• 제목/요약/키워드: 대류 유동

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구 조화 근사법에 의한 정사각형 밀폐공간내의 자연대류-복사열전달 해석 (Analysis of Natural Convection and Radiation Heat Transfer in a Square Enclosure by Spherical Harmonics Approximation)

  • 차상명;김창기;박희용
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.1021-1029
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    • 1991
  • 본 연구에서는 2차원 정사각형 밀폐공간내에서 흡수 및 방사하는 회기체에 대 한 자연대류-복사 열전달을 P-1 및 P-3 근사법을 이용하고 수치해석을 통하여 유동 및 열전달 특성을 연구하였고 Plank 수, 광학두께 및 벽방사율의 영향을 조사하였다. 또한 P-3 근사해와 비교함으로써 P-1 근사해의 적용범위를 고찰하였다.

초음속유동장 내에 돌출된 실린더와 2차분사 홀 주변에서의 열전달 현상 연구 (Heat transfer in the perturbed boundary layer by cylinder and secondary injection in supersonic flow)

  • 이종주;유만선;송지운;조형희
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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    • pp.276-280
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    • 2007
  • 초음속 유동장내에 분사된 이차제트 주변에서의 열전달 현상을 고찰 하였다. 초음속 유동장내에 등 열유속조건이 적용되도록 히터를 표면에 설치하였으며, Jet to freestream momentum ratio(운동량비)에의 변화에 따른 2차분사를 하여, 2차분사홀 주변의 표면온도 변화를 적외선 카메라를 통하여 측정하였으며, 이를 바탕으로 대류열전달 계수를 계산하였다. 또한 초음속 유동장 내에서 돌출된 실린더 주변 표면의 대류열전달 계수 측정 결과와 비교 하였다. 실린더의 주유동에 대한 기울어진 각도와 2차분사의 운동량비는 표면 대류열전달계수 분포에 중요한 요인으로 작용하였다.

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수평 다공층에서 수직 관통류가 자연대류 열전달에 미치는 영향에 관한 연구 (The Throughflow Effects on Natural Convection in Horizontal Porous Layer)

  • 서석진
    • 에너지공학
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    • 제7권2호
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    • pp.209-215
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    • 1998
  • 본 연구에서는 수평 가공층의 하부에서 가열하고 상부에서 냉각하는 자연대류현상을 Brinkman-Darcy 방정식을 이용하고 하부 경계면에서 상부 경계면으로 균일한 관통류가 있을 경우를 고려하여 수직 관통류가 자연대류에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 관통류가 없을 경우의 임계 Rayleigh수와 있을 경우의 임계 Rayleigh수를 비교하였다. 또, 일정한 Rayleigh수에서의 관통류의 세기에 따른 Nusselt수, 등온선의 형태, 유동현상의 변화를 고찰하였다. 이와 같은 연구를 하기 위해 수치 해석적 연구로는 2차원 비정상 유동으로 가정하고 유한차분법(FDM)을 이용하였으며, 실험적 연구에서는 수치해석상의 결과를 검증하기 위해 액정(Liquid Crystal)을 시험체적 앞면에 부착하여 관통류의 세기에 따른 온도장의 재 분포를 가시화 하였다. 결론적으로 관통류는 순수 자연대류상에서의 온도장의 형태를 크게 변화시키고, 관통류의 세기가 강해짐으로써 대류 열전달의 불안정성이 감소함을 알 수 있었다. 또, Nusselt수를 구함으로써 대류열전달의 강도를 추정할 수 있었다.

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넓은 수평 환형 공간에서의 중간 Prandtl수 유체의 자연 대류의 천이 (Free Convective Transition of Intermediate Prandtl-Number Fluids in a Wide-Gap Horizontal Annulus)

  • 유주식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제24권2호
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    • pp.169-176
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    • 2000
  • Natural convection in a wide-gap horizontal annulus is considered, and the transition of flows and the bifurcation phenomenon are investigated for the fluids with Pr=0.2 and 0.3. At Pr=0.2, a bicellular flow pattern is observed at high Rayleigh number, and the solution is unique. At Pr=0.3, both the steady unicellular and bicellular flows exist above a certain critical Rayleigh number. For the fluids of Pr=0.2, the bicellular flow can be obtained by the impulsive heating of the inner cylinder, but it is not obtained from the zero initial condition for Pr=0.3. Hysteresis phenomena have not been observed. A transition from a bicellular flow to a unicellular flow occurs for Pr=0.3.

수평원관 내부에 위치한 동축정방형 물체 주위에서의 자연대류특성 (Patterns of Natural Convection around a Square Cylinder Placed Concentrically in a Horizontal Circular Cylinder)

  • ;원영호;장근식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.147-159
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    • 1982
  • 내부에 정방형, 외부에 원형인 두 정온동심수평관으로 이루어진 폐쇄공간에서 열부력으로 야기된 대류열전달 현상을 연구하였다. 주어진 비정규적 형상에서의 층류 정상 Boussinesq 유동을 해 석하기 위하여, 지구중력방향에 대하여 가능한 두 개의 대칭형 위치에 관하여, Galerkin 유한요 소법을 사용하였다. 이론의 결과를 확증하기 위하여 실험적으로도 온도측정과 유선의 가시화를 수행하였다. 정방형내관의 직각인 선단은 국소 및 총체열전달에 있어서 소극적인 역할을 하지만, 이들로 인한 경계층 유동의 박리는 발생하지 아니함을 보였다. 이 내관의 상부 수평면상에서는 유동속도와 온도구배가 낮기는 하나 확연한 대칭형의 열상승류(Plume)가 가능하였다. 내관의 벽면들이 지구중력방향에 관하여 .+-.45.deg.의 각을 이룰 경우 과류의 중심부가, Rayleigh수가 6.5*$10^{4}$보다 작을 때는 4개, 이보다 클때는 2개가 폐쇄공간 안에서 발생하였다.

