• 동력기계공학회지
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• 제1권1호
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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.

• 동력기계공학회지
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• 제4권2호
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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.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2002년도 춘계 공동학술발표회
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• pp.377-379
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• 2002

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2002년도 춘계 공동학술발표회
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• pp.406-408
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• 2002

• 대한기계학회논문집B
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• 제28권4호
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• pp.467-474
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• 2004

A large-eddy simulation is performed for turbulent flow in a concentric annulus with the inner wall rotation at Re$\sub$Dh/=8900 for three rotation rates N=0.2145, 0.429 and 0.858. Main emphasis is placed on the inner wall rotation effect on near-wall turbulent structures. Near-wall turbulent structures close to the inner wall are scrutinized by computing the lower-order statistics. The anisotropy invariant map for the Reynolds stress tensor and the invariant function are illustrated to reveal the altered anisotropy in turbulent structure. Probability density functions of the splat/anti-splat process are explored to develop a sufficiently complete picture of the contributions of the flow events to turbulent production. The present numerical results show that the altered turbulent structures may be attributed to the centrifugal instability, which leads to the augmentation of sweep and ejection events.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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• pp.461-466
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• 2000

Direct numerical simulations (DNS) is carried out to study fully-developed turbulent concentric annular pipe flow with two radius ratios at $Re_{Dh}\;=\;8900$. In case of $R_1/R_2\;=\;0.5$, the present result for the mean flow is in good agreement with the previous experimental data. Because of the transverse curvature effects, the distributions of mean flow and turbulent intensities are asymmetric in contrast to those of other fully-developed flows (channel and pipe flow). From the distributions of skewness of radial velocity fluctuations, it co be identified that all of the characteristics of channel, pipe and turbulent flow on a cylinder in axial flow can be appeared in concentric annular pipe flow.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.827-830
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• 2002

A direct numerical simulation is performed for turbulent heat transfer in a concentric annulus at $Re_{Dh}=8900\;and\;Pr=0.71$ for two radius ratios ($R_{1}/R_{2}=0.1\;and\;0.5$) and $q^{\ast}=1.0$. Main emphasis is placed on the transverse curvature effect on near-wall turbulent thermal structures. Near-wall turbulent structures close to the inner and outer walls are scrutinized by computing the lower-order statistics. The fluctuating temperature variance and turbulent heat flux budgets are illustrated to confirm the results of the lower-order statistics. The present numerical results show that the turbulent structures near the outer wall are more activated than those near the inner wall, which may be attributed to the different vortex regeneration processes between the inner and outer walls.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권11호
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• pp.1513-1520
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• 2002

Effect of Convex Surface Curvature on the Onset of Nucleate Boiling of Subcooled Fluid Flow in Vertical Concentric Annuli An experimental study has been carried out to investigate the effect of the transverse convex surface curvature of core tubes on heat transfer in concentric annular tubes. Water is used as the working fluid. Three annuli having a different radius of the inner cores, Ri=3.18mm, 6.35mm, and 12.70mm with a fixed ratio of Ri/Ro=0.5 are used over a range of the Reynolds number between about 40,000 and 80,000. The inner cores are made of smooth stainless steel tubes and heated electrically to provide constant heat fluxes throughout the whole length of each test section. Experimental result shows that heat flux values on the onset of nucleate boiling of the smaller inner diameter model is much higher than that of the larger size test model.

• 융합정보논문지
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• 제9권12호
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• pp.147-156
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• 2019

동심 이중관에서 기본유체 물과 나노입자 산화알미늄의 혼합인 나노유체를 적용한 대향유동을 유한체적법의 수치적 방법으로 열전달 특성을 규명하였다. 고온유체는 내부 원형관으로 흐르며 열을 외부 환형관으로 흐르는 저온유체로 전달한다. 고온유체와 저온유체의 체적유량 및 나노입자의 체적농도를 변수로 두어 열전달 및 유동 특성을 조사했다. 결과는 나노입자의 체적농도와 체적유량의 증가함에 따라 열전달 성능이 증가함을 보였다. 외부와 내부 관 모두에서 나노유체인 경우가 기본유체보다 나노입자의 체적농도가 8%일 때 나노유체가 열전달 성능이 최대 17% 증가하는 것을 확인했다. 또한 기본유체에 비해 환형관의 대류열전달 계수는 최대 31% 증가함을 보였으며 열교환기의 유용도는 약 20%가 상승함을 확인하였다. 하지만 나노입자의 체적농도가 8%일때 마찰인자가 최대 136% 커지는 것을 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제18권2호
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• pp.87-92
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• 2009

본 논문은 안쪽축이 회전하는 동심환형관 물과 비뉴튼유체의 고-액 2상 유동연구를 수행하였다. 점탄성유체의 유변학은 굴착구멍의 청결, 입자의 밖으로 수송하는 등 여러 가지 응용에 중요하다. 연구에서 투명한 아크릴관은 고체입자의 이동을 관찰하기 위하여 사용하였다. 환형관 속도는 0.3m/s에서 2.0m/s로 변한다. 머드시스템은 물과 CMC 수용액을 혼합하여 사용하였다. 연구에서 고려된 주요 변수들은 축회전속도, 유체 유동영역과 입자 주입율이다. 입자이송속도와 압력강하는 유체유량(Q, LPM)이 5~30의 범위에서 측정하였다. 물과 0.2% CMC 수용액에서 고체입자의 농도가 높을수록 압력손실이 커짐을 알 수 있었다.