• 동력기계공학회지
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• 제6권1호
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• pp.36-42
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• 2002

Two-dimensional natural convection in an inclined open cavity with bottom heated, two side insulated and the top open was investigated using PIV(Particle-Image-Velocimetry) measurement. Experimental results are presented for Prandtl number, Pr=6.62, cavity aspect ratio, A=1.0, Rayleigh number from $1.294{\times}10^6\;to\;3.8841{\times}10 ^6$, and inclination angles, ${\alpha}=0$, 30 and 60 deg to the horizontal. It was found that the fluid rises along both side walls in the boundary layer region at ${\alpha}=0\;deg$, and the inclination of the cavity induced flow entrainment. The experimental results are in good agreement with the numerical results.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권4호
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• pp.441-452
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• 2005

The physical model considered here is a horizontal layer of fluid heated below and cold above with heat-generating conducting body placed at the center of the layer. The dimensionless thermal conductivities of body considered in the present study are 0.01, 1 and 150. The dimensionless temperature difference ratios considered are 0.25, 2.5 and 25. Two-dimensional solution for unsteady natural convection is obtained using an accurate and efficient Chebyshev spectral methodology for variety of Rayleigh number from $10^{3}\;to\;10^{6}.$ Multi-domain technique is used to handle square- shaped heat-generating conducting body. The results for the case of conducting body with heat generation are also compared to those without heat generation.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2000년도 제15회 학술강연회논문초록집
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• pp.42-42
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• 2000

선형 터빈 익렬에 유입되는 자유흐름 난류 강도의 변화에 따른, 터빈 블레이드에서의 대류 열전달 현상에 대한 연구를 수행하였다. 익렬은 5개의 볼레이드를 선형으로 배치하여 구성하였으며, 현의 길이에 근거한 레이놀즈 수는 2.5${\times}$$10^5$, 3.5${\times}$$10^5$ 이다. 자유 흐름의 난류 강도는 익렬의 도입부에 설치된 격자의 형상에 따라 1.3%, 3.7%, 7.0%, 7.8%의 값을 나타내었다. 자유흐름의 난류강도는 정온 열선유속계로 측정하였으며, 블레이드 표면 온도 분포는 열전대를 사용하여 측정하고, 금속박판을 사용하여 균일한 열유속을 공급하였다.(중략)

• 설비공학논문집
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• 제17권12호
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• pp.1095-1105
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• 2005

Numerical analysis has been carried out to investigate transient turbulent convective heat transfer in a vertical tube for supercritical water near the thermodynamic critical point. Heat transfer and fluid flow in the tube we strongly coupled due to the large variations of thermodynamic and transport properties such as density, specific heat, and turbulent viscosity. As pressure in the tube approaches to the critical pressure, the properties variation with time becomes larger. Heat transfer coefficient rapidly decreases along the tube near the pseudocritical temperature at the tube wall for $P_R<1.2$. Stanton number variation with time is largely reduced in the region of gas-like phase in comparison with Nusselt number. Turbulent viscosity ratio close to the wall increases near the pseudocritical temperature and it gradually decreases with time.

• 설비공학논문집
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• 제15권11호
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• pp.964-969
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• 2003

The objective of this study is to investigate the effect of surfactant on the onset of Marangoni convection adapting a non-linear surface equation of state. The surface tension gradient with respect to the absorbate concentration, ${\gamma}$, is linearly related to the surface concentration of a surfactant with a coeffcient $x_{A}$. The numerical results show that the role of the initial surfactant concentration to Marangoni instability changes from the stabilizer to the destabilizer depending on the change of the sign of $x_{A}$ from negative to positive. It is concluded that for $x_{A}$>0 there is a critical modified Marangoni number of surfactant $M_{Ac}$ $^{*}$ above which liquid layer is always unstable against long wave disturbances.rbances.

• 한국가시화정보학회지
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• 제20권1호
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• pp.29-37
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• 2022

We carried out a laboratory experiment about the thermo-fluidic characteristics of natural convection boundary layer over a vertical heated plate under constant heat flux condition. Particle image velocimetry has been applied to observe the surface convection velocity close to the vertical plate submerged in the water chamber with the condition of Ra = 7 × 10⁹ and Pr = 8.1. The velocity distributions indicate that the distinct stripe-like structures appears in the upstream (earlier transition region) and the distinct negative-positive and Λ(λ)-shaped flow structures in the downstream (mid-transition region). In addition, the temporal variation of spanwise and streamwise velocity is also presented.

