• 에너지공학
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• 제13권4호
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• pp.275-280
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• 2004

관내부로 흐르는 물에 초음파 진동을 가진 하였을 때 관내 열전달이 증진되는 효과를 실험 및 수치해석을 통해 연구하였다 원형관 벽면에서 관내부로 흐르는 물로의 대류 열 전달계수를 초음파 진동이 있을 때 와 없을 때에 측정하였다. 이 결과를 비교함으로써 초음파진동이 전열성능 향상에 미치는 영향을 정량화 하였다. 이러한 현상에 영향을 줄 수 있는 유량과 온도의 범위를 넓히기 위하여 수치해석을 수행하였다. FLUENT 6.1을 이용하여 관내의 유동장과 온도분포를 해석하고 초음파 진동 유무 시 대류 열 전달계수를 평가하였다 연구결과 초음파진동이 강제대류 조건에서 전열성능을 향상시키며 그 영향은 관내를 흐르는 물의 유량에 따라 크게 변한다는 것을 보여주고 있다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권12호
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• pp.999-1008
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• 2014

채널 내 회전하는 원형 실린더가 주기적으로 존재하는 경우 회전하는 실린더를 지나는 유동에 의한 채널 내 유동 특성 및 채널 벽에서의 열전달 효율증진을 파악하였다. 본 연구에서 사용된 유동 모델은 마이크로 채널, 열교환기 등에서 평판 사이의 열전달 효율을 높이기 위해 흔히 사용되는 와류 생성기의 가장 단순한 모델이다. 실린더와 채널 벽과의 간격 및 Re 수를 변화해가며 수치적 해석을 수행하였으며, 직교좌표계에서 채널 내 원형 실린더를 구현하기 위해 가상경계법이 적용 되었다. 채널 내 실린더가 회전하고 있는 경우, 실린더가 정지해 있는 경우에 비해 특히 실린더와 채널 벽과의 간격이 작아질수록 채널 벽에서의 열전달 효과는 더 높은 것으로 파악되었다.

• 태양에너지
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• 제13권1호
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• pp.11-21
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• 1993

이차원(二次元) 충돌공기분류계(衝突空氣噴流系)에서 흐름방향과 수직(垂直)이 되게 설치한 평판전열면(平板傳熱面) 전방(前方)에 난류촉진체(亂流促進體)인 정4각(正4角) 로드군(群)(로드폭=4mm, 로드피치=50mm)을 설치하고 로드와 전열면(傳熱面)사이의 간극(間隙)(C=1, 2, 4, 6mm), 노즐출구와 전열면간(傳熱面間) 거리(H/B=2, 6, 10, 14) 및 Re수($Re=6.410{\times}10^3{\sim}5.769{\times}10^4$)를 변화시켜 실험한 결과, 평판(平板)에서 열전달계수(熱傳達系數)의 감소율이 큰 영역에서도 로드를 설치하므로써 높은 열전달계수(熱傳達係數)를 얻을 수 있었으며, 실험범위내의 Re수와 H/B에 대하여 열전달계수(熱傳達係數)가 최대(最大)가 되는 최적간극(最適間隙)은 C=1mm이고, 최대(最大) 열전달증진율은 H/B=2, C=1mm에서 로드를 설치하지 않은 평판(平板)보다 약 43% 증진한다.

• 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.

• 태양에너지
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• 제13권2_3호
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• pp.91-106
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• 1993

유동층을 열교환기에 응용하기 위한 시도로 알루미나 입자를 유동입자로 하는 수직 이중관식 유동층형 열교환기에서 내관으로 평활관과 핀관(종형핀)을 사용하는 경우에 각각의 열전달효과를 비교, 검토하였다. 본 실험에서는 평균직경이 $0.41{\sim}0.77mm$ 범위의 4종의 알루미나 입자를 사용하였으며, 초기충진높이는 50mm($H_o/H=0.083$)에서 250mm($H_o/H=0.417$)의 범위로 하였다. 입자의 크기와 초기 충진높이 및 유동화속도가 열전달계수에 미치는 영향을 검토하고, 단상강제대류형 열교환기와 열전달효과를 비교한 결과, 평활관을 사용하는 경우에는 7.8배, 핀관을 사용하는 경우에는 12.9배의 전열증진효과가 있었다. 또 유동층에서는 유동화속도가 증가함에 따라 열전달계수는 최대값을 보인후 다시 감소하는데, 이때의 Nu수 및 Re수와 Ar수의 무차원 관계식을 구하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제18권2호
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• pp.85-92
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• 2013

