• 제목/요약/키워드: Eddy Diffusivity of Heat

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인공광하에서 공정묘 개체군상의 공기역학적 저항 및 확산계수 (Aerodynamic Resistance and Eddy Diffusivity above the Plug Stand under Artificial Light)

  • 김용현;고재풍수
    • 생물환경조절학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.152-159
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    • 1996
  • Experiment was performed in a newly developed wind tunnel with light system to determine the aerodynamic resistance and eddy diffusivity above the plug stand under artificial light. Maximum air temperature appeared near the top of the plug stand under artificial light. Since Richardson number was ranged from -0.07 to +0.01, the atmosphere above the plug stand in wind tunnel was in an unstable or near- neutral stability state. The average aerodynamic resistance at rear region of plug stand was 25 % higher than that at middle region. Eddy diffusivity($K_{M}$) linearly increased with the increasing air current speed. $K_{M}$ at air current speed of 0.9 m.$s^{-1}$ was about two times as many as that at air current speed of 0.3 m.$s^{-1}$. And average $K_{M}$ at the rear region was 15% lower than that at the middle region. These results indicated that the diffusion of heat and mass along the direction of air current inside the plug stand was different. It might cause the lack of uniformity in the growth and quality of plug seedlings. The wind tunnel developed in this study would be useful to investigate the effects of air current speed on microclimates and the growth of plug seedlings under artificial light in a semi- closed ecosystem.

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Analysis of Stratified Lake using an Eddy Diffusion and a Mixed-layer Models

  • Kim, Kyung-sub
    • Korean Journal of Hydrosciences
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    • 제8권
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    • pp.111-123
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    • 1997
  • A one-dimensional eddy diffusion model and a mixed-layer model are developed and applied to simulate the vertical temperature profiles in lakes. Also the running result of each method are compared and analyzed. In an eddy diffusion model, molecular diffusivity is neglected and eddy diffusivity which does not need lake-specific fitting parameter and constant lake's level are applied. The heat exchanges at the water surface and the bottom are formulated by the energy balance and zero energy gradient, respectively. In a mixed-layer model, two layers approach which has a constant thickness is adopted. The application of these models which use explicit finite difference and Runge-Kutta methods respectively demonstrates that the models simulate water temperatures efficiently.

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조류의 대.소조 변동이 존재하는 연안역에서의 점열원에 의한 열오염의 이동 예측을 위한 해석해 모형 (An Analytical Model for Predicting Heat Transport due to a Point Source in Coastal Water under a Spring-Neap Modulation of Tidal Currents)

  • 이호진;김종학
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.92-102
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    • 2004
  • 본 논문은 조류의 대ㆍ소조 변동이 존재하는 해역에서의 점열원에 대한 초과수온 분포를 예측하는 해석해를 다룬다. 해석해는 Jung et al.(2003)이 제시한 2차원 해석해를 기본으로 하여 조류의 대ㆍ소조 변동과 수평 확산계수의 대ㆍ소조 변화를 반영할 수 있는 형태로 확장되었다. 일련의 해석모형 실험을 통해 조류 및 난류확산의 변동에 따른 열오염의 이동ㆍ확산 변화를 검토하였다. 실험결과 열오염의 이동ㆍ확산은 tidal excursion 거리 이내에서는 조류의 크기에 좌우되며 tidal excursion 거리를 벗어난 해역에서는 주로 수평 확산에 의해 결정되는 것으로 나타났다. 특히 tidal excursion 거리 이내 해역에서 초과수온 분포는 수평 확산계수의 대ㆍ소조 변동에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 즉, 1$^{\circ}C$이상의 비교적 높은 초과수온이 발생하는 범위는 수평 확산계수의 대ㆍ소조 변동을 고려하는 경우가 상대적으로 더 멀리 확장하는 경향을 보여주었다.

와확산 및 혼합층 모델을 이용한 성층화 호수 해석 (Analysis of Stratified Lake using an Eddy Diffusion and a Mixed-Layer Models)

  • 김경섭
    • 물과 미래
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    • 제29권5호
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    • pp.235-244
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    • 1996
  • 호수에서의 수직온도분포를 모의하기 위하여, 수리학적 특성 즉 유속분포가 필요없는 일차원 와확산모델 및 혼합층모델이 개발, 적용되었으며 각 모델의 결과가 비교, 검토되었다. 전자는 지배방정식 유도시 분자확산을 모델적용시 년간 수면변화를 무시했으며, 후자는 간단한 해석을 위하여 일정한 층의 두께를 가정하였다. 호수표면과 바닥에서의 온도경계조건이 각각 열 에너지의 이동에 의해서 결정되도록 하는 와확산모델은 explicit 유한차분법을, 두층을 이용하는 혼합층모델은 Runge-Kutta 방법을 사용하였다. 측정된 데이타와 와확산모델 및 혼합층모델의 계산치와 비교해본 결과, 만족한 결과를 도출하였다. 따라서, 호수관리의 수단으로 이 모델들을 유용하게 이용할 수 있을 것으로 사료된다.

