊이 및 온도를 계산하기 위한 탄소/페놀릭의 열반응(열분해, 삭마)을 고려한 1차원 열전도 해석으로 구성된다. 시험결과와 해석결과를 비교 분석하였으며, 목삽입재 좌우 인접 부위를 제외하고 잘 일치하는 것을 확인 할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권7호
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• pp.873-881
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• 1997

A numerical simulation has been carried out for three-dimensional turbulent flows around an Ahmed body. The Reynolds-averaged Navier-Stokes equation is solved with the SIMPLE method in general curvilinear coordinates system. Several k-.epsilon. turbulence models with two convective difference schemes are evaluated for the performance such as drag coefficient, velocity and pressure fields. The drag coefficient, the velocity and pressure fields are found to be changed considerably with the adopted k-.epsilon. turbulence models as well as the finite difference schemes. The results of simulation prove that the RNG k-.epsilon. model with the QUICK scheme predicts fairly well the tendency of velocity and pressure fields and gives more reliable drag coefficient. It is also demonstrated that the large difference between simulations and experiment in the drag coefficient is due to relatively high predicted values of pressure drag from vertical rear end base.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제18권2호
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• pp.51-65
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• 2006

Of concern in the present theoretical investigation is the study of blood flow and convection-dominated diffusion processes in a model bifurcated artery under stenotic conditions. The geometry of the bifurcated arterial segment having constrictions in both the parent and its daughter arterial lumen frequently appearing in the diseased arteries causing malfunction of the cardiovascular system, is constructed mathematically with the introduction of suitable curvatures at the lateral junction and the flow divider. The streaming blood contained in the bifurcated artery is treated to be Newtonian. The flow dynamical analysis applies the two-dimensional unsteady incompressible nonlinear Wavier-Stokes equations for Newtonian fluid while the mass transport phenomenon is governed by the convection diffusion equation. The motion of the arterial wall and its effect on local fluid mechanics is, however, not ruled out from the present model. The main objective of this study is to demonstrate the effects of constricted flow characteristics and the wall motion on the wall shear stress, the concentration profile and on the mass transfer. The ultimate numerical solutions of the coupled flow and diffusion processes following a radial coordinate transformation are based on an appropriate finite difference technique which attain appreciable stability in both the flow phenomena and the convection-dominated diffusion processes.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.108-116
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• 2005

1계 미분항이 포함되는 미분방정식의 수치해를 구하고자 할 때 중앙차분을 사용한 유한차분법이나 Galerkin법을 사용한 유한요소법은 그 해가 매우 불안하여 요소분할을 세밀하게 하여야만 해를 얻을 수 있다. 이러한 해의 불안 정성이 일어나는 이유는 대류항의 크기가 커질수록 후류에서의 경계조건이 해의 급격한 변화를 요구하는데 수치해가 급격한 변화에 적응하지 못하기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 1970년대부터 upwind법이 개발되어 왔다. 본 논문은 1계 미분항이 표현되는 속도기전력이 발생하는 전자계 문제를 유한요소법을 이용하여 해석할 때 발생하는 해의 진동 문제를 해결하기 위해 Heinrich에 의해 제안된 upwind법을 적용하였다.

• 한국대기환경학회지
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• 제21권2호
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• pp.145-153
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• 2005

An electret fiber with a dipole charge distribution was used to capture charged ultrafine particles in this study. Brownian diffusion and Coulombic force are the dominant collection mechanisms in the electret filtration of charged ultrafine particles. The interaction between Brownian diffusion and Coulombic force for the deposition of ultrafine particles onto a dipolarly charged fiber is studied by solving the convective diffusion equation including Coulombic force as an external force, and the numerical results are compared with the experimental data. As a result, it is shown that there is a negative interaction between Brownian diffusion and Coulombic force, i.e., Coulombic capture efficiency is reduced with decreasing Pe. These results suggest that Brownian diffusion and Coulombic capture efficiency, $\eta$$_{CD}$ is not a simple sum of Brownian diffusion efficiency, $\eta$$_{D}$ and Coulombic capture efficiency, $\eta$$_{C}$.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권11호
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• pp.2999-3007
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• 1994

The unsteady numerical simulations have been presented for the laminar natural convection in a partially open compartment. Computations were performed within the domain of the compartment in order to show the thermal radiation and the partially opening effects on the flow fields and heat transfer characteristics. The results were shown for different Planck numbers(0.05~5) and opening ratios(0.25~0.75) being fixed with Ra=$10^5$ and Pr=0.71. Considering the flow which is buoyancy driven from the heated wall, and the buoyancy is not much affected by the further outside region from the opening, the numerical computations have been performed without an outer region by the particular boundary treatments on the flow velocity and temperature at the different partial openings. The confined numerical domain reduced the CPU time and the memory of computer. P-1 approximation of radiative transfer equation was employed with Marshak type boundary conditions along with the pseudo-black body approximation at the partial openings. The numerical results clearly show that the natural convective flow and heat transfer are much affected by increase of thermal radiation particularly from the initial state. When thermal radiation is not much affecting the flow ($PL{\le}1$), it was found that thermal radiation effects are almost negligible.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제26권3호
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• pp.345-354
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• 1994

수치 해석을 통하여 이차유동을 포함한 핵연료봉 주위의 난류 유동장을 예측하였다. 등방성 난류와 점성계수 모델과 이차 유동을 모사하기 위해 단순화된 대수응력모델을 사용하여 난류 운동 에너지 (k)와 난류 에너지 소멸률($\varepsilon$)의 이 방정식 모델과 운동량 방정식을 유한 차분법으로 풀어 유동장내의 평균속도, 이차유동, 난류 운동 에너지, 난류 응력 분포 등을 구하였다. 수치해석 예측치를 실험데이타와 비교하여 만족할만한 결과를 얻었고 유동장내에서 이차유동의 영향을 확인하였다. 즉 이차유동이 절대 크기는 작더라도 대류 효과에 의해 큰 영향을 미치는 것을 본 연구를 통해 알 수 있었다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제16권1호
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• pp.109-115
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• 2002

Vortex generators are fabricated on the fin surface of a fin-tube heat exchanger to augment the convective heat transfer. In addition to horseshoe vortices formed naturally around the tube of the fin-tube heat exchanger, longitudinal vortices are artificially created on the fin surface by vortex generators. The purpose of this study is to investigate the local heat transfer phenomena in the fin-tube heat exchangers with and without vortex generators, and to evaluate the effect of vortices on the heat transfer enhancement. Naphthalene sublimation technique is employed to measure local mass transfer coefficients, then analogy equation between heat and mass transfer is used to calculate heat transfer coefficients. Experiments are performed for the model of fin -circular tube heat exchangers with and without vortex generators, and of fin-flat tube heat exchangers with and without vortex generators. Average heat transfer coefficients of finn-flat tube heat exchanger without vertex generator are much lower than those of fin-circular tube heat exchanger. On the other hand, fin-flat tube heat exchanger with vortex generators has much higher heat transfer value than conventional fin-circular tube heat exchanger At the same time, pressure losses for four types of heat exchanger is measured and compared.