• 제목/요약/키워드: Prandtl 수

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수직한 벽면에서 혼합증기(수증기/공기)의 막응축 열전달

  • 박수기;김무환;유건중
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1996년도 추계학술발표회논문집(1)
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    • pp.217-223
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    • 1996
  • 혼합증기(수증기/공기)의 막응축 열전달 계수를 수직한 벽면에서 측정하고 상관식을 개발하였다. 열전달 상관식은 액막측과 증기측으로 구분하여 만들었고, 액막측 전열계수의 상관식은 액막의 Reynolds수와 Prandtl수의 함수로 나타냈으며, 증기측 전열계수의 상관식은 증기의 Reynolds수, Prandtl수, Schmidt수 및 공기의 질량분율, 액막 Reynolds수의 함수로 제안하였다. 응축 액막의 두께와 확산층의 순간온도 측정결과로부터 액막의 파형 계면이 확산층에서의 열 및 물질전달에 큰 영향을 끼치고 있음을 확인하였고, 증기측 전열계수의 상관식에 포함된 액막 Reynolds수가 파형 계면의 영향을 반영하고 있다.

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임의의 벽면온도에 따른 수평채널에서의 비정상 자연대류운동 (Unsteady Free Convection Flow in Horizontal Channels with Arbitrary Wall Temperatures)

  • 임굉
    • 공학논문집
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    • 제1권1호
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    • pp.23-30
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    • 1997
  • 실내를 따뜻하게 하기위한 고온의 라디에이터, 냉동코일, 변압기, 전기가열장치 및 전자장비에서와 같이 자연대류에 의한 에너지전달은 여러 공업분야에 응용되고 있다. 일반적으로 임의의 벽면온도에 따른 수평채널에서의 비정상자연대류흐름과 수학적.물리적 대류이동에 관한 기본법칙을 고찰하였다. 전달문제에 관한 물리적 의미있는 엄밀해는 표준유한정현변환기법을 적용함으로써 폐쇄형에 있어서 얻어진다. 또한 최종 정상상태의 유동과 열전달을 초래하는 Pr수와 Ra수 등 기본매개변수의 영향에 대해서 각각 검토하였다. 축방향의 평균속도를 측정하는 Pr수가 Pr>1 과 Pr<1 일 경우 각각 시간차에 접근하고 또한 축방향의 온도구배를 대표하는 함수는 기본매개변수가 없으므로 영향을 받는 것이라 본다. 그러나 정상상태의 유동현상은 Ra수에 따라서만 영향을 받게된다. 자연대류는 여러 가지 전기기구들은 물론이고 파이프장치 등의 열전달에 큰 영향을 미친다. 또한 열전달과정이 포함되는 바다와 대기의 운동과 같은 지구의 환경과학에도 중요하다.

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가변 피치형 수평축 풍력 터빈의 공력 최적설계 및 피치제어 성능 연구 (Optimal Aerodynamic Design and Performance Analysis for Pitch-Controlled HAWT)

  • 유기완
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권10호
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    • pp.891-898
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    • 2007
  • 피치 제어형 수평축 풍력터빈에 대한 공력최적 설계 형상과 피치 변화에 따른 공력 성능 특성을 수치적으로 계산하였다. 수치적 방법은 날개 요소이론을 적용하였으며, Prandtl의 팁 손실 효과, 에어포일의 분포 효과, 후류의 회전 효과 등을 고려하였다. 블레이드 설계에는 총 6개의 서로 다른 에어포일을 사용하였으며, 구조적 강성을 갖기 위해서 허브 측에는 최대 40% 두께비의 에어포일을 분포시켰다. 최적 설계에서 얻어진 비선형 코드 길이는 제작성과 무게 등을 고려하여 선형화 시켰고, 선형화에 따른 공력성능 변화는 무시할만하다는 결과를 얻어내었다. 피치각 변화에 따른 동력성능, 추력성능, 토크 성능 곡선을 비교한 결과 $3^{\circ}$의 피치각 변화에도 민감한 공력 값의 변동이 생김을 알 수 있었고, 정밀한 피치 제어를 위한 각도 제어는 증분이 $3^{\circ}$보다 작은 값으로 피치 제어 알고리즘과 피치 구동 장치가 필요함을 알 수 있었다. 또한 최대 토크는 설계속도비보다 작은 속도비에서 발생되는 결과를 보여주었다.

