• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2005년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.79-84
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• 2005

The numerical solutions are examined on the effect of a centered heat conducting body on natural convection in a 2-D square cavity. The influences of the Rayleigh number, the dimensionless conducting body size, and the ratio of the thermal diffusivity of the body to that of the fluid have been investigated on the natural convection heat transfer in overall concerned region. The analysis reveals that the fluid flow and heat transfer processes are governed by all of them. Results for isotherms, vector plots and wall Nusselt numbers are reported for Pr = 0.71 and relatively wide ranges of the other parameters. Heat transfer across the cavity, in comparison to that in the absence of a body, are enhanced (reduced) in general by a body with a thermal diffusivity ratio less (greater) than unity. The heat transfer are also found to attain a minimum as the body size is increased.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제5권5호
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• pp.332-339
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• 2000

Experimental and theoretical works were performed for the separation of large polyelectrolytes such as DNA in the column packed with gel particles under an electric field. This paper shows how intraparticle convection effects the separation of DNAs in the column because DNAs quickly oriented through the pores in the field direction. Dimensionless transient mass balance equations were derived considering diffusion and electrophoretic convection. The separation criteria is theoretically studied using two different Peclet numbers in the fluid and solid phases and these criteria were verified uing two different DNAs by electrophoretic mobilities measured experimentally, showing how the separation position of DNAs varies in the column according to values of Pe(sub)f/Pe(sub)g of individual DNA. Governing equations are simultaneously solved by operator theoretic and characteristic methods to yield the column response.

• 설비공학논문집
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• 제12권12호
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• pp.1073-1080
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• 2000

Thermal diode is a device which allows heat to be transferred in one direction by convection due to density difference of fluid ,and blocks heat flow in the opposite direction. It is simple in construction and low in cost. And so, it is used as heat collection system of solar energy. In order to acquire a basic design data, thermal diode heat collection system has been studied experimentally for flux Rayleigh numbers from $2\times10^8\;to\;8\times10^8$. The heat transfer rate of this system is shown 10~47% higher than that of other earlier research results. He correlation obtained in this study is Nu=0.0037(Ra^*)^{0.429}(d^*)^{0.05}\frac{(Lr)}{H}^{0.415}$.

• Journal of Welding and Joining
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• 제20권1호
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• pp.83-90
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• 2002

Metal Transfer in gas metal arc (GMA) welding is a complex phenomenon affected by many parameters of the welding conditions and material properties. In this research, the correlation equation between the welding condition and detaching droplet size and detaching velocity in GMA welding was studied via recession analysis on the results of numerical analysis using the volume-of-fluid (VOF) method. Welding parameters and material properties were grouped into three dimensionless numbers and detaching droplet size was expressed as the function of them. Second order and exponential multi-variable correlation forms were assumed, and the coefficients of these equations were calculated for globular and spray modes as well as entire transfer modes. Applying correlation equation into available experimental data, it shows good agreement.

• International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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• 제9권4호
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• pp.10-16
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• 2001

An experimental study for free convective heat transfer in a thermal diode type enclosure is presented. The thermal diode is a device which allows heat to be transferred in one direction by convection due to density difference of the fluid, and consists of a rectangular-paralle-logrammic enclosure with a guide vane. It is used as heat collection system of solar energy due to its simple construction and low cost. Experimental parameters were guide vane thickness, the inclination angles of the parallelogrammic enclosure, and the lengths of the rectangular enclosure part. The parameter range of the flux Rayleigh numbers was $2.4\times{10}^8$~$9.8\times{10}^8$. The heat transfer rate of this system was shown 10~47% higher than that of other earlier research results without the guide vane. The correlation for fixed $\phi=60^\circ$ was obtained, Nu=0.0037(Ra^*)^{0.429}(d^*)^ {0.050}(Lr/H)^{0.0415}$.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권2호
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• pp.394-401
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• 2019

The failure of steam generators (SGs) due to corrosion is one of the most important problems in power plants. Impurities usually accumulate in the hot sides of SG and form deposits on the SG surfaces. In this paper, the sensitivity analysis of the accumulation of water impurities in the heat exchangers of nuclear power plants is presented. The convection-diffusion equation of the liquid phase on the heated surfaces is derived and then solved by the finite volume method. Also, the effects of the thermal-hydraulic parameters in the form of dimensionless numbers, such as $Pe_q$, $Pe_u$, $k_q$(relative solubility of impurity between the steam and water) on the impurities concentration are studied.

• 대한토목학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.87-99
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• 1992

댐 붕괴의 유형을 순간적 붕괴와 점진적 붕괴로 구분하였고 각 경우에 대하여 첨두유량의 산정식을 Metric 단위로 환산하여 유도하였다. 기존의 SMPDBK 모형에서 사용된 거리 매개변수의 개념을 도입하고 국내 댐 및 저수지의 자료를 기초로 한 새로운 무차원 홍수추적곡선을 유도하였다. 새로운 추적곡선은 기존의 모형에서 다루지 않은 사류(射流)상태의 경우도 포함하고 있으므로, 산지하천이 많은 국내유역에 적용시킬 수 있도록 하였다. 본 연구에서 유도된 무차원 홍수추적곡선은 Froude 수가 증가됨에 따라 유량감쇠비(流量減衰比)도 증가하고 있는 경향을 보여주었으며, 그 증가율은 Froude 수가 증가함에 따라 감소하고 있었다. 특히, 사류의 경우에서는 Froude 수가 커짐에 따라 그 증가율이 비교적 작게 나타나는 특성을 보이고 있었다. 효기(孝基) 댐 붕괴의 경우에 대하여 본 연구에서 유도한 무차원 홍수추적곡선을 적용한 결과를 실측치 및 동역학적 모형에 의한 계산결과치와 비교할 때, 댐 붕괴 지점에서의 첨두유량, 최고수위 및 홍수파의 도달시간 등에 있어 비교적 잘 일치되었다. 본 연구결과는 국내의 중소 댐에 경제적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 태양에너지
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• 제14권2호
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• pp.75-90
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• 1994

