• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.383.1-383.1
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• 2016

열전달 시스템에서 임계 열유속 발생 시 시스템의 물리적 손상을 야기하기 때문에 비등 열전달에서 임계 열유속은 열전달 시스템의 한계 또는 안전성을 나타낸다. 따라서 열전달 시스템의 안정성을 위해서는 임계 열유속 향상이 필수적이다. 최근에는 나노유체를 열전달 시스템에 적용할 경우 임계 열유속이 증가한다고 보고되었다. 하지만 나노유체는 원전 및 각종 열전달 시스템에 적용 시 나노입자가 열전달 표면에 침착되는 파울링 현상을 발생시킬 수 있으며, 이 때문에 시스템의 열효율이 크게 감소할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 열전달 시스템에 나노유체를 적용했을 때, 나노유체의 침착현상이 시스템에 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과 유속과 코팅시간이 증가할수록 산화처리된 다중벽 탄소나노튜브 나노유체의 임계 열유속이 크게 증가하고 있음을 확인할 수 있다. 하지만 나노입자 침착정도와 유속이 증가할수록 비등 열전달 표면과 유체의 포화온도의 차이인 과열도가 상당히 크게 증가함을 알 수 있었으며, 열전달 계수는 순수 물의 0 m/s의 비등 열전달 계수와 비교하면 감소하는 것을 확인하였다.

• 설비공학논문집
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• 제12권3호
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• pp.235-243
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• 2000

A theoretical model for laminar filmwise condensation along an isothermal vertical wall at constant pressure has been formulated on the basis of conservation laws and other fundamental physical principles. The model was applied to the prediction of the influences of variable thermophysical properties of liquid and vapor layers in the filmwise condensation of superheated vapor of Rl2, R134a, R142b and R152a. The dimensionless velocity component method was employed in the transformation of the governing equations and their boundary conditions, and the polynomial method was used for treating variable thermophysical properties of liquid and vapor. Physical quantities, such as the dimensionless thickness of the liquid layer, local heat transfer rate and mean heat transfer coefficient, were investigated for different values of the superheated temperature of the stagnant vapor far from the wall. It was found that the value of mean heat transfer coefficient of R134a was higher than other refrigerants for the change of the superheated temperature.

• 설비공학논문집
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• 제16권10호
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• pp.942-951
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• 2004

This paper presents the results of a theoretical study of the effect of radiation during free convective laminar film boiling for methanol/water binary mixtures on an isothermal vertical wall at atmospheric pressure. With the well-known boundary layer theory as a basis, a theoretical model has been formulated into consideration for mass diffusion at liquid phase. The equations are numerically solved by a similarity method to investigate the effects of radiation emissivity on the surface with various parameters such as wall superheat and composition of more volatile component at liquid phase far from the wall. From the results, the distributions of the physical quantifies are investigated in both phases. New correlations are proposed to predict the heat transfer coefficient of binary mixtures. It is shown that the proposed correlations are in good agreement with numerical results and with Bromley's correlation within maximum $11\%$ errors. It is also found that as the wall superheat is increased, radiation effect becomes more important.

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권10호
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• pp.1380-1387
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• 2000

The existing theoretical models for steady two-dimensional free convective laminar film condensation of pure saturated or superheated vapor under atmospheric pressure on isothermal vertical wall have been reviewed. To investigate the effects such as inertia, thermal convective and liquid-vapor interface shear stress, the models of constant or variable properties in liquid film for condensation of saturated vapor are compared in detail with Nusselt model. Also, for condensation of superheated vapor, the effects of superheated temperature and variable properties in liquid and vapor layers are examined and then a new correlation is proposed to predict the heat transfer. The results are in good agreement with the Shang's correlation within 2% errors.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.31-36
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• 2000

The existing theoretical models for steady two-dimensional free convective laminar film condensation or pure saturated or superheated vapor under atmospheric pressure on isotheraml vertical wall have been reviewed. To investigate the effects of inertia, thermal convective and liquid-vapor interface shear stress, the models of constant or variable properties in liquid film for condensation of saturated vapor are compared in detail with Nusselt model. Also, for condensation of superheated vapor the effects of superheated temperature and variable properties in liquid and vapor layer are examined and then new correlation is proposed to predict the heat transfer. The results are in good agreement with the Shang's correlation within 2% errors.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.87-94
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• 1992

본 연구에서는 실험적 해석을 통하여 액체-액체계의 직접접촉 막비등열전달 특성을 최소막비등지점과 막비등열유속의 측면에서 해석하고자 한다. 이는 직접접촉 비등에 대한 효율적인 열전달의 온도영역이나 주어진 액체-액체 계의 조합에 대한 증 기폭발의 발생가능성의 예측에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국수산과학회지
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• 제18권1호
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• pp.8-14
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• 1985

어구의 모형실험을 위한 회유수조를 제작하여 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 동력 50 H.P.의 D.C. Motor에 의하여 생기는 최대 유속은 약 2.3m/sec로서 지시전압 200 V, 지시전류 185 A에서 나타났다. 2. 유속과 전압과의 관계는 $0{\sim}1.0m/sec$까지는 비선형적으로 비례하나 1.0m/sec 이상에서 직선적으로 비례하였다. 3. 공칭 유속의 범위는 0.4m/sec에서 1.8m/sec까지이다. 그 이상으로 부터 최대 2.3m/sec까지는 수십분 이상 사용하며 모터의 과열현상이 나타났다 4. 수유 횡단면을 따르는 수직 유속분포는 수로중앙을 중심으로 좌우 약 70 cm까지는 0.2m/sec 이내의 차이를 나타냈다. 그러나 그 외부는 프로펠러의 크기, 벽과의 마찰로 인하여 급격히 감소한다. 5. 수심 중앙면을 따르는 수평적 유속 분포를 보면 유입부로 부터 관측부의 중앙까지는 수류변화가 거의 없으나 그 이후는 수로의 만곡에 따라 편향되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제18권3호
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• pp.200-208
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• 1986

