• Journal of Energy Engineering
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• v.9 no.4
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• pp.358-365
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• 2000

본 연구에서는 수직 단일관에서의 재관수(reflux) 응축 현상에서 증기유량이 역류제한치보다 큰 경우에 발생하는 다양한 유동 패턴을 예측하고, 그 동적 특성을 해석하기 위한 모델을 개발하였다. 특히 L/D가 큰 재관수 응축기에서 발생하는 충전 방출 모드에서의 동적 특성을 예측하는 것이 목표이다. 응축기의 내부를 액체와 증기의 두 영역으로 나누어 질량, 에너지, 운동량 보존에 입각한 본 모델은, 형성된 물기둥의 진동시 갈래질 경계(bifurcation boundary)와 진동주기를 예측할 수 있다. 이 모델은 McMaster 대학에서 수행한 실험결과와 비교한 결과 양호한 예측을 했고, 튜브 직경변화 효과를 잘 묘사하였다. 이러한 단순 모델은 재관수 응축기의 설계시에 설계변수를 도출하는데 사용될 수 있고, 인위적으로 부여한 압력펄스를 이용하여 재관수 응축기의 운전영역을 개선하는데 기초로 활용될 수 있다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.25 no.2
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• pp.161-167
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• 2015

In this paper, a novel thermoelectric cooling system utilizing condensed water is introduced and its electrical equivalent circuit model is proposed. The introduced system can deals with the condensed water and improves efficiency by spraying the condensed water on heat sink. The electrical equivalent circuit model is derived by combining the circuit model of the classical thermoelectric cooling system with equation of heat exchange. Because the parameters of the model can be defined from not other experimental data but just the data sheet of the thermoelement, the model can be useful to design and develop the controller of the proposed system. We verify that the proposed model is valid and the introduced system is more efficient than the previous thermoelectric cooling system through simulations.

• Journal of Energy Engineering
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• v.25 no.1
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• pp.56-68
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• 2016

Extensive researches have been carried out for enhancing the safety of nuclear power plants and, especially, the development of passive cooling systems, such as passive containment cooling system (PCCS) and passive residual heat removal system, is increasingly important, where condensation is a crucial heat transfer mechanism. Recently, Ahn & Yun et al. developed a horizontal in-tube condensation heat transfer model as one of the activities for the PCCS development. In this work, we implemented the Ahn & Yun 's condensation heat transfer model into the MARS code and assessed it using the PASCAL experimental data. Based on the results of the assessment, we identified the limitations of the Ahn & Yun 's model and suggested a modified Ahn & Yun 's model, and assessed the model using various experimental data.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.27 no.1
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• pp.193-200
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• 2021

In this study, an analysis technique using static condensation is proposed for an efficient local nonlinear static analysis. The static condensation method is a model reduction method based on the degrees of freedom, and the analysis model is divided into a target part and a condensed part to be omitted. In this study, the nonlinear and linear parts were designated to the target and the omitted parts, respectively, and both the stiffness matrix and load vector corresponding to the linear part were condensed into the nonlinear part. After model condensation, the reduced model comprising the stiffness matrix and the load vector for the nonlinear part is constructed, and only this reduced model was updated through the Newton-Raphson iteration for an efficient nonlinear analysis. Finally, the efficiency and reliability of the proposed analysis technique were presented by applying it to various numerical examples.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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• 1995.05a
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• pp.207-212
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• 1995

본 연구에서는 발전소 응축기를 시뮬레이션 할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 관 내외 측 열전달계수의 계산에는 기존 상관식들과 응축 모델을 사용하였고 $\varepsilon$-NTU 방법을 사용하여 응축기를 해석하였다. 실제 응축기를 모사하기 위하여 관다발 보정계수 및 화울링 계수도 도입하였다. 이 프로그램을 사용하여 기존 평관을 대체할 전열촉진관의 형상을 도출하였다. 시뮬레이션 결과 전열촉진관을 사용하면 증기 응축 온도를 6 - 8 $^{\circ}C$ 정도 낮출 수 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.25 no.2
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• pp.1-20
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• 2016

