• 대한기계학회논문집B
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• 제38권6호
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• pp.465-474
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• 2014

본 연구에서는 비등 열유속 분배 모델의 예측 정확성을 검증하기 위하여 수직평판 자연대류 과냉 비등에서 기화, 급랭, 및 단상대류 열전달 기구에 대한 열유속 분배 특성을 실험적으로 조사하였다. 비등 열유속의 분배를 위해 적외선 열화상 기법과 전반사 가시화 기법을 동기화하여 비등 표면의 열유속 분포와 액상-기상 분포를 동시에 측정하여 분석하는 실험을 수행하였다. 실험은 대기압 조건에서 과냉도 $10^{\circ}C$를 가지는 물을 이용하여 수행하였으며, 벽면과열도 $12^{\circ}C$ 및 평균 열유속 $283kW/m^2$ 조건에 대한 실험 결과를 분석에 활용하였다. 실험을 통해 획득된 열유속 분배 결과는 상관식을 이용한 예측 결과와 큰 차이를 보였으며, 기포이탈직경과 기포이탈 시 주변의 과열액체층이 함께 뜯겨져 나가는 효과를 고려한 기포영향인자가 차이를 만드는 주요 원인들로 파악되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권10호
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• pp.653-658
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• 2016

본 연구에서는 비정상 열전도 역산문제의 해석이 가능한 프로그램을 이용하여 온도측정의 시간간격, 측정위치가 분무냉각 열유속의 측정결과에 미치는 영향에 대한 연구를 수행하였다. 그 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. CHF 부근에서는 온도측정의 시간간격이 커질수록 비정상 열전도 역산법을 이용하여 계산한 열유속은 점차 감소하고 있음을 알 수 있었다. CHF 부근에서는 열유속이 매우 빠르게 변화하기 때문에 시간간격을 일정 값 이하로 작게 측정하여 열유속을 계산하는 것이 매우 중요할 것으로 판단된다. 온도측정위치는 비정상 열전도 역산법을 이용한 CHF 부근의 계산결과에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 파악되었다. 실험결과로부터 CHF 과열도는 열전대의 측정위치가 전열면 표면에 가까울수록 약간 고온으로 이동하는 경향이 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제22권6호
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• pp.880-887
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• 1998

In order to study heat transfer characteristics of spray cooling for the purpose of uniform and soft cooling of high temperature surface a series of experiments for a hot horizontal copper flat plate was performed by downflow spray water using flat spray nozzle. Cooling curves were mea-sured under the various experimental conditions of flow rates and temperatures of cooling water Surface temperature surface heat fluxes and heat transfer coefficients of horizontal upward-facing flat surface were calculated with cooling curves measured at each radial positions near the cooling surface by TDMA method. Generally heat transfer characteristics for spray cooling is simi-lar to boiling phenomenon of pool boiling. The minimum heat flux(MHF) appear at the surface temperature of about ${\Delta}Tsat=250^{\circ}C$ and the critical heat flux(CHF) appear at about ${\Delta}Tsat=250^{\circ}C$.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권4호
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• pp.76-81
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• 2003

Kerosene/LOX를 추진제로 사용하는 액체로켓의 추력실에서 발생하는 열유속을 측정하기 위하여 calorimetric combustion chamber를 제작하여 연소실험을 수행하였다. 본 실험에 사용된 calorimetric combustion chamber는 연소실 및 노즐 부분이 각각 하나의 구역으로 제작되었으며, 각각의 구역에서 발생하는 열유속을 측정하기 위하여 냉각제의 출구에 열전대를 설치하였다. 실험은 O/F ratio 2.0에서 연소압 100psi에서 300psi까지 수행하였다. 본 실험에서 연소실에서 복사 열전달은 고려하지 않았다. 측정된 열유속은 연소압에 다라 거의 선형적인 변화를 보였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권7호
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• pp.619-624
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• 2014

나노 구조가 형성된 열전달 표면에서 유체의 비등 시 임계 열유속 값이 나노 구조가 없는 표면보다 현저히 증가한다는 것은 잘 알려진 사실이다. 다수의 물리적 메커니즘들이 이러한 나노 구조에서의 임계 열유속 증진 현상을 설명하기 위해 제안되어 왔다. 하지만 지금까지 대부분의 연구들은 정성적인 결과를 제시해 왔으며, 이러한 현상을 일반적으로 설명할 수 있는 이론은 아직 확립되지 않았다. 본 연구에서는 나노 구조가 형성된 표면에서의 임계 열유속 증진에 관한 정량적인 메커니즘을 증기 반동력 및 표면 접착력에 기초하여 제안하고자 한다. 특히, 본 연구에서는 임계 열유속 증진 현상을 표면에 형성된 나노 구조로 인한 액체, 증기, 고체의 삼중선 길이의 증가 및 나노 구조와 액체 사이의 접착력에 근거하여 설명하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.3006-3013
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• 2015

