• 태양에너지
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• 제17권3호
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• pp.67-73
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• 1997

공기는 열전도 계수가 낮으므로 밀폐공간 내에서 적당한 형태를 형성하여 자연대류 열전달을 촉진 시키다면 태양열 집열기로서 건물 난방에 이용할 수 있고, 또 자연대류가 일어나지 않도록 유동을 억제 시킨다면 매우 훌륭한 단열재로 사용할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 건물벽 구조에 따라 내 외벽 사이에 단순 사각 밀폐공간을 형성하여 외벽의 가열부와 내벽의 방열부의 위치를 변화시켜 가며 수치해석을 수행하여 최대 난방 및 단열효과를 얻을 수 있는 새로운 대체 건물벽 개발에 관한 기초 설계 자료를 제시하고자 한다. 연구 결과 부력에 의한 driving force를 얻기 위해서는 방열부가 가열부보다 항상 위쪽에 위치하고 크기는 전체 높이의 1/2 이하일 때 열전달이 촉진됨을 알았다.

• 대한기계학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.82-87
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• 1987

본 논문에서는 열전달문제 역시 변분형으로 전환될 수 있음에 착안하여 전미 분 개념을 도입해서 전도와 대류가 있는 열전달모델에서 주어진 면적 제한조건을 만족 시키며 지정된 경계에서의 온도가 주어진 온도에 가장 근접할 수 있는 모델의 형상을 찾는 방법을 연구하였다. 어떤 물질의 열전달 상태를 바꾸어 경계에서의 온도를 원 하는 바대로 조정하는 문제는 실제 공정에서 중요한 경우가 많다.해석시 열전달 상 태 방정식과 adjoint식은 6절점 삼각형 등계수 요소의 유한 요소법을 이용하여 해석하 였다.설계민감도의 정확한 계산을 위해서는 임의의 형상변화에 따른 경계에서의 수 치적분이 정확해야 하므로 경계를 곡선으로 표시할 수 있는 등계수 요소가 필요하다. 설계 민감도 해석이 진행된 후에는 최적화 기법의 하나인 미분벡터 투영법(Gradient Projection Method)을 사용하여 최적화를 시도했다. 최적설계 과정중 매번 계산결과 에 의해 형상의 변화가 진행되므로 그때마다 유한 요소 모델을 적절히 변화시켜 주어 야 한다. 모델의 경계는 3차함수로 근사화하여 형상이 부드러운 곡선이 되도록 했 으며 설계변수는 근사화한 3차함수를 결정할 수 있도록 정하면 되나 본 연구에서는 모 델의 변화에 따른 y좌표의 변화는 없다고 가정하여 모델경계의 세점을 취해 그 점들의 x좌표를 설계변수로 했다.

• 태양에너지
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• 제11권1호
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• pp.69-77
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• 1991

파라핀 왁스에 열에너지를 저장하기 위해 열전달 기구로 원판형 핀이 달린 열싸이폰을 사용하였다. 실험은 4, 6, 8개의 핀에 대해 수행되었으며 각각의 경우 왁스의 초기온도와 주입열량을 변화시키면서 실험을 반복하였다. 실험을 통하여 특히 잠열 축열계의 전열경로의 주요지점에서의 열전달 특성을 규명하고자 하였으며 주요 결론은 다음과 같다. (1) 열싸이폰의 열관류율과 총합열관류율은 핀의 수가 증가함에 따라 커지나 핀과 왁스사이의 열전달계수는 감소하였다. (2) 핀에 의해 열전달이 촉진됨으로서 핀이 없는 열싸이폰에서 일어나는 dry-out 현상이 제거되었다. (3) 수평형의 핀은 왁스의 큰 규모의 대류를 억제하며 핀의 수가 증가함에 따라 핀 사이에서의 국소대류도 더욱 억제되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권3호
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• pp.271-278
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• 2015

직교류 핀-튜브 열교환기의 대류연절달에 대해 수치해석 연구가 수행되었다. 팬위치에 따른 열전달 성능변화를 조사하기 위하여 분사와 흡입형태로서 몇 가지 팬위치가 선택되었다. 열교환기의 튜브는 엇갈림 배열이며, 튜브의 온도와 유입공기의 온도는 각각 $50^{\circ}C$와 $30^{\circ}C$이다. 해석결과로부터 3차원 유동구조가 검토되었으며, 팬의 다양한 설치 위치에 따른 대류 열전달계수와 열교환기 입출구 사이의 평균 온도차에 대한 분석을 통해 열교환기 성능을 논의되었다.

• 융합정보논문지
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• 제12권3호
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• pp.141-150
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• 2022

원형단면 U-밴드 튜브에서 층류인 나노유체(물/Al2O3)의 유동 및 열적 특성을 수치적으로 연구하였다. 이 연구에서는 U-밴드 내부유동에서 Reynolds 수와 고체 체적분율의 영향이 유동장, 열전달 및 압력강하에 미치는 영향을 연구했다. 원형곡관에 대한 이전에 발표된 실험 결과와 본 수치해석의 결과가 잘 일치함을 보여 해석방법의 타당성이 있음을 확인하였다. Reynolds 수 뿐만 아니라 나노입자의 고체 체적분율을 증가시키면 열전달계수도 증가함을 보였다. 또한 곡관에서 형성되는 2차 유동은 평균 열전달계수를 높이는 데 중요한 역할을 한다. 그러나 압력강하 곡선은 나노입자 농도가 증가함에 따라 크게 증가함을 보였다.

