• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.10 no.5
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• pp.670-679
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• 1986

본 논문은 내관 외벽에 나선형 인공조도가 있는 동심 이중관 사이의 유동특성 을 관찰하기 위해 일정 나선각에 대하여 피치비를 변화시키면서 선회속도, 축방향속도 압력을 측정하였으며, Han등의 연구에서 발표된 조도함수를 도입하여 유한차분법으로 수치계산을 수행하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.21 no.2
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• pp.136-143
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• 1997

직경 비가 0.56인 이중동심관에 내외측모두 매끈한 벽면, 벽면 거칠기를 안측, 외측, 그리고 양측 모두의 4경우에 대한 난류 유동과 열전달특성을 실험과 이론으로 연구하였다. 시간평균속도분포, 마찰계수, 그리고 최대 속도 지점과 전단응력이 0인 지점들을 피토튜브와 X형 열선 풍속계로 측정하였다. 이중동심관내에서 4가지 경우에 따른 사각돌출형 거칠기효과가 난류 유동과 열전달에 미치는 영향을 수정난류모델을 기초로 하여 연구하였다. 직경비, 거칠기 위치, 레이놀즈수, 그리고 프란틀수 등의 여러 변수에 의해서 난류 유동과 열전달을 고찰하였다. 본 연구는 전체적 효율 측면에서 유리하게 열전달율을 향상시킬수 있는 거칠기 구조를 밝혔다.

• Journal of Power System Engineering
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• v.1 no.1
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• pp.61-69
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• 1997

본 연구는 동심환형관에서 거칠기가 없이 매끈한 경우, 내측벽에 만, 외측벽에 만, 그리고 양측 모두에 거칠기가 있는 4경우에 대해 직경비가 0.26, 0.39, 그리고 0.56일 때 벽면에 설치된 거칠기 위치들이 난류유동장에 미치는 효과를 실험적으로 조사하고자 한다. 최대속도와 전단응력이 0인 지점들, 시간평균속도의 구배들, 그리고 와확산계수들을 X형 열선풍속계와 이중 피토튜브를 사용하여 측정하였다. 본 연구를 통하여 동심환형관에 설치된 거칠기들이 난류유동에 미치는 효과에 대한 정량적자료를 제시할 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.17 no.5
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• pp.1294-1303
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• 1993

The fully developed turbulent momentum and heat transfer induced by the square-ribed roughness elements on the inner wall surface in concentric annuli is studied analytically based on a modified turbulence model. The analytical results of the fluid flow is verified by experiment. The resulting momentum and heat transfer are discussed in terms of various parameters, such as the radius ratio, the relative roughness, the roughness density, fluid Reynolds number and for heat transfer, fluid Prandtl number. The study demonstrates that certain artificial roughness elements may be used to enhance heat transfer rates with advantages from the overall efficiency point of view.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.18 no.1
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• pp.41-50
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• 1994

동심 이중관내에서 외관내벽의 사각돌출형 조도요소에 의한 비대칭 난류유동과 열전달 특성을, 열전달과 마찰계수에 미치는 조도의 합성효과를 조사하기 위해, 연구하였다. 이론해석에서는 수정 플란틀 혼합길이(mixing length)이론의 난류모델을 속도분포와 마찰계수를 구하는데 사용하였다. 최대 속도지점에서 안쪽과 바깥쪽의 두 속도 형상들은 힘의 평형에 의해 일치시켰다. 그리고나서, 온도분포와 열전달 계수를 계산하였다. 속도형상과 마찰계수들의 해석결과는 반경비 (${\alpha}$)= 0.13, 0.26, 0.4, 그리고 0.56 경우의 실험과 매우 잘 일치하였다. 마찰계수와 Nusselt number에 미치는 반경비, 조도비, 그리고 조도에 대한 피치비 등과 같은 여러 변수들의 효과들을 조사하였다. 본 연구는 일정 조도 요소들이 전체적 효율 측면에서 볼 때 열전달을 우리하게 향상시킨다는 것을 증명하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.18 no.9
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• pp.2443-2453
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• 1994

