• 한국에너지공학회:학술대회논문집
• /
• 한국에너지공학회 1998년도 춘계 학술발표회 논문집
• /
• pp.95-103
• /
• 1998

오늘날 전기 철도 차량의 속도제어방식에는 A.C모터의 속도를 제어하는 방식을 많이 사용하고 있고 이 경우 여러 개의 GTO thyristor와 다이오드가 필요하다. 그런데 이러한 반도체 소자들은 전기 부하의 일부를 저항열로 소모하며 반도체의 용량에 따라 차이가 있으나 전기 철도 차량의 경우 약 1~2㎾의 열이 발생한다. 따라서 이들 소자들이 적정온도범위(100~12$0^{\circ}C$미만)를 유지하기 위해서는 소자의 내부저항열을 외부로 방출시켜야 한다. 지난 30여 년 동안 이러한 반도체 소자 냉각에는 강제대류, 침적 비등, 히트파이프식 냉각방법이 적용되어 왔다. 최근에는 히트파이프식 냉각방법이 유지보수, 크기 및 중량 등 여러 측면에서 상대적으로 유리하기 때문에 히트파이프식 냉각방법을 주로 사용하고 있다. (중략)

• 한국가스학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.9-13
• /
• 2012

본 연구에서는 화력발전소의 재열기 내에 과열증기가 이상 고온이 될 때 과열증기를 냉각하는 과열증기 냉각기의 온도 안전성에 대하여 열전달 해석을 통해 진단하였다. 과열증기 냉각기 내부에 냉각을 위해 액체상태의 냉각수가 밀폐 공간 내에 존재한다. 이곳은 고온의 과열증기에 노출되어 있는 부분으로 가열에 의해 비등이 발생하면 내부 압력이 상승하여 냉각기가 견딜 수 있는 허용 압력 이상으로 되게 된다. 이렇게 되면 냉각기가 파손되거나 냉각수가 역류가 일어나서 안전하지 않게 된다. 본 연구에서는 이의 진단을 위해 냉각기의 형상을 합리적으로 단순화 하고 단열재 여부, 내부 냉각수의 자연대류 유동 고려 여부 등으로 구분하여 4 가지 경우의 열전달 해석을 수행 하였다. 냉각기 내부에 있는 액체 상태의 냉각수에 대하여 자연대류 유동을 고려하지 않는 경우는 온도 상승과 이에 따른 압력 상승으로 안전하지 않은 것으로 나타났다. 그러나 실제 현상인 냉각수의 자연대류 유동을 고려하고 단열재를 사용한 경우에는 냉각수의 자연대류 유동에 따른 고온 영역에서 저온 영역으로 활발한 열전달이 발생하여 냉각수가 허용온도와 허용압력 이하에서 운전되고 있음을 알았고 이에 따라 과열증기 냉각기는 안전하다는 것을 판단할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제28권8호
• /
• pp.895-901
• /
• 2004

Single-phase convection and nucleate boiling heat transfer were locally investigated for confined planar water jets. The detailed distributions of the wall temperature and the convection coefficient as well as the typical boiling curves were discussed. The curve for the single-phase convection indicated the developing laminar boundary layer, accompanied by monotonic increase of the wall temperature in the stream direction. Boiling was initiated from the furthest downstream as heat flux increased. Heat transfer variation according to the streamwise location was reduced as heat flux increased enough to create the vigorous nucleate boiling. Velocity effects were considered for the confined free-surface jet. Higher velocity of the jet caused the boiling incipient to be delayed more. The transition to turbulence precipitated by the bubble-induced disturbance was obvious only for the highest velocity, which enabled the boiling incipient to start in the middle of the heated surface, rather than the furthest downstream as was the case of the moderate and low velocities. The temperature at offset line were somewhat tower than those at the centerline for single-phase convection and partial boiling, and these differences were reduced as the nucleate boiling developed. For the region prior to transition, the convection coefficient distributions were similar in both cases while the temperatures were somewhat lower in the submerged jet. For single-phase convection, transition was initiated at $x/W{\cong}2.5$ and completed soon for the submerged jet, but the onset of transition was retarded to the distance at $x/W{\cong}6$ for the fee-surface jet.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제29권7호
• /
• pp.878-885
• /
• 2005

