• 제목/요약/키워드: 대류유동속도

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HALE 무인기의 태양전지 열특성에 관한 해석적 연구 (A Numerical Study On Thermal Characteristics of HALE UAV Solar Arrays)

  • 송지한;남윤광
    • 한국추진공학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.29-36
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    • 2017
  • 본 연구에서는 수치해석을 통해 장기체공 무인기(HALE UAV)에 사용되는 태양전지에 대해 유동 및 열전달 해석을 수행하였다. 무인기가 운용되는 성층권에서는 강한 태양복사에너지가 유입되며, 자연대류에 의한 열전달이 감소하고 주위 유동에 의한 강제대류의 지배를 받는다. 이러한 환경에서의 태양전지 온도범위를 예측하기 위해 주익에 부착되어 있는 태양전지모듈을 대상으로 복합열전달 해석을 수행하였으며, 성층권 환경에서 시간에 따른 태양복사에너지, 비행속도, 밀도, 온도 등의 외기환경이 태양전지의 온도분포와 열전달 특성에 미치는 영향을 분석하였다.

수직벽화재의 수치 시뮬레이션 I. 수직벽 난류자연대류 (Numerical Simulation of Vertical Wall Fires I. Turbulent Natural Convection Along Vertical Wall)

  • 박외철;아노드 트루베
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.181-187
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    • 2008
  • 수직벽 화재의 연구에 사용할 전산유체역학 시뮬레이터를 검증하기 위해 수직벽 자연대류의 수치 시뮬레이션을 수행하였다. 높이 4m의 등온 수직벽에 형성된 난류 경계층에서의 속도 및 온도 분포의 계산치를 측정치와 비교하였다. 시뮬레이터에 포함된 매개변수의 기본 값을 그대로 적용한 경우, 경계층 유동이 층류로 나타남에 따라 난류 자연대류를 예측하는데 실패하였다. 매개변수의 조사를 통해 격자크기 $\Delta$x=5mm, ${\Delta}y={\Delta}z=10mm$와 대와동모사(large eddy simulation)의 스마고린스키 상수(Smagorinsky constant) $C_s$=0.1을 선정하였다. 난류혼합이 미흡하였지만, 벽면근처에서의 속도분포와 최대속도, 그리고 난류 경계층 내 온도분포가 실험과 잘 일치하였다.

평균유동이 있는 단순확장관의 기하학적 형상이 음향학적 특성에 미치는 영향 - 실험적 고찰

  • 홍경섭;김양한;곽윤근;김광식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.662-669
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    • 1988
  • 본 연구에서는 기존 자동차 소음기를 모델로하여 여러가지로 형상을 변화시켜 가면서 음향학적인 소음감소특성을 실험적으로 해석하였다. 또한 자동차에 부착되는 소음기는 배기가스의 유동이 있는 상태에서 음파의 대류현상이 존재하므로 이에 대한 모델로서, 공기 유동이 있는 경우에 대하여 각종 소음기 모델의 소음 감소 특성을 유 동속도별로 측정하여 해석하였다.

사실적인 유동 재현을 위한 계층적 미분 모델 (A Hierachical/Derivative Method for Animating High-Reynolds Fluids)

  • 송오영;김도엽;고형석
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.1-5
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    • 2006
  • 이 논문은 비물리적인 속도 감쇄현상을 감소시키는 새로운 유체시뮬레이션 방법을 제시한다. 제시된 방법은 물리량뿐만 아니라 물리량의 미분정보도 함께 이용하기 때문에 보다 정확한 물리현상을 반영할 수 있다. 나비어-스톡스 방정식을 푸는 일반적인 시뮬레이터는 수치 소산의 대부분은 대류항을 풀 때 발생한다. 따라서, 우리는 소산현상을 효과적으로 막는 CIP 대류방법을 이용하여, 옥트리 기반의 유체 시뮬레이터를 개발하였다. 우리는 실험을 통해, 제안된 방법이 높은 레이놀즈 수를 갖는 유체의 상세한 움직임(예를 들어, 작은 물방울/공기방울, 얇은 수막, 작은 소용돌이 등)을 효과적으로 모사함을 보인다.

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두 수직 평판핀을 가진 수평원통으로부터의 자연대류 (Natural Convection from a Horizontal Cylinder with Two Long Vertical Axial Fins)

  • 권순석
    • 대한기계학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.241-249
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    • 1984
  • 두 개의 긴 수직평판핀을 가진 등온수평원통으로 부터의 자연대류 열전달을 2차원 유한차분법에 의한 수치해석으로 연구하였다. 축방향의 두 수직평판핀을 가진 수평원통으로 부터의 열전달은 Ra=$10^{6}$, Pr=5 및 무차원 $K_{f}$t/KD=0.5인 경우에 보통 원통에서의 열전도보다 5.32% 증가되었다. Ra와 Pr가 증가하면 국소핀 누셀트수는 증가하고 무차원핀 온도는 감소된다. 그 러나 무차원핀 변수가 증가하면 국소핀 누셀트수와 무차원핀 온도분포는 증가된다. 최대국소핀 누셀트수는 Ra=$10^{6}$인 경우에 상향핀과 하향핀의 (r-r$_{0}$)=0.1-0.2에서 존재한다. 수 직핀을 가진 원통주위에서 부력 유도된 유동은 보통 원통에서 보다 더욱 활발하였다. 따라서 Ra=$10^{6}$ , Pr=5인 경우에 핀 근방에서의 무차원 무차원반경 방향 속도는 보통원통의 경 우보다 큰 값을 가진다.다.다.

