• 대한기계학회논문집B
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• 제31권9호
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• pp.772-779
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• 2007

In this paper, thermo-flow characteristics of an outer-rotor type BLDC motor are numerically analyzed using three-dimensional turbulence modeling. On the rotor of the BLDC motor, cooling blades and cooling holes are existed for the enhanced cooling performances. Rotating the blades and holes generates axial air flow streaming into inner rotor side and passing through stator slots, which cools down stator by forced convection. Operating tests are performed and the numerical temperature fields are found to be in good agreement with experimental results. A new design of the BLDC motor has also been developed and major design parameters such as the arrangement of cooling holes, the area of cooling holes and cooling blades, and the cooling blade angle, are analyzed for the enhanced convective heat transfer rate. It is found that the convective heat transfer rate of the new BLDC motor model is increased by about 8.1%, compared to that of the reference model.

• 대한기계학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.345-353
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• 1987

본 연구에서는 구 주위의 혼합대류에 대하여 전 영역에 걸쳐 유효한 매개변수 를 차원해석에 의해 유도하고 이를 적용하여 지배방정식을 비상사 경계층 방정식의 형 태로 변환하고 이를 유한차분법에 의해 수치적으로 해석하였다. 단순 강제대류에서 부터 단순 자연대류 까지의 전 영역에 걸쳐 구 주위의 속도 및 온도분포,국소열전달계 수 및 마찰계수를 Gr/Re$^{2}$의 함수로 구하였으며 Prandtl수가 0.7과 7인 유체에 대 하여 계산을 수행함으로써 Prandtl수의 변화에 따른 강제대류 및 자연대류의 비교강도 의 영향에 대하여 고찰하였다. 자연대류의 영향에 의한 벽면에서의 운동에너지증가 에 따른 유동의 박리점 이동에 대하여도 고찰하였다.

• International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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• 제15권1호
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• pp.17-24
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• 2007

An experimental investigation was carried out for 4 different types of the aluminum foam heat sinks which were inserted into the annulus. The purpose of this study is to examine the feasibility of a heat sink with high performance forced convective water cooling in the annulus. The local wall temperature distribution, inlet and outlet pressures and temperatures, and heat transfer coefficients were measured for heat flux of 13.6, 18.9, 25.1, 31.4 $kW/m^2$ and Reynolds number ranged from 120 to 9,000. Experimental results show that the departure from the Darcy's law is evident from the pressure loss and the friction factor is much higher while the significant enhancement in Nusselt number is obtained, and average Nusselt number of aluminum foam with high pore density is much higher than that of aluminum foam with low pore density. Correlations for the friction factor is proposed and used for design of thermal applications.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 추계학술발표회논문집(1)
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• pp.546-551
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• 1997

This paper presents a prediction of critical heat flux (CHF) in bubbly flow regime using dry-spot model proposed recently by authors for pool and flow boiling CHF and existing correlations for forced convective heat transfer coefficient, active site density and bubble departure diameter in nucleate boiling region. Without any empirical constants always present in earlier models, comparisons of the model predictions with experimental data for upward flow of water in vertical, uniformly-heated round tubes are performed and show a good agreement. The parametric trends of CHF have been explored with respect to variations in pressure, tube diameter and length, mass flux and inlet subcooling.

• 설비공학논문집
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• 제3권1호
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• pp.51-60
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• 1991

The aim of this study is to investigate the heat transfer characteristics in the transient cooling process of a high temperature wall. The slow transient cooling experiment was carried out with a copper block of high thermal capacity. The results of these experiments are as follows. 1. Temperature histories measured by the thermocouple, which is 0.99, 2.00, 2.99mm from the heat transfer surface showed monotonous during the cooling process. These variation are the curves of typical temperature histories in film-boiling, transition-boiling, and nucleate-boiling regions. 2. The temperature histories were measured by thermocouple installed in the copper block. The variations of the surface heat fluxes and surface temperature were computed from the numerical solution method TDMA from the measured temperature histories for radial position one dimensional heat transfer inverse problem. The boiling curves were found by the computed temperature histories. 3. The rewetting point which starts to change from film boiling to nucleate boiling is not connected with the mass velocity and it were found that the temperature of rewetting point indicated about $100^{\circ}C$. 4. The heat flux of rewetting point was about $10^5Kcal/m^2h$, at that time, the heat transfer coeficient indicated about $1000Kcal/m^2h^{\circ}C$ irrelevent to mass velocity. 5. The wall superheat decreases as the pressure increases. But I found that rewetting point appeared under higher condition in the wall temperature.