원자로 냉각 계통의 배관 파열에 근거한 냉각재 상실 사고를 방출계수 0.4에 대하여 분석하였다. 분석은 원자로 냉각계통의 배관 파열에 의하여 발생된 감압부터 노심 복구까지의 전 과도 상태를 포함한다. 계통 열수력과 핵연료 성능 평가를 위하여 BLOWDOWN 단계에서는 RELAP4/MOD6-EM 코드와 RELAP4/MOD6-HOT CHANNEL 코드를 사용하였으며 REFLOOD 단계에서는 RELAP4/ MOD6-FLOOD 코드와 TOODEE2 코드를 각각 사용하였다. LOWER PLENUM 충전을 고려하기 위하여 DOWNCOMER에서 증기-물역방향 유동과 과열벽효과를 근사하여 간단한 해석적 모델이 개발되었다. EOB 발생시의 정보를 근거로 하여 재충전지속 시간과 초기 복구 온도가 계산되었으며 RELAP4/MOD6에 의한 분석결과와 비교하여 상당한 일치를 보였다. 또한, 조기 EOB 발생에 영향을 미치는 계통변수의 연구가 수행되어졌다. DOWNCOMER와 UPPER HEAD사이의 마찰손실이 조기 EOB 발생에 지대한 영향을 미쳤으며 적당한 마찰손실계수의 선택을 통하여 조기 EOB 발생을 방지할 수 있었다. 노심 nodalization이 여섯 개인 경우와 세 개인 경우의 분석 결과가 계통열수력학적 면에서 유사한 결과를 나타내지만, 좋은 결과를 얻기 위하여 전자의 경우가 요구된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.9-19
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• 2020

본 연구에서는 정격 출력 375 MW급의 석탄화력발전소의 보일러 및 보일러를 지지하는 철골의 유한요소해석을 위한 보일러-철골 통합모델을 개발하였다. 본 연구는 SAP2000 프로그램을 사용하여 지진하중에 대하여 통합모델을 해석함으로써 차후에 보일러와 철골의 안전성을 평가할 것을 염두에 두고 수행한 선행 연구이다. 보일러 내부의 수많은 관으로 구성되는 복잡한 과열기, 재열기, 절탄기, 멤브레인벽에 대하여 단순화 기법을 사용하여 강성과 관성의 관점에서 등가인 보요소, 쉘요소, 솔리드요소로 모델링하는 방법을 제시하였다. 그리고 보일러와 철골 간의 연결을 위한 모델링 방법도 제시하였다. 보일러를 철골의 거더에 매다는 역할을 하는 많은 행거는 개수를 줄여서 등가 행거로 변환하여 모델링하였다. 보일러 외벽의 벅스테이에 부착된 보일러 스토퍼는 스토퍼와 철골 기둥 사이의 연결 관계를 고려하여 변위를 연계시켜 모델링하였다. 개발된 보일러-철골 통합모델에 대하여 자중조건에 대한 정적해석을 수행하여 변형형태를 평가하였다. 자중조건에 대한 해석결과, 철골 부재들과 보일러의 주요 구성품들의 거동이 타당한 것으로 나타났다. 결론적으로 본 연구에서 개발된 통합모델은 보일러 및 보일러를 지지하는 철골의 지진에 대한 안전성 평가에 충분히 활용이 가능한 것으로 판단된다.

• 에너지공학
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• 제28권3호
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• pp.1-9
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• 2019

화력발전소에서 사용되는 급수 가열기 튜브에서는 사용중에 두께 감육이 발생하여 수명이 소진된다. 감육에 의한 파열 우려가 있으면 수명이 종료되는데, 파열조건을 결정하는 튜브 벽의 응력은 내압에 의한 원주방향 응력의 영향이 가장 큰 것으로 알려져 있지만, 튜브 내외부 온도차이에 의한 열응력에 대한 고려 또한 필요하다. 튜브 두께 방향의 온도차이는 열응력을 발생시켜 튜브의 잔여수명을 단축시키는 영향을 준다. 본 논문에서는 급수가열기 내에서 튜브 내표면과 외표면에 온도 차이가 가장 큰 과열저감구역(de-superheating zone)을 대상으로 열응력을 연구하였다. 원주방향으로 균일하게 감육된 튜브에서 두께방향의 온도차 때문에 발생하는 원주방향 응력, 반경방향 응력 및 온도분포를 평가하기 위한 해석적 수식을 제시하였다. 제시된 해석식의 정확도와 효과를 검증하기 위해 식으로부터의 계산된 결과를 유한요소해석으로 평가한 정확한 결과와 비교하였다. 또한, 유한요소해석으로 편심 감육된 튜브에 대한 응력도 평가하였다. 열응력 해석 및 온도 분포 해석에서 대류열전달 계수의 영향을 분석하기 위해 튜브 내표면 및 외표면에 여러 값의 열대류 계수를 적용하여 해석 결과를 비교하였다. 해석 결과 튜브 내표면보다 외표면의 열대류 계수가 응력 발생에 더 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 열하중만 고려된 경우, 균일 감육과 편심 감육 상태 모두에서 원주방향 응력이 반경방향 응력보다 크게 평가되었다.