• Title/Summary/Keyword: 대류 열손실

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Optimization of an Annular Fin with a Pipe of Variable Inner Radius for Fixed Fin Volume (고정된 휜 체적에 기준한 원관 내부반경이 변하는 환형 휜의 최적화)

  • Kang, Hyung-Suk
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.34 no.3
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    • pp.229-235
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    • 2010
  • Optimum values of fin performance and dimensions for an annular fin with a rectangular profile and a pipe with variable inner radius are determined by using a variable separation method. The range of ambient convection characteristic number that results in optimum heat loss is listed. The optimum heat loss, corresponding optimum fin effectiveness, fin length, and fin height are presented as a function of the inner radius of the pipe, inner fluid convection characteristic number, fin volume, and ambient convection characteristic number. One of the results shows that the optimum heat loss, fin effectiveness and fin length increase linearly with the inner radius of the pipe when both the fin volume and fin-base radius are fixed.

Optimum Performance and Design of a Trapezoidal Fin (사다리꼴 핀의 최적 성능과 설계)

  • Kang, Hyung-Suk
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.82-85
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    • 2006
  • A trapezoidal fin with various lateral surface slopes is designed optimally by using one-dimensional analytic method. For four different convection characteristic numbers, the trend of heat loss as a function of fin tip length is shown. The optimum heat loss is somewhat arbitrarily chosen as 92% of the maximum heat loss. The optimum fin length corresponding to this optimum heat loss versus convection characteristic number is presented. The optimum effectiveness and specific effectiveness is presented as a function fin shape factor.

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Analysis of Transient Conduction Heat Loss of Solid Sphere between Constant and Variable Free Convection (상수 또는 변수의 대류 경계조건을 가지는 구의 과도열전도 손실에 대한 해석)

  • Kim, M.J.;Chea, G.H.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.14 no.4
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    • pp.17-22
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    • 2010
  • 본 연구는 구의 과도 열전도에 의한 열손실을 계산하는 데 있어, 외부의 경계조건인 대류의 조건에 해당하는 상황을 상수 및 변수로 가정하였을 경우의 열전달문제를 해석한 것이다. 이 문제를 해결하기 위해 집중열용량법을 사용하고 있으며, 대류열전달계수의 값이 온도의 함수로 변한다고 가정하여 계산하였다. 계산을 수행한 결과 대류경계조건의 값을 상수로 가정한 경우가 열손실이 높이 평가된다는 것을 알았고, 이러한 경향을 상관식으로 정리하였다.

Optimization of an Asymmetric Trapezoidal Fin Based on the Fixed Fin Base Height (고정된 핀 바닥 높이에 기준한 비대칭 사다리꼴 핀의 최적화)

  • Song, Nyeon-Joo;Kang, Hyung-Suk
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.16 no.1
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    • pp.45-54
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    • 2012
  • Optimization of the asymmetric trapezoidal fin with various upper lateral surface slope is made using a two-dimensional analytic method. For the fixed fin base height, the optimum heat loss, fin length and effectiveness are represented as inner fluid convection characteristic number, fin base thickness, fin base height, fin shape factor and ambient convection characteristic number. For this optimum procedure, the optimum heat loss is defined as 95% of the maximum heat loss from the fin. One of the results shows that optimum heat loss and effectiveness seems independent of the fin shape factor while optimum fin length decreases almost linearly as the fin shape factor increases.

The Effect of Inside and Outside Fluids on the Optimization of a Reversed Trapezoidal Fin (역 사다리꼴 핀의 최적화에 미치는 내 외 유체의 영향)

  • Kang, Hyung-Suk
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.11 no.5
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    • pp.14-22
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    • 2007
  • A reversed trapezoidal fin with variable lateral surface slope is optimized using a two-dimensional analytic method. For a fin base boundary condition, convection from the inside fluid to the inside wall and conduction from the inside wall to the fin base are considered. Heat loss from the fin tip surface is not ignored. The maximum heat loss at the practical fin length, the corresponding optimum fin efficiency, fin length and fin base height are presented as a function of the fin inside and outside convection characteristic numbers. One of the results shows that the optimum fin shape becomes 'fatter and shorter' as the ratio of fin tip height to base height increases.

A Numerical Study of the Three-Dimensional Convective Heat Transfer in an Infant Incubator (신생아 보육기 내에서의 삼차원 대류 열전달에 관한 수치해석)

  • 전성수;김영호
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.22 no.1
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    • pp.35-40
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    • 2001
  • 압력기반의 유한체적법과 k-$\varepsilon$난류모델을 이용하여 신생아 보육기 내의 삼차원 정상난류유동해석과 대류현상에 의한 열전달을 해석하였다. 보육기 내의 주된 공기유동은 입구에서 유입된 공기가 보육기 위쪽을 지나 출구로 이동하며 각진 구석에서 작은 와류들이 관찰되었다. 보육기의 입구부를 제외한 대부분에서의 유속은 0.1m/s 이하로 나타났으며, 신생아의 다리부분에서의 속도가 머리부분보다 다소 크게 관찰되었다. 입구쪽의 온도가 출구쪽의 온도보다 1~2$^{\circ}C$ 높게 나타났으며 속도 크기가 큰 다리부분에서의 온도가 머리 또는 목부분보다 다소 낮았다. 보육기 내의 온도변화는 약3~4$^{\circ}C$로 다소 크게 나타났는데 이는 입구에서 유입된 공기가 상벽과 직각으로 만나며, 보육기 외벽의 각진 구석부분에 의한 영향으로 생각된다. 따라서 입구속도를 적절히 줄이거나 유선형의 유동을 갖도록 설계하여 열손실을 최소화한다면 보다 효율적인 보육기가 될 것으로 생각된다.

