• 대한기계학회논문집B
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• 제22권12호
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• pp.1796-1804
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• 1998

A numerical investigation has been performed to discuss the radiation-affected steady-laminar natural convection induced by a hot inner cylinder under a large temperature difference in the annuli filled with a gray gas. To examine the effects of thermal radiation on thermo-fluid dynamic behaviors in the eccentric geometry, the generalized body-fitted coordinate system is introduced while the finite volume method (FVM) is used for solving the radiative transport equation. After validating the numerical results for the case without radiation, the detailed radiation effect has been discussed. Based on the results of this study, when there exists a large temperature difference between two cylinders, the existence of radiatively participating medium is found to incur a distinct difference in fluid dynamic as well as thermal behavior.

• 설비공학논문집
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• 제18권4호
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• pp.370-376
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• 2006

The paper concerns an experimental study of fully developed laminar flow of a Newtonian and non-Newtonian liquid in concentric annuli with combined bulk axial flow and inner cylinder rotation. Pressure losses and skin friction coefficients have been measured for Newtonian fluid, water and non-Newtonian fluids, 0.2% aqueous of sodium carboxymethyl cellulose (CMC) and 5% bentonite solutions, when the inner cylinder rotates at the speed of $0{\sim}500$ rpm. The influences of rotation, radius ratio and working fluid on the annular flow field are investigated. And the new correlations among the skin friction coefficient, the Reynolds number and the Rossby number are presented with reasonable limits of accuracy in laminar flow regime.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.33-37
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• 2008

The main objective of this study is to identify the pressure drop characteristics of coolant flow passages of 154kV/1GVA High Temperature Superconducting (HTS) power cable, experimentally. The passages were consisted of two parts, the one is the circular path with spiral ribs in the core to cool the cable conductor layer and the other is annular path with spirally corrugated outer wall to cool the shield layer. Thus the experiments to acquire the pressure drop data were performed with two types of circular spiral tubes and eight types of the concentric annuli in various range of Reynolds number. The pressure drops in the core tubes and the annuli were much higher than those in the tubes with smooth surface. Therefore, modified correlations to present the experimental results in each flow passage were suggested.

• 동력기계공학회지
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• 제4권2호
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• pp.17-24
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• 2000

직경비가 0.26, 0.39, 그리고 0.56인 경우 거칠기를 내벽면에, 외벽면에, 그리고 양벽면에 각각 설치한 동심환형관에서 완전히 발달된 난류유동에 대한 거칠기 효과를 실험과 이론으로 해석하였다. 그리고 거칠기 효과를 정량적으로 파악하기 위해 양벽면 모두 매끈한 환형관의 경우도 포함하였다. 실험에서 마찰계수를 구하는데 필요한 속도분포와 전단응력들은 피토튜브와 X-형 열선풍속계를 사용하였다. 이론 해석은 수정대수 난류모델을 사용하였고 그 결과를 이론값과 비교하여 아래의 결론을 얻었다. 1) 무디다이어그램 (Moody diagram)은 거칠기가 설치된 이중관에는 적용할 수 없음을 보였다. 2) 경우(c) 와 (d)에서는 반경비가 클수록 반드시 마찰계수가 증가하지 않았다. 3) 4개의 경우중 거칠기로 인해 마찰계수가 증가하는 크기의 순서는 경우(d)가 가장 컸고 경우(a)가 가장 작았다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제23권5호
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• pp.587-592
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• 1999

The combined effects of radius ratio and roughness pitch ratio on the turbulent fluid flow characteristics of the fully developed flow in the annullar tubes with rib-roughened core walls were determined for Reynolds number ranging from 12,000 to 66,000. To understand the underlying physical phenomena responsible for friction factor enhancement, measurements of velocity profiles and zero shear stress and maximum velocity positions were combined to propose the friction factor correlation. Friction factors were found to be a function of the roughness pitch ratio and radius ratio.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.373-378
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• 2000

An experimental investigation on the incipience of nucleate boiling in forced flow of water is performed as a verification and extension of previous analysis. The effects of the subcooling, Reynolds number and surface curvature on the onset of nucleate boiling(ONB) in a concentric annulus flow channel with smooth inner heating surface is investigated experimentaly. Through flow visualization, the boiling phenomenon was observed directly and the experimental results were examined to find ONB heat flux. The results show that the variation of heat flux at ONB is increased linearly as the Reynolds number and subcooling are increased. The effect of surface curvature is very great specially for a small radius when radius of the inner heating tube is increased, the heat flux at ONB is almost inversely increased for the range of this investigation. It is found that the effect of convex surface curvature on ONB heat flux is very significant for a small radius.

