• Title/Summary/Keyword: 복사열교환

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열진공 챔버 내의 불균일한 열환경이 시편에 미치는 영향에 관한 수치적 연구

  • Go, Tae-Sik;Seo, Hui-Jun;Jo, Hyeok-Jin;Park, Seong-Uk;Im, Seong-Jin;Mun, Gwi-Won
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.103.2-103.2
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    • 2013
  • 위성체는 우주공간의 고진공 상태와 태양 복사열에 의한 고온 및 극저온이 반복되는 가혹한 환경으로 인해 주요 부품의 기능장애가 초래되므로 발사전 지상에서 열진공 시험장비를 이용한 열진공시험을 수행한다. 우수한 성능의 위성체 부품의 검증을 위해서 열환경 시험 요구에 따라 균일한 복사열이 매우 중요하나, 시험 조건을 비롯하여 여러 원인으로 인하여 열전달의 불균일성이 발생하게 된다. 이로 인해 시스템에 큰 영향을 미칠 수 있으므로, 시험 조건에 의한 열전달량을 고려하여 적절한 히터파워를 선정하고 챔버 내에 적절한 방열판과 챔버 슈라우드의 열교환이 간섭이 없도록 장비를 운용해야 한다. 본 연구에서는 상용프로그램인 FLUENT를 이용하여 열진공 챔버 내부 벽면의 불균일한 복사열에 따른 비정상 열전달 특성에 대하여 수치해석을 수행한 뒤 시편의 온도 분포 및 열전달 특성에 대해 비교분석하였다.

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Atmospheric and Oceanic Factors Affecting the Air-Sea Thermal Interactions in the East Sea (Japan Sea) (東海海面 熱交換에 影響을 미치는 大氣 및 海洋的 要因)

  • Kang, Yong Q
    • 한국해양학회지
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    • v.19 no.2
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    • pp.163-171
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    • 1984
  • The atmospheric and oceanic influences on the air-sea thermal interaction in the East Sea (Japan Sea) are studied by means of an analytic model which is based on the heat budget of the ocean. By means of the model, the model, the annual variations of heat fluxes and air temperatures in the East Sea are analytically simulated. The model shows that the back radiation, the latent heat and the sensible heat increase with the warn water advection. The latent heat increases with the sea surface temperature (SST) but the back radiation and the sensible heat dcrease as the SST increases. In the East Sea, an increase of mean SST by 1.0$^{\circ}C$ yields an increase of mean air temperature by 1.2$^{\circ}C$. The heat storage in the ocean plays an important role in the annual variations of heat flux across the sea surface.

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Analytical Investigation of In-direct Heater to Simulate Space Thermal Environment for Thermal Vacuum Test (열진공 시험용 비접촉식 우주 열환경 모사 장치의 해석적 검토)

  • Baek, Cheul-Woo;Shin, So-Min;Oh, Hyun-Ung
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.40 no.2
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    • pp.178-183
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    • 2012
  • To simulate space thermal environment in thermal vacuum test, direct or in-direct heater has been applied on the radiator. Both of them, direct heater attached on the radiator and indirect heater with a distance from the radiator, simulate the heat fluxes from the Sun radiation, the Earth IR and Albedo. They also supply the heat fluxes to the radiator of spacecraft to achieve the target temperature according to thermal test conditions. In general, indirect heater is used when the heater is not allowed to attach on the radiator directly due to constraints of coating property or contamination. For in-direct heater design, it is needed to estimate the heat power to make the extreme test conditions and minimize the interference with heat exchange of radiator and shroud. In this study, optimized thermal design of in-direct heater is proposed and investigated by commercial S/W SINDA. The effective values of design factors are also derived.