• 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.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권5호
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• pp.299-308
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• 2022

본 논문은 슬로싱 상태에 놓인 포화 상태 액체수소탱크에서 열 유속 및 BOG(Boil-off gas)의 경향을 다루고 있다. 특히, 액체-기체간의 침투 및 혼합에 의한 열 교환에 관심을 두었다. 먼저, VOF(Volume of fluid)와 Eulerian 기반의 다상 유동모델로 모형 슬로싱 실험을 모사하여 압력을 예측하고 계측된 값과 비교하였다. 자유 수면 및 충격 압력 실험 결과와 해석 결과를 비교하였으며, 유체의 속도 예측에서 정확할 수 있음을 간접적으로 증명하였다. 그리고 2차원의 Type-C 원통형 수소탱크를 대상으로 다상열유동해석을 수행하였다. 이때 포화상태에 놓인 액체 및 기체수소를 가정하고, 해석을 통해 각 상간의 혼합에 의한 열 교환의 수준을 확인하고자 하였다. 단, 상간의 열 교환만을 관심으로 두고 있었으므로 질량전달 및 기화모델은 해석에서 제외하였다. 최종적으로 상의 혼합으로 인해 액체수소로 유입되는 열 유속의 기여도에 대하여 정리하였다. 또한 액체수소로 유입되는 열 유속과 집중 질량 기반의 간이식을 통해 BOG 발생량 및 경향을 예측하고 분석하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제26권4호
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• pp.516-525
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• 1994

TMI 및 Chernobyl 사고이후 향후 원전에 대한 안전성 향상을 강화하기위해 개량형 원전에 대해 여러가지 피동형 안전설비가 제안되고 있다. 피동냉각계통의 타당성을 검증하고 상세 설계자료를 제공하기 위해, 본 연구는 웨스팅하우스사의 AP-600 피동격납용기와 같은 한쪽 가열면을 갖는 폐쇄유로에 대한 공기 유입구 위치 및 외부영향이 자연순환 공기유량에 미치는 영향과 자연 및 강제대류하에서 대류열전달계수를 조사하였다. 본 실험은 AP-600 격납용기를 1/26로 축소한 segment 유형의 실험장치를 토대로 수행되었다. 자연 및 강제대류 조건하의 공기유로내 특정 위치에서 공기의 속도 및 온도를 측정하였다. 실험결과는 일차원 단순 모델과 비교하였으며, 좋은 일치점을 보였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제10권2호
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• pp.48-53
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• 2005

This work discusses the numerical analysis, the design and experimental test of the SMA actuator along with its capabilities and limitations. Convective heating and cooling using water actuate the SMA(Shape memory alloy) element of the actuator. The fuel such as propane, having a high energy density, is used as the energy source for the SMA actuator in order to increase power and energy density of the system, and thus in order to obviate the need for electrical power supplies such as batteries. The system is composed of a pump, valves, bellows, a heater(burner), control unit and a displacement amplification device. The experimental test of the SMA actuator system results in 150 MPa stress(force : 1560 N) with $3\%$ strain and 0.5 Hz. actuation frequency. The actuation frequency is compared with the prediction obtained from numerical analysis. For the designed SMA actuator system, the results of numerical analysis were utilized in determining design parameters and operating conditions.

• 대한기계학회논문집
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• 제8권5호
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• pp.505-515
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• 1984

동일한 물리적인 인자와 경계조건하에서, 서로 다른 두 개 이상의 유동이나 열전달이 발생되는 다중정상상태에 대한 현상은 최근 자연과학이나 공업분야에서 매우 중요시 되어지고 있다. 그 한 예로서 -0.1988<.betha.<0 영역에서 쐐기면에 따른 유동현상이 다중정상상태가 됨을 Stewrtson에 의해 밝혀진 바 있다. 이 영역에서 주위유체가 공기(Pr=0.72)이고, 쐐기 면이 여러 가지 열유속을 가지는 경우에 대해서 강제대유열전달을 multiple shooting방법으로 현론해석하 였다. 그 결과, 상이한 두 개의 열전달매개변수 즉 다중해가 얻어져서 다중정상상태의 강제대류 열전달이 일어남을 알았다.