A condensation heat transfer model is very important for the safety analysis of nuclear power plants. Especially, condensation under the presence of noncondensable gases (NCGs) is an important issue in nuclear safety because the presence of even a small quantity of NCGs in the vapor largely reduces the condensation rate. In this study, the condensation heat transfer model of the severe accident analysis code MELCOR 1.8.6 has been assessed using a set of condensation experiments performed under the thermal-hydraulic conditions similar to those inside a containment during design-basis accidents or severe accidents. Experiment conditions are categorized into 4 types according to the shape of the condensation surface: vertical flat plates, outer surface of vertical pipes, inner surface of vertical pipes, the inner surface of horizontal pipes. The results of the calculations show that the MELCOR code generally under-predicts the condensation heat transfer except the condensation on inner surface of vertical pipes.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.7 no.3
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• pp.344-352
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• 1983

격납 용기 내에 비응축성 가스(공기)가 존재하는 경우에 증기의 응축 열전달 계수를 평가하는 방 법을 연구하였다. 유일한 대규모 격납 용기 실험인 CVTR자료를 이용하여 응축 열전달 계수를 계산하여, 현재 원자력 발전소의 냉각재 상실 사고(LOCA) 및 주 증기 배관 파열사고(MSLB)시에 격납 용기의 안전 해석에서 공식적으로 사용되고 있는 Tagami와 Uchida열전달 계수 관계식과 비교해 본 결과 좋은 일치를 보여 주었다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.10 no.4
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• pp.349-356
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• 2001

Phenomenon of direct contact condensation (DCC) heat transfer between steam and water is characterized by the transport of heat and mass through a moving steam/water interface. Since the DCC heat transfer provides some advantageous features in the viewpoint of enhanced heat transfer, it is widely applied to the diversified industries. This study proposes a simple condensation model on the stable steam jets discharging into a quenching tank with subcooled water from a single horizontal pipe for the prediction of the steam jet shapes. The model was derived from the mass, momentum and energy equations as well as thermal balance equation with condensing characteristics at the steam/water interface for the axi-symmetric coordinates. The extremely large heat transfer rate at the steam/water interface was reflected in the effective thermal conductivity estimated from the previous experimental results. The results were compared with the experimental ones. The predicted steam jet shape(i. e. radius and length) by the model was increasing as the steam mass flux and the pool temperature were increasing, which was similar to the trend observed in the experiment.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.20 no.4
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• pp.59-69
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• 1996

냉동.공조 및 각종 화학공업에 널리 사용되는 열교환기인 응축기의 고성능화 및 합리적인 설계를 위해서는 냉매의 정확한 응축열전달률 예측과 그 메카니즘 규명이 필수 요건이다. 본 연구에서는 내경 9.7mm, 외경 12.7mm, 길이 1200mm의 수직 이중관 응축기의 압력강하 및 응축열전달특성을 실험적으로 밝혔다. 실험으로부터 Lockart-Martinelli의 상관 관계식을 이용한 수직 응축관내 압력강하 특성을 종래의 실험식들과 비교.검토하고 새로운 압력강하식을 제안하였다. 그리고 종래의 해석방법과는 달리 비환상류 모델을 가정한 해석결과로부터 전 유동양식에 걸쳐 적용할 수 있는 새로운 응축열전달 예측식을 제안하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.31 no.4
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• pp.1-7
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• 2003

습공기에 포함된 수증기가 상(Phase)변화를 일으킬 때 잠열이 발생하고 이 잠열은 익형 주위의 압축성 유동 상태량들을 변화시키므로, 이러한 열 증가가 유동에 끼치는 영향에 대하여 수치해석을 통하여 연구 수행하였다. 수치해석은 Rusak 과 Lee [1]가 최근에 연구 수행한 미교란 방법(small-disturbance approach)에 근거하여 이루어졌다. 고전적 핵 생성 모델과 작은 물방울 성장(droplet growth)모델을 이용한 이 방법에서는 비평형 균질 응축과정에서 일어나는 열 방출을 묘사한다. 응축에 의한 열전달, 압축성 유동의 운동에너지, 그리고 유동의 열적 상태량들 사이에서 일어나는 비선형 상호영향을 조사하고, 또한 주어진 문제를 지배가호 있는 상사 파라미터들을 제시하였다. 계산 결과들은 Euler 방정식을 사용하여 얻은 선행 수치계산들과 비교하여 잘 일치됨을 보였다. 상사법칙은 유동 동역학과 응축 상태량들이 상당히 비슷하게 거동하는 다양한 유동 형태들을 제안한다. 압축성 습공기 유동은 유체기계에 사용되는 익형들의 공력 성능을 증가시키는데 응용될 수 있다.