An Experimental Study on the Reduction Effects of Shading Devices on Sky Radiant Cooling in Winter (차양장치의 겨울철 천공복사 냉각 저감 효과에 관한 실험적 연구)

  • Kim, Jin-Hee;Kim, Young-Tag;Lee, Soo-Yeol;Choi, Won-Ki
    • Land and Housing Review
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    • v.12 no.1
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    • pp.129-137
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    • 2021
  • External shading devices are well known solar control devices that can help reduce the cooling load of commercial buildings. For this study, experiments were conducted to examine the feasibility of shading devices in reducing both the cooling and heating loads. The influence of sky radiant cooling during winter was verified for the external shading device, internal roller blind, and window. Results can be summarized as follows. The temperature difference between the inner and outer surfaces of the window with the external shading device was 11.8℃ compared to 14.6℃ for one without the external shading device. This 2.8℃ difference was due to heat exchange by sky radiation when the surface temperature of the shading device was lower than the ambient outdoor air temperature. The roller blind resulted in a lower temperature of 0.8℃ compared to the average temperature of the window's air cavity. This was due to heat exchange by sky radiation of the roller blind surfaces. Without shading devices, the outside surface temperature of the window is about 3℃ higher. The study also found that when external shading devices were installed on both the southwest and southeast sides, the outside surface temperature of the windows were lower on the southwest side than the southeast side.

입구 압력에 따른 열진공 시험용 베이스플레이트의 열유동 특성에 관한 수치해석적 연구

  • Go, Tae-Sik;Seo, Hui-Jun;Jo, Hyeok-Jin;Park, Seong-Uk;Im, Seong-Jin;Mun, Gwi-Won
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2014.02a
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    • pp.140.2-140.2
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    • 2014
  • 인공위성은 우주공간의 고진공 상태와 태양 복사열에 의한 고온 및 극저온이 반복되는 가혹한 환경으로 인해 주요 부품의 기능장애가 초래되므로 발사전 지상에서 열진공 시험장비를 이용한 열진공시험을 수행한다. 위성체의 열진공 시험에 사용되는 열교환기인 베이스플레이트(Baseplate)는 우주 열환경을 모사하기 위하여 직접 방열판 표면에 고온 및 저온의 유체를 공급하여 시험 요구에 따른 필요한 열을 공급하게 된다. 일반적으로 우수한 성능의 위성체 부품의 검증을 위해서 지상의 열환경 시험은 접촉식 히터 및 열교환기를 사용하게 되는데, 이때 적절한 히터 및 블로워 파워를 선정하고 챔버 슈라우드와 열교환에 있어 간섭이 없도록 장비를 운용해야 한다. 본 연구에서는 상용프로그램을 이용하여 열진공 시험용 베이스플레이트에 대하여 전산해석을 수행하였으며, 이를 통해 베이스플레이트 내의 작동 유체의 입구 압력에 의한 열진공 시험용 열교환기의 성능 특성을 관찰하였다.

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Temporal and spatial distributions of heat fluxes in the East Sea(Sea of Japan) (東海熱收支 의 時.空間的인 分布)

  • 박원선;오임상
    • 한국해양학회지
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    • v.30 no.2
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    • pp.91-115
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    • 1995
  • Air-sea heat fluxes in the East Sea were estimated from the various ship's data observed from 1961 to 1990 and the JMA buoy #6 data from 1976 to 1985. The oceanic heat transport in the sea was also determined from the fluxes above and the heat storage rate of the upper layer of 200m from the sea surface. In winter, The incoming solar radiation is almost balanced with the outgoing longwave radiation. but the sea loses her heat through the sea surface mainly due to the latent and sensible heat fluxes. The spatial variation of the net surface heat flux is about 100 Wm/SUP -2/, and the maximum loss of heat is occurred near the Tsugaru Strait. There are also lots of heat losses in the southern part of the East Sea, Korea Strait and Ulleung Basin. Particularly, the heat strong loss in the south-western part of the sea might be concerned with the formation of her Intermediate Homogeneous Water. In summer, the sea is heated up to about 120∼140 Wm/SUP -2/ sue to strong incoming solar radiation and weak turbulent heat fluxes and her spatial variation is only about 20 Wm/SUP -2/. The oceanic heat flux is positive in the southeasten part f the sea and the magnitude of the flux is larger than that of the net surface heat flux. This shows the importance of the area. In the southwestern part of the sea, however, the oceanic heat flux is negative. This fact implies cold water inflow, the North Korean Cold Water. The sigh of net surface heat flux is changed from negative to positive in March and from positive to negative in September. The heat content in the upper surface 200 m from the sea surface reaches its minimum in March and maximum in October. The annual variation of the net surface heat flux is 580 Wm/SUP -2/ in southwestern part of the sea. The annual mean values of net surface heat fluxes are negative, which mean the net heat transfer from the sea to the atmosphere. The magnitude of the flux is about 130 Wm/SUP -2/ near the Tsugaru Strait. The net surface fluxes in the Korea Strait and the Ulleung Basin are relatively larger than those of the rest areas. The spatial mean values of surface heat fluxes from 35$^{\circ}C$ to 39$^{\circ}$N are 129, -90, -58, and -32 Wm/SUP -2/ for the incoming solar radiation, latent hear flux, outgoing longwave radiation, and sensible heat flux, respectively.