본 연구에서는 한 단역벽에 한개의 등온사각빔이 부착된 2차원 수평과 수직단열채널에서의 열 에너지 이송에 대하여 수치해석적으로 연구하였다. 빔의 형상비는 H/B=$0.25{sim}4$, Reynolds수는 Re=$50{\sim}500$ 그리고 Grashof수는 Gr=$0{\sim}5{\times}10^4$범위에서 해를 구하였다. Re=100인 경우 수평과 수직채널에서 빔의 평균 Nusselt수는 Gr=0에서는 같은 값을 나타내며, Grashof수가 증가할수록 증가하였으며, 형상비가 증가할수록 감소하였다. Gr=$10^4$, Re=100인 경우 수평과 수직채널에서 빔의 평균 Nusselt수는 수직채널이 수평채널에 비하여 $0.25{\leq}H/B<1.1$에서는 높게, $1.1{\leq}H/B{\leq}4.0$에서는 낮게 나타났다. Re=100, $0<Gr{\leq}5{\times}10^4$인 경우 수평과 수직채널에서 빔의 평균 Nusselt수 분포는 수직채널이 수평채널에 비하여 H/B=0.25에서는 높고 H/B=4.0에서는 낮으며 H/B=1.0에서는 다소 높게 나타났다. 실험으로 얻은 간섭사진의 등온선과 수치계산으로 구한 등온선이 비교적 잘 일치하여 수치해석의 타당성을 입증하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권6호
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• pp.720-726
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• 2009

가압으로 운전되는 삼상슬러리 기포탑에서 기포 체류량과 압력강하를 목적함수로하여 기포탑의 설계 및 scale-up을 위한 수력학적 similarity를 고찰하였다. 또한, 본 연구에서 선택한 각 실험변수가 기포탑의 직경변화에 따라 기포탑 내 기포 체류량에 미치는 영향을 분석하였다. 슬러리 기포탑에서 기체체류량 및 압력강하의 결정에 영향을 미치는 주요 인자로써 기체유속($U_G$), 연속 슬러리 상의 점도(${\mu}_{SL,eff}$) 및 표면장력(${\rho}_{SL}$), 운전압력의 변화에 따라 변화하는 기체상의 밀도(${\rho}_G$)와 슬러리 밀도(${\rho}_{SL}$)의 차($\rho_{SL}$-${\rho}_G$), 기포탑 내부에서 단위길이 당 압력강하(${\Delta}P/L$), 기포탑의 직경(D) 그리고 기포탑에서 다상흐름에 작용하는 중력의 영향을 고려하기 위해 중력가속도(g) 등을 선정하였다. 선정된 7개의 슬러리 기포탑의 수력학적 특성에 영향을 미치는 파라메타들과 3개의 기본차원들로부터 차원해석에 의해 수력학적 특성을 지배하는 4개의 무차원 군을 도출하였다. 도출된 무차원 군인 레이놀즈 수, 프라우드 수 그리고 웨버 수 등이 기포탑에서 기포체류량에 미치는 영향을 검토하였다. 기포탑 내부에서의 압력강하와 기체 체류량 등을 무차원 군의 상관식으로부터 효과적으로 예측할 수 있었다. 본 연구의 결과는 가압슬러리 기포탑의 설계 및 scale-up 등에 매우 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

• 물과 미래
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• 제27권4호
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• pp.123-133
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• 1994

하천 흐름해석에서 단순화된 운동방정식을 사용한 kinematic 모델과 diffusion 모델이 full dynamic 모델에 비하여 여러 장점을 지니고 있기 때문에 수치모의에 종종 사용된다. 본 논문에서는 kinematic 모델과 diffusion 모델의 적용범위에 대하여 보다 폭넓게 사용될 수 있는 적용한계를 하천의 수로경사 $S_{02}$, 무차원의 상류측 수심증가 수 Gw 및 Froude수 Fr등 3개의 주요한 인자를 기준으로 하여 연구하였다. 이 때 적용범위는 full dynamic 방정식의 시간 가속도항, 공간 가속도항, 압력항, 중력항 및 마찰항의 상대적 크기의 비교를 통하여 도출되었다. 실험모의중에 Courant수는 0.5로 한정되었으며, 하천의 하상경사는 0.00001부터 0.05까지 변하였다. 또한, 0.1, 0.5 및 0.9의 Froude 수가 사용되었다. 본 논문에서는 kinematic 모델의 적용범위는 Froude 수가 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났으나, diffusion 모델의 적용범위는 Froude 수가 증가함에 따라 감소하였다. 최종적으로 kinematic 모델과 diffusion 모델의 적용을 위한 지침으로 사용할 수 있는 9개의 그림이 제안되었으며 이 제안된 그림을 적절하게 활용할 때 하천이나 강에 흐름모의가 보다 효율적으로 이루어질 수 있을 것이다.