The water jet impingement cooling is one of the techniques to remove the heat from high heat flux equipments. Local heat transfer of the confined water impinging jet and the effect of nozzle collar to enhance the heat transfer are investigated in the fee surface jet and submerged jet. Boiling is initiated from the farthest downstream and increase of the wall temperature is reduced with developing boiling, forming the flat temperature distributions. The reduction in the nozzle-to-surface distance fur H/W$\le$1 causes significant increases and distribution changes of heat transfer. Developed boiling reduces the differences of heat transfer for various conditions. The nozzle collar is employed at the nozzle exit. The distances from heated surface to nozzle collar, Hc are 0.25W, 0.5W and 1.0W. The liquid film thickness is reduced and the velocity of wall jet increases as decreased spacing of collar to heated surface. Heat transfer is enhanced fur region from the stagnation to x/W$\~$8 in the free surface jet and to x/W$\~$5 in the submerged jet. For nucleate boiling region of further downstream, the heat transfer by the nozzle collar is decreased in submerged jet comparing with higher velocity condition. It is because the increased velocity by collar is de-accelerated downstream.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
• /
• pp.1452-1457
• /
• 2004

The water jet impingement cooling is one of the techniques to remove heat from high heat flux equipments. We investigate the local heat transfer of the confined water impinging jet and the effect of nozzle collar to enhance the heat transfer in the free surface jet and submerged jet. Boiling is initiated from the furthest downstream and the wall temperature increase is reduced with developing boiling, forming the flat temperature distributions. The reduction in the nozzle-to-surface distance for $H/W{\leq}1$ causes the significant increases and distribution changes in heat transfer. Developed boiling reduces the differences in heat transfer for various conditions. The nozzle collar is employed at the nozzle exit. The distances from heated surface to guide plate, $H_c$ are 0.25W, 0.5W and 1.0W. The liquid film thickness is reduced and the velocity of wall jet increase as decreased spacing of collar to heated surface. Heat transfer is enhanced for region from the stagnation to $x/W{\sim}8$ in the free surface jet and to $x/W{\sim}5$ in the submerged jet. For nucleate boiling region of further downstream, the heat transfer by the nozzle collar is decreased in submerged jet compare with higher velocity condition. It is because the increased velocity by collar is de-accelerated at downstream.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제25권1호
• /
• pp.8-19
• /
• 1993

강제순환 냉각상실사고시 조밀화된 저장계통의 사용후 핵연료에서 생성된 붕괴열의 제거를 확인하기 위한 자연순환 해석모델이 개발되었다 채택된 수치기법은 ADI방법에 근거하였다. 사용후 핵연료의 붕괴열 생성율은 ANS-79 붕괴열 모델에 따라 계산되었으며, 보수적인 붕괴열 생성량 입력을 위해 chopped sine곡선에 따른 비균일 표면열속이 가정되었다. 저장조내 국부비등의 발생 가능성을 조사하기 위해서 민감도분석이 수행되었으며, 이는 핵연료간 거리 비, 열 생성량 및 핵연료 봉 반지름 등의 여러 변수를 변경시킴으로서 이루어졌다. 이 모델의 적용결과는 적절한 냉각시간 후의 조밀화된 사용후 핵연료 다발을 통한 자연대류 유량이 안전하고 효과적인 방식으로 저장조의 온도준위를 조절할 수 있음을 보여주고 있으며, 또한 사용후 핵연료봉 재배치를 위한 냉각시간에 관한 허용기준이 얻어졌다.