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Analysis on the Heat Exchange Efficiency of Kraft Recovery Boiler by Nose Arch Structure Using CFD (CFD를 활용한 크래프트 회수보일러 내부 노즈 아치 구조에 따른 열교환 효율 분석)

  • Jang, Yongho;Park, Hyundo;Lim, Kyung pil;Park, Hansin;Kim, Junghwan;Cho, Hyungtae
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.32 no.2
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    • pp.149-156
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    • 2021
  • A kraft recovery boiler produces steam for power generation by the combustion of black liquor from the kraft pulping process. Since saturated steam became superheated in a superheater above the furnace, it is important to increase the heat exchange efficiency for the superheated steam production and power generation. A nose arch at the bottom of the superheater is important for blocking radiation from the furnace which causes corrosion of the superheater. But the nose arch is the main reason for creating a recirculation region and then decreasing the heat exchange efficiency by holding cold flue gas after the heat transfer to saturated steam. In this study, the size of recirculation region and the temperature of flue gas at the outlet were analyzed by the nose arch structure using computational fluid dynamics (CFD). As a result, when the nose arch angle changed from 106.5° (case 1) to 150° (case4), the recirculation region of flue gas decreased and the heat exchange efficiency between the flue gas and the steam increased by 10.3%.

Parametric study on the heat transfer in a radiating medium (주요매개변수에 따른 복사매질 내에서의 열전달 특성에 관한 연구)

  • Lee, Chan;Baek, Seung-Wook
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.12 no.6
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    • pp.1381-1389
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    • 1988
  • The heat transfer by simultaneous conduction, convection and radiation between flame and fuel surface in a thermally radiating medium is investigated theoretically. The flame and fuel surface are assumed to be diffuse, gray, infinite, isothermal, parallel surfaces separated by a finite distance. The space between the plates is supposed is formulated exactly in terms of simultaneous interior-differential equations. The numerical results reveal the effect of the system parameters on the heat transfer characteristics and the temperature distributions. The numerical results reveal that the optically thick radiating medium has a blocking effect on the total beat transfer. The temperature distributions are observed to be convex upward for an optically thick radiating medium as the alberto decreases.