유한 열전도율을 갖는 수평동심원관 사이에서의 층류자연대류 (Laminar Natural Convection in a Concentric Cylindrical Annulus with Wall Conductivity Effect)

  • 박성근;장근식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.966-975
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    • 1986
  • 유한한 열전도율과 두께를 갖는 수평동심원관 내의 층류자연대류 문제를 유한차분법을 사용하여 수치적으로 연구하였다. 동심원관 내에는 전도-대류가 복합되어, 전체-유체 경계면에서의 온도분포는 미리 알려져 있지 않다. Prandtl수를 0.7, L/D$_{i}$ = 0.8로 고정하고 각각의 Rayleigh수와 열전도계수의 비, 기하학적변수에 대하여 계산을 수행하였으며, 그 결과를 등온 수평동심원관의 경우와 비교하였다. Rayleigh수와 t/D$_{i}$가 클수록, 열전도계수의 비 K가 작을수록 열저도 효과는 강하게 나타났으며, 국소등가전도계수와 온도분포에 비하여 속도분포는 영향을 덜 받는다는 것이 밝혀졌다.

종횡비 가 낮은 직각밀폐용기내 의 Prandtl 수 가 큰 유체 의 자연대류 에 관한 실험적 연구 (High prandtl number natural convection in a low-aspect ratio rectangular enclosure)

  • 이진호;황규석;현명택
    • 대한기계학회논문집
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    • 제9권6호
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    • pp.750-756
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    • 1985
  • 본 연구에서는 종횡비 0.1이고 상.하 수평경계면이 단열된 직각밀폐용기내에 서 Pr수가 1보다 큰 물(Pr=6.97, 20.deg. C) 및 실리콘 오일(Pr=1086.42, 20.deg. C)의 양단의 온도차에 의한 자연대류에서 아직 충분히 연구되지 않은 코어형상에 주안점을 두고 실 험적으로 관찰, 조사하였으며 그 결과를 Lee의 이론적인 예측과도 비교, 검토해 보았 다.

등밀도 수로흐름에서 의 난류모형 비교 (Comparison of Turbulence Models in Homogeneous Channel Flows)

  • 이종찬;최병호
    • 한국해양학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.13-26
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    • 1995
  • Blumberg와 Mellor(1987)의 2 방정식 난류모형, Bleackadar(1962)의 1 산정식을 이용한 1 방정식 난류모양 및 Prandtl(1925)의 혼합거리식을 이용한 0 방정식 난류모 양을 일련의 등밀도 문제에 적용 비교하였다. 구체적으로 일정유량이 주어진 수심이 급변하는 수로의 흐름, 유한수로에서 의 조류의 연직구조 및 일정수심 수로에서 의 정 상상태 취송류 문제에 대하여 비교되었다. 불규칙한 수심에 일정유량이 주어진 수로 흐름 및 점모양을 이용한 조류의 수치실험에서는 적용된 난류모양 모두 거의 비슷한 결과를 보였으며, 비교적 관측된 유속구조와 부합하는 좋은 결과를 보였다. 그러나 정 상상태의 취송류 경우에는 2 방정식만이 관측된 유속과 부합하는 유속구조를 재현하 였으며, Blackadar의 l 산정식을 이용한 1, 0 방정식 난류모형은 수면근처의 유속을 관측치보다 작게 계산하였다. 이류항 및 수평확산항의 영향이 작은 조류 및 취송류의 경우, 2 방정식 난류모형에 의한 연직와점성계수 이류항 및 수평확산항의 영향이 작은 조류 및 취송류의 경우, 2 방정식 난류모양에 의한 연직와점성계수 및 특성길이의 연 직분포는 중간수심에서 최대값을 갖는 포물형이었으며, Blackadar의 l 산정식을 사용 한 1, 0 방정식 난류모형에 의한 연직와점성계수 및 혼합특성길이의 연직분포는 수면 에서 최대인 선형에 가까웠다.