• 기계저널
• /
• 제18권3호
• /
• pp.18-24
• /
• 1978

열고환기에는 boiler와 같이 다량의 열 energy를 취급하는 것을 비롯하여 가정용 냉장고, 냉방기 기와 같이 비교적 적은 양의 열 energy를 취급하는것, 가종 고온 gas-gas 열교환기, 초전도송전 등의 초저온기기에 부속되는 저온열교환기 혹은 배열회수, 태양열이용을 위한 장치에 포함되는 열교환기등이 있으며, 그 종류와 내용에 있어서 다양하다. 따라서 새 형식의 열교환기 혹은 우수 한 전열특성을 갖는 표면, 형상을 갖는 전열관의 연구, 개발은 한층더 절실하게 요망된다. 최근주 목을 받고 있는 열교환기용전열관중에는 관축방향을 따라 표면을 파상으로 가공한 것(corrugate 식)과 축과 평형이 되게 만든 좁은 흠을 갖는 관(fluted tube)등이 있는데 이들에 있어서는 다같 이 표면의 요철에 의한 면부근의 난동을 촉진시켜서 우수한 대류열전달의 특성을 갖도록 하고 있다. 한편 응축과 비등등의 상변화를 동반하는 열전달에 대해서는 세구, 기공질금속층, 세공등을 갖는 면에 관해서 새로운 관심이 집중되고 있다. 이 후자의 전열면은 유축열전달에서는 평활면보 다 약10배의 높은 열전달율을 가지며 불등열전달에서는 벽면과 액의 온도차는 평활면의 경우보다 약1/5의 값을 갖는다. 동시에 한계열유속은 5활이상으로 증가시킬 수 있음이 알려져 있다. 따라서 본론에서는 후자의 전열면중에서 최근에 알려진 비약적으로 높은 전열성능을 갖는 전열면에 관해 서 소개하기로 한다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제11권3호
• /
• pp.425-436
• /
• 1987

본 연구에서는 강제대류가 있는 층류막비등유동을 벽면온도와 주수속도를 변 화시키며 수치해석하여 열전달계수와 유동특성을 구하였고, 열력학적 상태량들을 일정 하다고 가정하는 경우가 열전달계수에 어떠한 영향을 미치는가를 검토한 결과, 열전달 계수는 주수속도에는 큰 영향을 받지 않으나, 벽면온도와 열력학적 상태량의 변화에는 상당히 큰 영향을 받는 것으로 나타나고 있다.

• 터널과지하공간
• /
• 제25권2호
• /
• pp.168-185
• /
• 2015

본 연구에서는 천부의 암반 공동에 대용량 고온의 열에너지를 저장하는 경우 주변 암반에 야기되는 열-수리-역학적 연계거동을 살펴보고, 이에 지하수위와 암반 투수계수 등 수리적 조건이 미치는 영향을 검토하였다. 해석대상을 투수계수가 비교적 낮은 수준($10^{-17}m^2$)인 결정질 암반으로 가정할 때 열에너지 저장으로 인한 암반 거동에 지하수가 미치는 영향은 크지 않을 것으로 예측되었다. 저장 공동이 지하수위 하부에 위치하는 경우의 온도, 주응력, 변위 분포 등은 저장공동이 불포화대에 위치하는 경우와 거의 동일하게 나타났다. 암반내 열전달 특성은 암반의 투수계수에 매우 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 암반의 투수계수를 $10^{-15}m^2$ 이하로 가정한 경우 열전달은 주로 암반에 전도에 의한 것으로 판단할 수 있었으나, 투수계수를 $10^{-12}m^2$으로 가정하는 경우 지하수 대류에 의한 상향 열유동이 뚜렷이 관찰되었다. 암반 투수계수의 크기에 따라 열수의 대류나 비등으로 인한 상변화 등 복합적인 유동 특성을 나타났으며, 온도, 압력, 포화도 분포가 상이하게 발달하였다.

• 폴리머
• /
• 제29권6호
• /
• pp.549-556
• /
• 2005

단축압출기의 압출공정에서 고체수송부의 열전달 현상에 미치는 무차원수의 효과를 수치 해석적인 방법으로 연구하였다. 스크루의 기하학적 구조 및 특성에 따른 압출기 내에서의 고체 흐름 상태에 대한 이해를 바탕으로 고체 수송부에 대하여 열 수지 방정식을 세우고 무차원화하였다. 이에 유한체적법과 멱법칙 도식을 적용하여 이산화 방정식을 유도한 다음 반복 대입법과 완화법으로 해를 구하였다. 고체수송부의 열전달 특성을 규정하는 무차원수인 Biot 수와 Peclet 수가 수지 공급부의 온도와 고체수송부의 길이에 끼치는 영향을 조사하였다. Biot 수가 증가하면 냉각에 의한 열 손실이 지배하여 배럴의 온도는 급격히 감소하지만 고체층의 온도와 고체수송부의 길이에 미치는 영향은 적으며, Peclet 수가 증가하면 대류 항이 지배하여 고체층의 온도가 감소하고 고체수송부의 길이가 증가한다.