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고화 피막층 형성이 있는 노심용융물의 자연대류 열전달

  • 박래준;김상백;김희동;최상민;조재선;정창현
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.683-688
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    • 1997
  • 원전의 중대사고 발생시 형성될수 있는 노심용융물의 고화피막층을 동반하는 용융물의 자연대류 열절달 특성에 대한 실험결과를 정밀 분석하고, 이에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 본 연구대상 실험은 종횡비가 작은 경우와 큰 경우에 대하여 용융물을 자연대류와 강제대류로서 냉각하는 조건에서 경계조건에 따른 용융물의 피막층 두께를 측정하였고, 피막층 주변의 열전달량을 측정ㆍ분석한 것이다. 실험결과를 정밀 분석한 결과, 용융물의 고화 피막층 형성이 용융물의 자연대류 열전달양에 많은 영향을 미쳤으며, 종횡비가 큰 경우는 냉각 조건도 자연대류 열전달 양에 다소 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 고화층 두께 증가에 따른 종횡비 감소는 자연대류 열전달양 감소율을 작게하는 것으로 나타났다. 피막층 형성이 있는 용융물의 자연대류 열전달 해석 결과, 실험에서의 열손실 때문에 용융물의 고화 피막층 두께가 실험결과보다 다소 작게 나타났으며, 자연대류 열전달 흐름이 피막층 형성에 미치는 것으로 나타났다.

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Numerical investigation of natural convection heat loss in solar receiver for dish concentrating system (접시형 태양열 집광시스템용 흡수기의 자연대류 열손실 수치해석 연구)

  • Kang, Myeong-Cheol;Kang, Yong-Heack;Kim, Jong-Kyu;Kim, Jin-Soo;Yoo, Seong-Yeon
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2007.06a
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    • pp.680-683
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    • 2007
  • In dish concentrating system, natural convection heat loss occurs in cavity receiver. Heat loss mechanisms of conduction, convection, and radiation can reduce the system efficiency. To obtain the high efficiency, the receiver is to absorb the maximum of solar energy and transfer to the working fluid with maximum of heat losses. The convection heat loss is an important factor to determine the system performance. Numerical analysis of the convection heat loss of receiver was carried out for varing inclinaton angle from 0$^{\cdot}$ to 70$^{\cdot}$ with temperature range from 400$^{\cdot}C$ to 600$^{\cdot}C$ using the commercial software package, Fluent 6.0. The result of numerical analysis was comparable with convection heat loss model of solar receiver.

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Numerical Analysis of Optimum Door Frame for Enhancing Thermal Efficiency (한옥 창호 격자 구조의 전산해석을 통한 한옥 에너지 효율 향상 방안)

  • Ahn, Eun-Young;Kim, Jae-Won
    • Journal of Korea Multimedia Society
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    • v.15 no.5
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    • pp.672-676
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    • 2012
  • This investigation relates generally to windows and doors for traditional Korean houses(Hanok) and, more particularly, to windows and doors for traditional Korean houses which have a lattice structure that can minimize heat loss in the winter. In order to accomplish the above objective, the present invention provides a door for traditional Korean houses, including a structure of a lattice door framed with vertical lattice frames and horizontal lattice frames which are arranged in a regular periodic pattern.

An Experimental Study for performance evaluation of a ceramic heat exchanger (세라믹 열교환기의 성능 평가를 위한 실험적 연구)

  • Choe, Hyeon-Su;Sin, Dong-Hun;Jeong, Tae-Yong;Park, Sang-Hwan
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.44-44
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    • 2010
  • 대부분의 산업분야에서 사용되는 공업로는 연소 시 $1000^{\circ}C$이상의 고온 배기가스가 배출되고 있기 때문에, 이들 배기가스로부터 폐열을 회수하여 에너지를 절감하고자 열교환기를 사용하고 있다. 하지만 현재 사용되고 있는 금속 소재의 열교환기의 경우 사용온도가 $800^{\circ}C$로 제한되어 있으며, 산화, 부식, creep등의 문제가 대두되고 있다. 본 연구에서는 세라믹 소재의 열교환기를 제작하여 열전달율, 공기누설율등을 평가하는 성능실험을 하였다. 실험방법은 연소시작 후 정상상태에 도달하기까지의 경향을 알아보고 공기유량과 가스유량에 변화를 주었을 때, 열전달율과 공기누설율등을 평가하고 이론적인 데이터와 비교하였다. 실험 결과, $1300^{\circ}C$이상의 환경에서도 정상적으로 작동하였으며, 외부환경조건을 고려하였을 때, 이론적인 데이터와 근접한 데이터를 얻을 수 있었다. 그러나 대류열전달에 의한 열손실과 공기누설등이 문제점으로 지적되었다. 향후 연구에서는 대류열전달에 의한 열손실을 고려한 연구와 효과적인 씰링으로 누설을 줄일 수 있는 실험장치를 개발할 필요가 있다.

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