복사열 교란에 대한 고체 추진제 응답 함수의 FM 방법에 의한 수치적 계산

  • 김성인;이창진
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1999.04a
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    • pp.22-22
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    • 1999
  • 교란에 대한 고체 추진제의 연소율의 반등에 대한 이해는 고성능 추진제를 설계하는데 매우 중요한 요소이다. 그 동안의 연구는 고체 추진제의 표면에서 발생하는 교란이 매우 작은 크기로 발생한다는 선형적인 가정을 사용하여 이론적인 응답 함수를 구하였다. 특히 실험실에서 행해지는 교란에 대한 추진제의 응답 함수를 구하기 위하여 이용한 비집촉식 교란 방법을 사용하였다. 이 경우 추진제 표면으로 전달되는 복사열 전달의 크기는 레이저에 의한 복사 일전달과 기체 영의 화염에 의한 열전달을 동시에 고려하여야 한다. 그러나 언급하였던 것처럼 대부분의 이론적 연구는 추진제 표면의 온도 구매가 단열인 것으로 가정하여 진행하였다. 이러한 가정을 기체 영역으로부터 추진제로 전달되는 열전달 량이 작은 점소화초기 등에서 타당한 가정이나, 기체 영역에서 연소가 활발하게 진행되는 경우에는 비합리적인 가정이다. 본 연구에서는. 추진제의 응축 영역에서 분포 화학 반응이 발생하여, 기체 영역에서 화학반응에 의한 연소가 진행되는 경우, 복사 열전달의 교란에 대한 추진제의 응답함수를 수치적으로 계산하였다. 이때 기체 영역에서 발생하는 연소 반응은 De Luca 등에 의하여 제안된 실험적 모델인 $\alpha$ $\beta$ ${\gamma}$ 화염 모델을 사용하였으며, 추진제 표면에서의 열전달 균형에 의한 경계 조건을 사용하였다. 그러나 외부로부터 입사되는 복사광 레이저와 기체 영역의 상호 간섭은 고려하지 않았다. 수치 계산에 의한 응답 함수의 특징은 단열 조건이 사용된 이론적 응답 함수에 비하여 낮은 값을 나타내었으며, 최대치를 보이는 주파수 영역도 이론 함수에 비하여 다른 값을 보여주고 있다.연구 분석 결과 기술적 문제점으로는 배기 가스온도가 낮은데 따른 출구 부분의 Bearing, Sealing이 문제가 될 수 있다고 판단되며 배기 가스 자체에 대기 공기중에 함유되어 있던 습기가 얼어붙는(Icing화) 문제가 발생하기 때문에 배기가스의 Icing을 방지하기 위하여 압축기 끝단에서 공기를 추출하여 배기부분에 송출할 필요성이 있는 것으로 판단되었다. 출구가스의 기체 유동속도가 매우 빠르므로 (100-l10m.sec) 이를 완화하기 위한 디퓨저의 설계가 요구된다고 판단된다. 또 연소기 후방에 물을 주입하는 경우 열교환기 및 기타 부분품에 발생할 수 있는 부식 및 열교환 효율 저하도 간과할 수 없는 문제로 파악되었다. 이러한 기술적 문제가 적절히 해결되는 경우 비활성 가스 제너레이터는 민수용으로는 대형 빌딩, 산림, 유조선 등의 화재에 매우 적절히 사용되어 질 수 있을 뿐 아니라 군사적으로도 군사작전 중 및 공군 기지의 화재 그리고 지하벙커에 설치되어 있는 고급 첨단 군사 장비 등의 화재 뿐 아니라 대간첩작전 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.가 작으며, 본 연소관에 충전된 RDX/AP계 추진제의 경우 추진제의 습기투과에 의한 추진제 물성 변화는 미미한 것으로 나타났다.의 향상으로, 음성개선에 효과적이라고 사료되었으며, 이 방법이 편측 성대마비 환자의 효과적인 음성개선의 치료방법의 하나로 응용될 수 있으리라 생각된다..7%), 혈액투석, 식도부분절제술 및 위루술·위회장문합술을 시행한 경우가 각 1례(2.9%)씩이었다. 13) 심각한 합병증은 9례(26.5%)에서 보였는데 그중 식도협착증이 6례(17.6%), 급성신부전증 1례(2.9%), 종격동기흉과 폐염이 병발한 경우와 폐염이 각 1례(2.9%)였다. 14

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Analysis of On-orbit Thermal Environment of Earth Orbit Satellite during Mission Lifetime (지구궤도 인공위성의 임무기간 중 궤도 열 환경 분석)

  • Kang, Soojin;Yun, Jihyeon;Jung, Changhoon;Park, Sungwoo
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.14 no.1
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    • pp.36-43
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    • 2020
  • The start of satellite thermal design was to predict the worst operating environment through analysis of the thermal environment of the operation orbit. Because the satellites have different types of operating trajectories for their mission, the exposed thermal environment also varies. Thus, it is necessary to analyze in consideration of the orbital conditions, and a design was performed to guarantee thermal stability for the worst case defined through the analysis. The orbital thermal environmental analysis required an understanding of the basic orbit mechanics and the heat exchange relationship between the space environment and satellite. The purpose of this paper was to provide an understanding of the orbital thermal environment analysis by providing basic data on the space thermal environment in the earth-orbit and describing thermal relations that calculate the amount of space heat inflow into satellites. Additionally, an example of a virtual satellite shows the overall process of analyzing the orbital thermal environment during a mission lifetime.