In this study, we consider heat transfer enhancement in laminar channel flow by means of an infinite streamwise array of equispaced identical circular cylinders. This flow configuration can be regarded as a model representing a micro channel or an internal heat exchanger with cylindrical vortex generators. A numerical parametric study has been carried out by varying Reynolds number based on the bulk mean velocity and the cylinder diameter, and the gap between the cylinders and the channel wall. An immersed boundary method was employed to facilitate to implement the cylinders on a Cartesian grid system. No-slip condition is employed at all solid boundaries including the cylinders, and the flow is assumed to be periodic in the streamwise direction. Also, the Prandtl number is fixed as 0.7. For thermal boundary conditions on the solid surfaces, it is assumed that heat flux is constant on the channel walls, while the cylinder surfaces remain adiabatic. The presence of the circular cylinders arranged periodically in the streamwise direction causes a significant topological change of the flow, leading to heat transfer enhancement on the channel walls. The Nusselt number averaged on the channel wall is presented for the wide ranges of Reynolds number and the gap. A significant heat transfer enhancement is noticed when the gap is larger than 0.8, while the opposite is the case for smaller gaps. More quantitative results as well as qualitative physical explanations are presented to justify the effectiveness of varying the gap to enhance heat transfer from the channel walls.

• 태양에너지
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• 제19권3호
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• pp.93-100
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• 1999

The objective of this experimental study was to investigate the characteristics of heat transfer and air flow in two-dimensional impinging jet system, in which hybrid rods have been set up in front of heating surface in order to increase heat transfer. The shape of hybrid rods had a cross section made with a half of circular cross section and that of rectangular. This time, the clearance from hybrid rod to heating surface(C=1, 2, 4mm) and the pitch between each hybrid rods(P=30, 40, 50mm) changed for the transition region(H/B=10). And this result compared with the experimentation without hybrid rod. As a result, heat transfer performance was best under the condition of C=1mm, in case clearance changed, and as the pitch is 30mm, it is largely influenced by eddies and acceleration in case pitch of hybrid rod changed.

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권9호
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• pp.1115-1125
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• 1997

Experiments have been conducted to obtain local and average heat transfer coefficients associated with impingement of a row of circular, free surface-water jets on a constant heat flux surface. Nozzle arrays are a row of 3 jets (nozzle dia.=4.6 mm) and a row of 5 jets (nozzle dia.=3.6 mm), and the nozzle configuration is Reverse cone type revealed good performance in heat transfer. Nozzle-to-plate spacings ranging from 16 mm to 80 mm were investigated for two jet center to center spacings 25 mm and 37.5 mm in the jet velocity of 3 m/s (R $e_{D}$=27000) to 8 m/s (R $e_{D}$=70000). For a row of 3 jets and a row of 5 jets, the stagnation heat transfer of the central jet is lower than that of adjacent jets. In the wall jet region between jets, for small nozzle-to-plate spacing and large jet velocity, the local maximum in the Nusselt number was observed, however, for small jet velocity or large nozzle-to-plate spacing, the local maximum was not observed. Except for the condition of $V_{O}$=8 m/s and H/D=10, the average Nusselt number reveals the following ranking: a row of 5 jets, a row of 3 jets, single jet. For a row of 3 jet, the maximum average Nusselt number occurs at H/D=8 ~ 10, and for a row of 5 jets, it occurs at H/D=2 ~ 4. Compared with the single jet, enhancement of average heat transfer for a row of 3 jets is approximately 1.52 ~ 2.28 times, and 1.69 ~ 3.75 times for a row of 5 jets.ets.s.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1512-1517
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• 2003

Augmentation of CHF by ultrasonic is experimentally studied under subcooling pool boiling condition. Experiment is carried out for downward-facing plate with and without the ultrasonic. The working fluid is distilled water. Experimental apparatus is composed of a bath, power supply, test section, ultrasonic generator, DAQ system. Experiment is performed with the subcooling temperature of $5^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, $40^{\circ}C$ and the inclined angle of $0^{\circ}$, $10^{\circ}$, $20^{\circ}$, $45^{\circ}$, 90. From the experimental results, it is found that ultrasonic effect enhances CHF of the downward-facing plate. As increasing the degree of subcooling, the rate of CHF increase is enhanced. As increasing the inclined angle, the rate of CHF increase decreases. Also, we can see that the heat transfer mechanism of CHF augmentation is closely connected with the dynamic behavior of bubble generation and departure.

• 설비공학논문집
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• 제23권2호
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• pp.132-138
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• 2011

In the present article, we investigate numerically turbulent flow of air through compound rectangular channels. Large eddy simulation(LES) is employed for unsteady turbulence modeling. LES gives better predictions for the axial mean velocity distribution than those of other turbulent models. Strong large-scale quasi-periodic flow oscillations are observed in most of the geometries investigated. Such large-scale flow oscillations in compound rectangular channels are similar to the quasi-periodic flow pulsation through the gaps between fuel rod bundle in nuclear reactor. It exists in any longitudinal connecting gap between two flow channels. The frequency of this flow oscillation is determined by the geometry of the gap. The large scale cross motions through the rectangular compound channels induce significant heat transfer enhancement of the compound channel flow.