• 한국해양공학회지
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• 제15권3호
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• pp.1-8
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• 2001

With uniform heat generation within the wall of the cylinder placed in a cross flow, heat flows by conduction in the circumferential direction due to the asymmetric nature of the fluid flow around the perimeter of the cylinder. The circumferential heat flow affects the wall temperature distribution to such an extent that in some cases significantly different results may be obtained for geometrically similar surfaces. In the present investigation, the effects of circumferential wall heat conduction on local convective heat transfer is investigated for the case of forced convection around horizontal cylinder in cross flow of air. Two-dimensional temperature distribution $T_w$/(${\gamma}$,${\theta}$) is presented through the numerical analysis. The one-dimensional and two-dimensional solutions are in good agreement with experimental results of local heat transfer coefficients.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권6호
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• pp.1652-1660
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• 1990

본 연구에서는 원관내에서 복사에 관여하는 고온의 가스유동에 의한 복사열전 달과 대류열전달간의 상호작용에 대해 실험과 수치해석을 통하여 고찰하고자 한다. 실험으로는 프로판가스의 화염생성에 의한 속도, 온도 및 벽면에서의 열유속분포를 측 정하고, 수치적으로는 냉염(cold flame) 상태서 측정한 난류요동성분과 연소시의 입구 속도와 온도를 초기조건으로 하여 밀도와 점성계수의 온동에 따른 변화를 고려한 K-.epsilon. 모델과 구조화근사법 및 최근에 개발되어 사용되기 시작한 Weighted Sum of Gray Gas- es모델을 사용하여 속도, 온도 및 열유속 분포를 계산하여 수치해석의 결과와 실험결 과를 비교함으로써 모델의 타당성을 검증하고, 복사에 의한 열전달량과 대류에 의한 열전달량을 분리하여 각 모드가 온도분포 및 열유속분포에 미치는 영향을 고찰하고자 한다.

• 설비공학논문집
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• 제18권9호
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• pp.729-737
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• 2006

Air-side forced convective heat transfer of a plate fin-tube heat exchanger is investigated by experimental measurement and numerical computation. The heat exchanger consists of staggered arrangement of refrigerant pipes of 10.2 m diameter and the pitch of fins is 3.5 m. In the experimental study, the forced convective heat transfer is measured at Reynolds number of 1082, 1397, 1486, 1591 and 1649 based on diameter of refrigerant piping and mean velocity. Average Nusselt number for the convective heat transfer coefficient is also computed for the same Reynolds number by commercial software of STAR-CD with standard $k-{\varepsilon}$ turbulent model. It is found that the relative errors of average Nusselt numbers between experimental and numerical data are less than 6 percentage in Reynolds number of $1082{\sim}1649$. The errors between experiment and other correlations are ranged from 7% to 32.4%. But the correlation of Kim at al is closest to the experimental data within 7% of the relative error.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.283-291
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• 2011

수직발사 추진기관의 추력방향조종(TVC)용으로 사용되는 제트베인 조립체의 열전달 특성을 고찰하기 위해 수치해석을 수행하였다. 본 연구에서 제트베인 주위의 대류열전달계수는 열경계층 방정식의 해와 반실험식을 사용하여 구하였다. 제트베인 조립체의 3차원 온도분포에 대한 해석은 PATRAN과 ABAQUS 소프트웨어를 사용하여 수행되었다. 본 수치해석 기법의 타당성은 제트베인 축 내부에서 측정한 온도와 열해석 결과의 비교를 통해 검증하였다. 제트베인의 3개 편향각(0o, 12.5o, 25o)에 대해 연소시간별 제트베인의 온도변화를 고찰하였다.

• 태양에너지
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• 제15권3호
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• pp.91-103
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• 1995

튜브 내의 입구영역에서 대류와 비회복사(mon-gray radiation)가 동시에 일어날 때의 열전달 특성을 수치해석적으로 연구하였다. 작동유체는 이산화탄소, 수증기, 질소의 혼합가스라 하였고, 유동은 속도장과 온도장이 동시에 발달하는 층류 유동으로 가정하였다. 복사전달방정식을 풀기 편하게 하기 위해 P-1 근사법이 사용되었고 혼합가스의 비회흡수계수(non-gray sbsorption coefficient)는 지수광폭밴드모형(exponential wide band model)을 이용해서 구하였다. 열전달 특성에 대한 온도조건의 영향을 조사하기 위해 튜브의 축방향에 대한 평균온도와 뉴셀트수(Nusselt number)의 변화를 몇 가지 다른 온도조건에 대해 나타내었다. 속도장과 온도장이 동시에 발달하는 경우의 뉴셀트수를 속도장은 완전히 발달되어 있고 온도장만 발달하는 경우의 뉴셀트 수와 비교하였다. 또한, 가스의 성분조성이 대류와 비회복사 뉴셀트수에 미치는 영향을 조사하였다.