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고체 분말이 부상하는 2상 난류 수직관 유동에 대한 Lumley의 저항감소 모델의 적용 (II) - 열전달 기구 - (Application of Lumley's Drag Reduction Model to Two-Phase Gas-Particl Flow in a Pipe(II) - Mechanism of Heat Transfer-)

  • 한기수;정명균;성형진
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.214-224
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    • 1990
  • 본 연구에서는 현 저자의 이전의 연구를 확장하여 균일한 열유속을 갖는 2상 기체-고체입자 위 방정식에서 축 방향의 열전달은 반경 방향의 열전달보다 작아 무시 하였으며, 복사 열전달은 기체와 입자 사이의 온도 차이가 적어 무시하였다. 방정식 중 $F_{px}$$F_{pr}$ 은 2상 사이의 상호작용에 의한 단위부피당 축방향과 반경방향 의 저항력이며, 수직관의 열전달 특성을 부하도와 상대 입자 크기 $d_{p}$/D를 변화시 켜 가면서 조사하는 것이다.다.

Enhancement of Turbulent Heat Transfer of the Cooling System in Nuclear Reactor by Large Scale Vortex Generation

  • Chun, Kun-Ho;Park, Jong-Seok;Choi, Young-Don
    • International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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    • 제9권2호
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    • pp.77-84
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    • 2001
  • Experimental and computational studies were carried out to investigate the turbulent heat transfer enhancement of the cooling system in nuclear reactor by large scale vortex generation. The large scale vortex motion was generated by rearranging the inclination angels of mixing vanes to the coordinate direction. Axial development of mean and turbulent velocities in the subchannels were measured by the 2-color LDV system. Eddy diffusivity concept based on $\kappa{-}\varepsilon$ model was employed to calculate the turbulent heat and momentum transfers in the subchannel. The turbulences generated by split mixing vanes has small length scales so that they maintain only about $10D_H$ after the spacer grid. On the other hand, the turbulences generated by the large scale vortex motions continue longer and remain up to $25D_H$ after the spacer grid.

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원자로 연료봉내 대형 와유동에 의한 원자로 냉각제 시스템의 난류 증진 (Turbulent Enhancement of the Cooling System of Nuclear Reactor by Large Scale Vortex Generation in a Nuclear Fuel Bundles)

  • 전건호;박종석;최영돈
    • 설비공학논문집
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    • 제12권11호
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    • pp.1004-1011
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    • 2000
  • Experimental and computational studies were carried out to confirm the turbulent enhancement of the cooling system of nuclear reactor by large scale vortex generation in nuclear fuel bundle. The large scale vortex motions were generated by rearranging the inclination angles of mixing vanes to the coordinate directions. Axial development of mean and turbulent velocities in the subchannels were measured by the 2-color LDV system. Eddy diffusivity heat flux model and $k-varepsilon$ model were employed to analyze the turbulent heat and fluid flows in the subchannel. The turbulence generated by split mixing vanes has small length scales so that they maintain only about $10 D_H$ after the spacer grid. On the other hand, the turbulences generated by the large scale vortex continue more and remain up to $25 D_H$after the spacer gird.

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선형이론의 이중확산 유체의 적응 (Application of Linear Dynamics to Salt Finger Favorable Flows)

  • 황진환
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.53-58
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    • 2007
  • 하구에서 오염물은 salt finger가 발생할 수 있는 적당한 조건하에서 혼합과 수송이 일어날수 있다(Hwang and Rehmann, 2004). 선형이론을 salt finger가 일어날수 있는 적절한 조건하에 유체의 운동을 예측하는데 적용하였다. 모의 결과는 기존의 실험 결과와 거의 비슷한 결과를 도출하였다. 밀도율이 2보다 클 때, Turner(1967)가 열과 소금을 이용한 실험에서 발견한 것처럼 혼합율(the flux ratio)은 $0.55{\sim}0.57$를 보이며, 소금과 설탕을 이용한 Griffiths(1980)의 실험에서와 같이 0.87의 혼합율을 도출하였다. 두개의 매개 물질의 분자확산계수가 증가함으로써 이송속도율도 밀도율과 함께 증가하였고, 높은 밀도율에서 이송속도율이 정상상태가 되는데 걸리는 시간이 증가하였다.

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원형관속을 유동하는 점탄성 유체의 입구 영역 열전달 특성에 관한 연구 (The heat transfer characteristics of viscoelastic non-newtonian fluids in the entrance region of circular tube flows)

  • 엄정섭;황태성;유상신
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.1032-1043
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    • 1989
  • 본 연구에서는 해석적으로 열적 입구 길이를 규명하는데 필요한 와류 열확산 계수를 실험 결과를 이용하여 결정하고, 시험관 입구의 형상 변화가 열전달 특성에 미치는 영향을 실험적으로 결정하며, 열적 입구 길이 영역에서 국소 열전달 계수를 표시할 수 있는 실험식을 제시하고, 유체의 전단율에 따른 점성 계수의 실험 결과와 점탄성 유체의 특성시간을 이용한 새로운 무차원 수인 Weissenberg수를 결정하여 퇴화 현상을 분석하고저 한다.