The structure of turbulence of fully developed flow through four concentric annuli with the rough outer wall was investigated experimentally for a Reynolds number range Re=15, 000-93, 000. Turbulence intensities were measured in three(u, v, w) directions, and turbulence shear stresses in annuli of radius=0.13, 0.26, 0.4 and 0.56, respectively. Due to the square roughness element attached periodically along the axial direction, the radial velocity fluctuations show similar distribution regardless of the different .alpha.cases. However, the axial and circumferential velocity fluctuation profiles demonstrate the longitudinal turbulence structures are strongly influenced by the .alpha. values. The turbulent eddy viscosity deduced form mean velocity distributions and the measured Reynolds shear stresses are also presented and discussed.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.19 no.7
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• pp.1749-1757
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• 1995

The structure of turbulence of fully developed flow through three concentric annuli with both rough inner and outer walls was investigated experimentally for Reynolds number range Re=15000-93000. Turbulence intensities were measured in three (u, v, w) directions, and turbulence shear stresses in annuli of radius ratios .alpha.= 0.26, 0.4 and 0.56, respectively. The result showed that the structure of turbulence for these asymmetric flows was not the same as that for the annulus with smooth walls. The velocity fluctuations of all three components (u, v, and w-directions) showed little discernible variation with Reynolds numbers, but became apparent with the influence of radius ratio (.alpha.) The experimental results for an annulus with the roughened outer wall and a smooth annulus were shown in the figures as a reference. The eddy diffusivities and friction factors were also presented and discussed.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.7 no.1
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• pp.81-88
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• 1995

Fully developed turbulent flow through three concentric annuli with both the rough inner and outer walls was experimentally investigated for a Reynolds number range Re=15,000-85,000. Measurements were made of the pressure drop, the positions of zero shear stress and maximum velocity, and the velocity distributions in annuli of radius ratios, ${\alpha}=0.26$, 0.4 and 0.56, respectively. The experimental results showed that the positions of zero shear streess and maximum velocity were only weakly dependent on the Reynolds number. It was also found that the position of zero shear stress was not coincident with that of maximum velocity. Furthmore, the former was influenced more sensitively than the latter on the square-ribbed roughness along the axial direction.

• Journal of Power System Engineering
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• v.4 no.2
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• pp.17-24
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• 2000

직경비가 0.26, 0.39, 그리고 0.56인 경우 거칠기를 내벽면에, 외벽면에, 그리고 양벽면에 각각 설치한 동심환형관에서 완전히 발달된 난류유동에 대한 거칠기 효과를 실험과 이론으로 해석하였다. 그리고 거칠기 효과를 정량적으로 파악하기 위해 양벽면 모두 매끈한 환형관의 경우도 포함하였다. 실험에서 마찰계수를 구하는데 필요한 속도분포와 전단응력들은 피토튜브와 X-형 열선풍속계를 사용하였다. 이론 해석은 수정대수 난류모델을 사용하였고 그 결과를 이론값과 비교하여 아래의 결론을 얻었다. 1) 무디다이어그램 (Moody diagram)은 거칠기가 설치된 이중관에는 적용할 수 없음을 보였다. 2) 경우(c) 와 (d)에서는 반경비가 클수록 반드시 마찰계수가 증가하지 않았다. 3) 4개의 경우중 거칠기로 인해 마찰계수가 증가하는 크기의 순서는 경우(d)가 가장 컸고 경우(a)가 가장 작았다.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.21 no.3
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• pp.1-7
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• 2016

In the present study, the homogeneous model is used to simulate the natural convection heat transfer of the CuO-water nanofluid in a concentric annular enclosure. Simulations have been carried while the Rayleigh number ranges from $10^3$ to $10^6$, solid volume fraction ranges from 0.01 to 0.04 and the radius ratio varies between 0.1 and 0.7. Results are presented in the form of streamlines, isotherm patterns and averaged Nusselt numbers for different values of solid volume fraction, radius ratio of the annulus and Rayleigh numbers. The results show that by decreasing the radius ratio and/or increasing the Rayleigh number, the averaged Nusselt number increases. Also the heat transfer rate increases as increased solid volume fractions.