• 에너지공학
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• 제11권4호
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• pp.283-290
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• 2002

동심환형 곡관의 내벽면에서 일정한 열전달이 있는 경우에 대하여 혼합대류의 유동장 및 열전달계수를 수치적으로 구하였다. 유동장은 주흐름방향으로의 압력과 온도구배가 일정한 완전발달흐름으로 가정하였다. 유동장의 특성을 나타내는 물리적 변수인 반경비는 0.2, 0.5, Grashof수는 8000, 80000 그리고 Dean수는 0-900범위에서 계산을 실시하였다. 반경비, Grashof수, Dean수를 변화시키며 2차유동, 열유속, 마찰비, 열전달계수에 대한 수치해를 구하였다. 마찰비와 Nusselt수는 Dear수의 제곱근에 비례하게 증가됨을 볼 수 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제17권3호
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• pp.33-41
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• 1993

양벽면 모두 사각돌출형조도요소가 설치된 동심 이중관내에서 생기는 비대칭 난류유동과 열전달 특성을, 열전달과 마찰계수에 미치는 조도의 합성효과를 조사하기 위해, 연구하였다. 이론해석에서는 한쪽면에 거칠기가 있는 평행평판의 유동에 대한 수정 플란틀 혼합길이(mixing length)이론의 난류 모델을 속도분포와 마찰계수를 구하는데 사용하였다. 최대속도지점에서 안쪽과 바깥쪽의 두 속도형상들은 힘의 평형에 의해 일치시켰다. 그리고 나서, 온도 분포와 열전달 계수를 계산하였다. 속도형성과 마찰계수들의 해석결과는 실험과 매우 잘 일치하였다. 마찰계수와 Nusselt number에 미치는 조도비, 조도에 대한 피치비, 그리고 반경비등과 같은 여러 변수들의 효과들을 조사하였다. 본 연구는 일정의 조도 요소들이 전체적 효율 측면에서 볼때 유리하게 열전달을 향상시킨다는 것을 증명하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제17권1호
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• pp.45-54
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• 1993

동심 이중관내에서 사각돌출형 조도요소에 의한 비대칭 난류유동과 열 전달특성을, 열전달과 마찰계수에 미치는 조도의 합성효과를 조사하기 위해, 연구하였다. 이론해석에서는 한쪽면에 거칠기가 있는 평행평판의 유동에 대한 수정 플란틀 혼합길이(mixing length)이론의 난류모델을 속도분포와 마찰계수를 구하는데 사용하였다. 최대속도지점에서 안쪽과 바깥쪽의 두 속도형상들은 힘의 평형에 의해 매치(match) 시켰다. 그리고나서, 온도 분포와 열전달 계수를 계산하였다. 속도형상과 마찰계수들의 해석결과는 실험과 매우 잘 일치하였다. 마찰계수와 Nusselt number에 미치는 조도비, 조도에 대한 피치비, 그리고 반경비등과 같은 여러 변수들의 효과들을 조사하였다. 본 연구는 일정 임의의 조도 요소들이 전체적 효율 측면에서 볼 때 유리하게 열전달을 향상시킨다는 것을 증명하였다.

• 설비공학논문집
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• 제5권4호
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• pp.265-277
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• 1993

Recently, underground transmission system is growing continuously according to the electric power demand increase in the downtown area. Even if domestic cable makers are manufacturing 154kV oil filled cable and joint, the design technology of cable-joint has not been fully self-reliance. This study is aimed at the detail heat transfer analysis of 154kV cable-joint. So, that is cut into the five sections in order to analyze a conjugate natural convection in two dimensional $r-{\theta}$ coordinate. The streamline and temperature distributions are obtained for each sections. Also the changes of those are analyzed with respect to the variation of transmission currents and cable-joint surface heat transfer coefficients. The same analyses are also shown in view point of the maximum temperature of conductor and local equivalent conductivity.