원관 열교환기보다 납작관 열교환기를 사용하면 전열성능을 한층 향상시킬 수 있다. 납작관 열교환기를 적절히 설계하기 위해서는 관 내측 열전달계수를 알아야 한다. 본 실험에서는 수력직경 1.41mm인 알루미늄 납작관 내 R-410A 대류 비등 열전달계수를 구하였다. 실험범위는 질량유속 $200{\sim}600kg/m^2s$, 열유속 $5{\sim}15kg/m^2$, 포화온도 $5{\sim}15^{\circ}C$이다. 실험 결과 열전달계수는 임계 건도를 기점으로 감소함을 보였다. 임계 건도는 열유속이 증가할수록 감소하고, 질량유속이 감소할수록 감소하였다. 이는 높은 열유속 또는 낮은 질량유속에서 대류의 영향이 작게 되고 따라서 조기에 dryout이 발생되기 때문에 나타나는 현상으로 판단된다. 열전달계수는 질량유속이 증가할수록 증가하였다. 그러나 낮은 건도에서는 질량유속의 영향은 미미하였다. 열전달계수는 포화온도가 증가할수록 증가하였다. 하지만 이런 경향은 열유속이 작아지면 감소하였다. Shah와 Kaew-On et al. 상관식은 본 실험자료를 적절히 예측하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권7호
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• pp.226-231
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• 2000

New types of the micro heat flux sensor are designed and fabricated using SU-8 and Cu electroplating. And then calibrated under convection environment. The thermal path was made by SU-8 structure and electroplated Cu layers. The bottom surface of the micro heat flux sensor receives the heat flux from the wall, Then the heat flows along the Cu layers and drains out to the environment with producing the temperature difference at the upper layer of Cu. By measuring this temperature difference, the heat flux from the wall can be obtained. The temperature difference is measured by thermopile which is composed of Ni-Cr pairs or Al-chromel pairs. The calibration is accomplished under convection environment because it is most frequent situation. The range of the sensitivity is 0.11~2.02$\mu$V/(㎽/$\textrm{cm}^2$) for the various heat flux and Reynolds numbers.

• 한국추진공학회지
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• 제25권2호
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• pp.34-41
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• 2021

상업용 HVOF 토치 (원래 코팅 용도로 설계됨)가 재료 테스트를 위한 고온 유동원으로 수정되었다. 이 연구에서는 수냉식 상용 Gardon 게이지를 사용하여 노즐 출구에서 떨어진 네 위치에서 열유속을 측정하였다. 냉각수 온도 데이터는 동일한 위치에서 열량 측정 열유속 (calorimetric heat flux)을 계산하는 데 사용되었다. 두 방법의 열유속을 비교 한 결과 열량 측정 열유속이 Gardon 게이지 열유속보다 몇 배 더 높은 것으로 나타났다. 두 가지 방법 사이에 나타나는 불일치를 이해하기 위해 열량 측정방법에 대한 가설을 적용하였다. 이것은 가설에 대한 상당한 검증으로 간주될 수 있지만 적절한 수치모델을 사용하여 추가 개선이 필요하다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제4권1호
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• pp.208-217
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• 1996

Instantaneous surface temperature and unsteady heat flux of intake and exhaust valve in methanol fueled engine were investigate as a function of compression ratio and engine speed. To accomplish this purpose, the instantaneous temperature sensor was designed and it was installed into three point of intake and exhaust valve head to measure unsteady temperature. The unsteady heat flux at valves was evaluated using one dimensional heat conduction equation with the valve head temperature and temperature gradient. And also mean heat flux of intake and exhaust valve for each stroke were evaluated as a function of engine speed.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권7호
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• pp.1799-1807
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• 1994

Natural convection from a slightly inclined circular cylinders immersed in quiescent cold pure water was studied experimentally. The experiment was carried out for circular cylinders with uniform heat flux ranging from $100W/m^{2} to 800 W/m^{2}$ and inclined angle ranging from horizontal $({\phi}=0^{\circ}) to 15^{\circ}$. The flow fields around cylinder were visualized and heat transfer characteristics investigated by measuring the surface temperatures for each case. As the results, it is shown that flow patterns are changed consecutively through the sequence of steady state downflow, unsteady state flow and steady state upflow with increasing heat flux. At the same inclined angle, as heat flux increases, the average Nusselt number decreases and then increases. At the same heat flux, as inclined angle increases, the average Nusselt number decreases.