적외선 측정 기법을 이용한 초음속 유동내 열전달 측정 (Heat Transfer Measurement in a Supersonic Flowfield by an Infra-red Thermography)

  • 유만선;이종주;송지운;조형희
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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    • pp.359-362
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    • 2006
  • 초음속 유동내 노출된 표면에서의 열전달 특성 파악을 위하여 적외선 측정 방법이 적용되었다. 등열유속 조건을 만족하는 표면 온도를 적외선 카메라로 촬영하여 이로부터 대류 열전달 계수를 계산하였으며, 실린더가 설치된 표면 근방에서 증가된 열전달 계수 분포를 도출해 낼 수 있었다.

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비비등 수직 하향 유동의 대류 열전달 특성 (The Characteristics of Convective Heat Transfer in Non Boiling Vertical Downard Flow)

  • 이동상;김재근;양희준;오율권;차경옥
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.118-123
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    • 2000
  • This experimental study was conducted to figure out the characteristics of convective heat transfer in non boiling vertical downward flow with polymer additives. This experiment was studied in 26mm diameter, 800mm heating length and $1{\times}10^5W/m^2$ heat flux. The polymer concentration ranged from 0PPM to 500PPM with corresponding from Reynolds number $3.3{\times}10^4$ to $6.8{\times}10^4$ in non boiling vertical downward flow. Experimental results show that the characteristics of convective heat transfer was a strong function of polymer concentration and it has decreased with increasing the polymer concentration in non boiling vertical downward flow.

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비 혼합 2유체 열사이폰의 유동 특성에 관한 가시적 연구 (Visualization of Flow Characteristics on Thermosyphon with Immiscible Binary Working Fluid)

  • 도선엽;강환국;박승철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.3022-3029
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    • 2015
  • 본 연구에서는 물과 비 혼합 비 공비 물질을 작동 유체로 사용하는 가시화 실험 장치를 제작하여 열유속을 증가시키며 시간에 따른 벽면온도 특성과 내부 유동를 카메라로 연속 촬영하며 2유체 열사이폰의 내부의 유동 및 열전달 특성에 대하여 가시적 방법으로 실험을 수행하여 실험 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 물과 FC40을 사용한 비 혼합 2유체 열사이폰은 열유속의 크기에 따라 자연대류, 펄스비등, 연속비등의 세가지 영역으로 구분 되었으며 비등은 증기압이 낮은 물에서 발생하였다. 자연대류에서는 액체 풀에서 물의 증발과 대류 액막 유동이 발생하였다. 액체 풀에서 비등이 발생할 때에는 강한 비등에 의하여 FC40과 물의 혼합된 상태로 전 영역에 걸쳐 기-액 이상 유동이 발생하였다.

수평으로부터 약간 경사진 등온면이 저온의 순수물 속에 잠겨있을때 일어나는 자연대류 열전달 (Natural Convective Heat Transfer Adjacent to Slightly Inclined Isothermal Surface Immersed in Cold Pure Water)

  • 유갑종;엄용균
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.1001-1010
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    • 1991
  • 본 연구에서는 천이유동의 존재를 밝히고 천이영역과 경사각의 관계, 유동 및 열전달특성을 구명하고자 한다.이를 위해 유한차분방법(FDM)으로 수치해석하고 실 험결과와 비교, 검토하였다.

위상 차이가 있는 작은 파동수의 정현적인 벽면 온도 하에서의 자연 대류 유동의 천이 (Transition of Natural Convective Flows Subjected to Small-Wave-Number Sinusoidal Wall Temperatures with Phase Difference)

  • 유주식
    • 대한공업교육학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.300-311
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    • 2008
  • 두 벽면이 서로 다른 평균 온도와 일정한 위상 차이 하에서 작은 파동수의 정현적인 온도 분포를 갖는 시스템에서의 자연 대류를 조사한다. 벽면 온도 분포의 파동수 k=0.5이고 위상차는 ㄱ/2 이며, 고려하는 유체는 Pr =0.7인 공기이다. 작은 Rayleigh 수의 전도 영역에서는 한 주기에 걸쳐 약간 기울어진 형태의 두 개의 큰 셀이 형성된다. 그러나 Rayleigh 수가 증가하면 열적으로 불안정한 영역에서 여러 개의 셀이 형성되는 다수 셀 유동이 일어난다. 다수 셀 영역에서 과도기적인 기간에서는 일시적으로 공간적인 점대칭성이 깨어지기도 하지만 정상 상태의 유동장은 언제나 대칭성을 만족한다. 유동 형태의 천이가 일어나는 임계 Rayleigh 수 부근에서는 Nusselt 수가 급격하게 증가한다.