대류유동으로 수직 분사된 과열 와류분무의 분무특성 (Spray Characteristics of Superheated Swirl Spray Vertically Introduced into Convective Cross-flow)

  • 이해천;윤웅섭
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.395-398
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    • 2010
  • 감압비등에 의한 미립화는 더 미세한 직경의 액적을 얻을 수 있고, 분무각이 증가하며, 더 좋은 혼합특성을 갖는 다는 점에서 단순 압력식 미립화와 차이가 난다. 감압비등이란 과열된 액체를 포화 압력 이하의 대기 중으로 분사하여 급격한 비등에 의해 이루어지는 미립화이다. 본 연구는 금속 연료를 이용한 추진기관의 산화제인 물 공급기술에 감압비등과정을 이용한 와류분무를 적용시키기 위해 수행됐다. 분열길이와 같은 거시적 특성은 Charge-Couple Device(CCD) 카메라를 이용해 측정하였고, Sauter Mean Diameter(SMD)와 SMD분포와 같은 미시적 특성은 Global Sizing Velocimetry(GSV) 시스템을 이용해 측정했다. 실험은 압력과 온도, 대류 속도를 변화시키며 진행했다.

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액체 연료 표면에서의 화염확장기구에 관한 실험적 연구 (An experimental Investigation on Flame spreading over liquid fuel surface)

  • 김한석
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.5-10
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    • 1993
  • Flame spreading over liquid fuel surface has been investigated using thermocouple and schlieren photograph. Without forced convection, it was clearly found that the flame spreading is mainly controlled by surface flow which is maybe generated by change of surface tension. Furthermore, the radiative heat transfer is dominant over a conductive heat transfer in kerosene. But the latter was found more influential than the former in diesel. Oscillation of flame spreading was found. It maybe cause of surface flow.

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Czochralski 방법에 의한 실리콘 단결정 성장에서 자장에 의한 산소의 전달 현상 제어 (Effect of applied magnetic fields on oxygen transport in magnetic Czochralski growth of silicon)

  • Chang Nyung Kim
    • 한국결정성장학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.210-222
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    • 1994
  • 축방향의 균일한 자장이 Czochralski 도가니에 가하여졌을 때의 유동장, 온도장 및 산소의 농도장이 수치적으로 연구되었다.Czochralski 유동장과 농도장에 작용하는 부력, thermocapillarity, 원심력, 자성력, 산소의 확산계수, 산소의 segregation coefficient, SiO형태의 evaporation, 도가니벽의 ablation 등이 고려되었다. 회전방향으로의 대칭성으로부터 자오면에서의 속도성분과 회전방향의 속도성분, 온도, 전류의 흐름 등이 먼저 정상상태에 도달하였다고 가정하고 초기에 일정한 산소의 농도가 주어진 상황에서 비정상 상태의 산소의 농도장이 해석되었다. Czochralski 유동장에서의 대류와 확산에 의한 산소의 전달현상이 파악되었으며 결정성장 표면으로 흡수되는 산소의 농도가 연구되었다.

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난류경계층에서 벽마찰력과 유동방향 속도성분과의 상관관계(I)-시간 평균된 공간-시간 상관관계의 분석- (Correlation of the Wall Skin-Friction and Streamwise Velocity Fluctuations in a Turbulent Boundary Layer(I) -Analysis of Long-Time Averaged Space-Time Correlation-)

  • 양준모;유정열;최해천
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제21권1호
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    • pp.140-152
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    • 1997
  • A simultaneous measurement of the wall skin friction and near-wall streamwise velocity fluctuations is performed using hot film and hot wire anemometers to investigate the relation between them. Near-wall turbulence statistics measured with a hot-wire probe are in good agreement with previous results. Turbulence properties of the wall skin friction fluctuations measured with a hot film also show fairly good agreements with those measured by others except that rms level is lower in the present study. Long-time averaged space- time correlations show that the wall skin friction is highly correlated with a turbulence structure which is tilted from the wall in the streamwise direction. Tilting angles are obtained from the phase shifts between the wall skin-friction and streamwise velocity fluctuations. The convection velocity of the near-wall streamwise velocity obtained from the space-time correlation is in good agreement with that from the direct numerical simulation database.

유동층형(流動層形) 열교환기(熱交換器)에서 전열증진(傳熱增進)에 관(關)한 실험적(實驗的) 연구(硏究) (An experimental study on heat transfer augmentation in fluidized bed heat exchanger)

  • 유지오;서정윤
    • 태양에너지
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    • 제13권2_3호
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    • pp.91-106
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    • 1993
  • 유동층을 열교환기에 응용하기 위한 시도로 알루미나 입자를 유동입자로 하는 수직 이중관식 유동층형 열교환기에서 내관으로 평활관과 핀관(종형핀)을 사용하는 경우에 각각의 열전달효과를 비교, 검토하였다. 본 실험에서는 평균직경이 $0.41{\sim}0.77mm$ 범위의 4종의 알루미나 입자를 사용하였으며, 초기충진높이는 50mm($H_o/H=0.083$)에서 250mm($H_o/H=0.417$)의 범위로 하였다. 입자의 크기와 초기 충진높이 및 유동화속도가 열전달계수에 미치는 영향을 검토하고, 단상강제대류형 열교환기와 열전달효과를 비교한 결과, 평활관을 사용하는 경우에는 7.8배, 핀관을 사용하는 경우에는 12.9배의 전열증진효과가 있었다. 또 유동층에서는 유동화속도가 증가함에 따라 열전달계수는 최대값을 보인후 다시 감소하는데, 이때의 Nu수 및 Re수와 Ar수의 무차원 관계식을 구하였다.

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