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선형적으로 증가하는 벽면교란이 벽 근처 난류 온도장의 특성 변화에 미치는 영향 해석 (Analysis on the Modification of Near-wall Turbulent Characteristics of Temperature Field in a Channel imposed with Linearly Increasing Wall Disturbance)

  • 박수형;변영환;나양
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.101-112
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    • 2013
  • 난류 경계층이 형성되어 있는 채널 벽면에 주유동방향을 따라 선형적으로 증가하는 수직방향의 운동량 교란을 도입한 후 발생되는 난류 온도장의 특성 변화를 LES 기법을 사용하여 분석하여 보았다. 벽면교란이 부과된 후, temperature variance의 국부 최대값은 점진적으로 증가하나, 온도 소산량은 급격히 줄어들게 되면서 온도장의 시간스케일 및 Taylor micro length로 판단한 길이스케일이 모두 감소하는 것을 확인하였다. 또한 난류 Prandtl수가 벽면 근방에서 0.25정도까지 급격히 감소되었는데, 이는 벽면에 작용된 운동량 교란에 대한 속도장 및 온도장의 역학적 반응이 전반적으로 다르다는 것을 의미하며, 따라서 속도장과 온도장의 상사성이 급격히 감소된다는 것을 알 수 있었다.

이동장 해저면에서의 마찰력 (Bottom Friction on Mobile Coastal Beach)

  • 유동훈;이동수
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.63-71
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    • 1992
  • 연흔(ripple)이 발랄할 수 있는 이동상 해저면에서 파낭과 해류가 함께 작용할 때의 마찰력을 구하는 해법을 개발하였다. 본 해법에서 연흔의 형상에 대한 판별은 경험식을 이용하였다. 해법의 주요 골격은 프란틀의 혼합거리리논이며 해류의 감속률을 구하기 위한 확산계수비를 계산할 때 임의각의 합성영향을 고려하였으며, 모든 수치적분식의 解는 약산식으로 표현하여 계산효율을 증진시켰다. 또한 연흔을 고려하여 구한 마찰력을 기존 토사이동양 산정식에 적용하였으며 이를 발표된 실험자료와 비교하여 보았다.

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Plate and Shell 열교환기의 단상유동 열전달 및 압력강하 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Heat Transfer and Pressure Drop Characteristics for Single-Phase Flow in Plate and Shell Heat Exchangers.)

  • 서무교;김영수
    • 설비공학논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.422-429
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    • 2000
  • Plate and shell heat exchanger(P&SHE) is widely applied as evaporators or condensers in the refrigeration and air conditioning systems for their high efficiency and compactness. In order to set up the database for the design of the P&SHE, heat transfer and pressure drop characteristics for single phase flow of water in a plate & shell heat exchanger are experimentally investigated in this study. Single phase heat transfer coefficients were measured for turbulent water flow in a plate and shell heat exchangers by Wilson plot method. The shell side heat transfer resistance was varied and the overall heat transfer coefficients were measured. The single-phase heat transfer coefficients in a plate side were obtained by Wilson plot method. Single-phase heat transfer correlations based on projected heat transfer area and friction factor correlations have been proposed for single phase flow in a plate and shell heat exchanger.

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Wilson plot법을 이용한 Plate & Shell 열교환기의 단상유동 열전달 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Heat Transfer Characteristics for Single-phase Flow in Plate & Shell Heat Exchangers by Using Wilson Plot Method)

  • 서무교;김영수;이상경
    • 동력기계공학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.22-27
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    • 1999
  • Single phase heat transfer coefficients were measured for turbulent water flow in a plate & shell heat exchangers by using Wilson plot method. An experiment for counterflow heat exchange between the plate and shell was performed. The shell side heat transfer resistance was varied and the overall heat transfer coefficients were measured. The single-phase heat transfer coefficients in a plate side were obtained by Wilson plot method. Single-phase heat transfer correlations based on projected heat transfer area have been proposed for a plate & shell heat exchanger.

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