• 전기화학회지
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• 제2권2호
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• pp.98-105
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• 1999

본 연구에서는 전기장에 의하여 유발되는 자연대류의 영향을 줄이기 위하여 수평 다공성 유체층에 열적 성충화를 유지하여 부력과 유체층의 안정화 효과를 체계적으로 조사하였다. 이를 위하여 수평 다공성 유체층에서 이중확산대류에 의한 물질전달 상관식을 이론적으로 유도하고, 전기화학 실험을 통하여 이론에 의한 모델을 보완하였다. 물질전달 상관식은 다공성 매질층에 대한 유동 방정식으로 Forchheimer모델을 사용하고 미세 난류 모델을 적용하여, 용질 및 열 Darcy-Rayleigh수와 Lewis 수로 유도하였다. 실험에서는 다공성매질에 포화된 황산구리황산용액내의 구리이온을 전기 화학적 방법을 통하여 확산 또는 자연대류에 의한 물질전달 실험을 수행하였다. 이론 및 실험적 해석 결과를 종합하면 다공성 매질 내에서 구리이온의 이중확산대류에 의한 물질전달 상관식은 다음과 같다. $$Sh=\frac{0.03054(Rs_D-LeRa_D)^{1/2}}{1-3.8788(Rs_D-LeRa_D)^{-1/10}}$$ 본 연구의 결과는 실험치와 잘 부합되었으며, 모델식의 원형은 열 및 물질전달계에서 자연대류의 영향을 효과적으로 제어할 수 있는 방안으로 활용될 수 있을 것이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.818_819
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• 2009

본 논문에서는 온도상승의 열원이 되는 권선과 철심의 전력손실을 유한요소법을 이용한 전자계해석과 스타인메츠실험식으로 산정하였다. 온도에 대한 자연대류 열전달계수를 산정하여 경계면에서의 경계조건으로 적용하였다. 열전달 해석을 위해 전력용변압기를 3차원 형상으로 모델링한 후 유한요소법을 이용해 권선과 철심에서의 온도분포를 해석하였다.

• 대기
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• 제23권3호
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• pp.293-305
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• 2013

대류가 유도하는 중규모 흐름에 미치는 비정역학 효과를 조사하기 위하여 기존의 무차원화된 정역학 모형을 바탕으로 무차원화된 비정역학 모형을 개발하였다. 모형을 검증하기 위하여 정역학 방정식 계의 해석해와 비정역학성이 아주 작은 경우의 수치 실험 결과를 비교하였고, 두 결과가 거의 같음을 확인하였다. 무차원화된 비정역학 모형을 이용하여 선형 계와 비선형 계에서 대류가 유도하는 중규모 흐름에 미치는 비정역학 효과를 조사하였다. 선형 계와 비선형 계 모두에서 비정역학성 인자가 작은 경우 열원 꼭대기 위에서 연직 방향으로, 비정역학성 인자가 상대적으로 큰 경우 주 상승 기류의 풍하측에서 수평 방향으로 상승 운동과 하강 운동이 교대하는 파동 형태의 섭동장이 나타났다. 풍하측에서 나타나는 상승 운동과 하강 운동을 분석하기 위하여 선형, 정상 상태, 비점성 흐름에 대한 Taylor-Goldstein 방정식을 구하였다. 주 상승기류의 풍하측에서 교대로 나타나는 상승 하강 기류세포는 전파파의 수평 방향 전파 성분과 에바네센트파, 즉 비정역학성 인자에 의해 결정되는 임계 파장보다 파장이 짧아 연직 방향으로 전파되지 못하고 수평 방향으로만 전파되는 중력파의 중첩으로 설명할 수 있다. 선형 계에 대한 수치 실험 결과에서 나타난 상승 하강 기류 세포의 수평 방향 길이는 선형 계에 대한 방정식에서 얻은 에바네센트 파의 임계 파장 길이의 절반과 일치하였으나, 약한 비선형 계에 대한 수치 실험 결과에서 나타난 상승 하강 기류 세포의 수평 방향 길이는 선형 계에 대한 방정식에서 얻은 에바네센트 파의 임계 파장 길이의 절반보다 다소 길었다. 주 상승 기류 지역 내에서 최대 상승 기류의 위치는 비선형성과 비정역학성 정도에 따라 다르게 나타났다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.197-206
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• 1990

본 연구에서는 수평등온평면의 가장자리에 주위물의 온도와 동일한 수평등온 평판을 부착한 모델을 사용하여 수평평면 선단의 하부에서 유체가 상부로 유입되는 것 을 방지함으로서 특별한 가정없이 단열평판의 선단에서의 경계조건을 직접 구할 수 있 었다.그리고 기존 밀도식의 복잡성과 신뢰도를 개선한 Gebhart등의 밀도식을 사용 하여 수치해석결과의 신뢰도를 증진하였다. 유한착분법을 사용하여 수평등온평면 주 위에서 일어나는 자연대류에 대한 기배방정식을 수치계산하여 주위물의 온도변화가 유 선분포, 온도분포, 국소열전달계수 및 평균 Nusselt수에 미치는 영향을 구명하였고, 상향 및 하향 수평등온면 주위에서 일어나는 자연대류의 유동형태와 열전달 특성을 비 교 검토하였다.