• Title/Summary/Keyword: 비등현상

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Hysteresis on Boiling Heat Transfer at Low Temperature on Enhanced Tubes in a Flooded Evaporator (만액식 증발기의 열전달 촉진관에서 저온 비등열전달의 이력현상 특성)

  • 윤현필;박종익;정진희;강용태
    • Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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    • v.15 no.4
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    • pp.254-260
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    • 2003
  • The boiling characteristics for R134a are studied to clarify the hysteresis at low temperature on enhanced tubes of a flooded evaporator. Initial boiling conditions, refrigerant temperature, and inlet temperature of the chilled water are considered as the key parameters of the experiments. Unlike previous studies of the boiling heat transfer with uniform heat flux and uniform wall temperature, the wall temperature was varied along the tube. In, this study, it was found that the hysteresis of the temperature overshoot (705) at the onset of nucleate boiling initially at the inlet section of the tube. It is also concluded that the abnormal operation can be avoided during the low temperature boiling if the refrigeration system is started with LMTD larger than $3.4^{\circ}C$ at initial stage and larger than $1.0^{\circ}C$ at normal stage.

냉각수가 비등하지 않는 조건에서 용융물의 피막층 형성에 대한 2차원적 해석

  • 조재선;이병철;정창현;김희동
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.05b
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    • pp.707-712
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    • 1996
  • 중대사고시 원자로 압력용기내 또는 원자로 공동(cavity) 내에서의 노심용융물은 주입되는 물로 인하여 물과 접촉하는 표면이 냉각되면서 피막층(crust)이 형성된다. 이러한 피막층의 형성은 노심용융물과 냉각수 사이의 열전달 현상에 영향을 미치며 중대사고 발생시 사고 진행에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 이러한 용융물의 피막층 형성의 해석모델을 수립하기 위해 전이현상과 전도와 대류를 포함하는 2차원 열전달과 상변화를 수반하는 문제를 포함하는 운동량방정식과 에너지방정식을 2차원으로 구성하였으며 에너지방정식은 엔탈피의 함수로 나타내었다. 그리고 이러한 2차원 지배방정식을 해석하기 위해 유한차분법 및 SIMPIER 알고리즘을 이용하였다. 비교대상으로는 한국원자력연구소에서 수행한 냉각수의 비등과 기체주입 효과가 고려되지 않은 실험을 대상으로 하였다. 계산결과 용융물의 피막층은 파동(wave) 형태로 형성되었으며 일정시간이 경과하면 변화가 없는 안정한 상태가 되었다. 용융물 내에서의 온도분포는 액체상태일 경우에는 하부가열면과 상변화가 일어나는 경계면부근을 제외하고는 거의 일정한 온도분포를 나타내고 있으며 용융물이 고화된 피막층에서는 급격한 온도변화를 보여주고 있다.

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Hysteresis Effects in Pool Boiling of Water (이력현상이 물의 풀비등에 미치는 영향)

  • Gang, Myeong-Gi
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.25 no.8
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    • pp.1037-1045
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    • 2001
  • The effect of hysteresis in saturated pool boiling of water from stainless-steel surfaces has been investigated experimentally. Several sets of test sections of different surface conditions, geometries, orientations, diameters, lengths, and water types were tested at atmospheric pressure. The experimental results show that hysteresis effects in pool boiling heat transfer are not significant, but some appreciable trends are observed in accordance with parameters change. At higher heat flux regions, the curve for heat flux decrease is shifted to the left side of the curve for heat flux increase. To clarify hysteresis in pool boiling and to give some improvement on published correlations, four empirical correlations are obtained in terms of tube diameter, surface roughness, and tube wall superheat.

NUMERICAL SIMULATION OF BOILING PHENOMENA USING A LEVEL-SET METHOD (Level-Set 방법을 이용한 비등현상 해석)

  • Son, G.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2009.11a
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    • pp.218-222
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    • 2009
  • A level-set (LS) method is presented for computation of boiling phenomena which involve liquid-vapor interfaces that evolve, merge and break up in time, the flow and temperature fields influenced by the interfacial motion, and the microlayer that forms between the solid and the vapor phase near the wall. The LS formulation for tracking the phase interfaces is modified to include the effects of phase change on the liquid-vapor interface and contact angle on the liquid-vapor-solid interline. The LS method can calculate an interface curvature accurately by using a smooth distance function. Also, it is straightforward to implement for two-phase flows in complex geometries. The numerical method is applied for analysis of nucleate boiling on a horizontal surface and film boiling on a horizontal cylinder.

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Anisotropic Modelling of Partially Saturated Soil Behaviour by Means of ALTERNAT (ALTERNAT 구성모델을 이용한 불포화토 거동의 비등방 모형화)

  • Kwon, Hee-Cheol;Lee, Cheo-Keun;Heo, Yol
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.17 no.5
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    • pp.71-82
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    • 2001
  • 불포화토에 있어서 함수상태는 지반이 건조할수록 수축하고 습윤상태로 진행할수록 파괴에 이르게 하는 추가적인 입자간 응력을 발생시키며, 이러한 간극수와 흙입자 사이에 발생하는 현상을 규명하기 위해서는 정확한 모형화가 필요하다. 흙입자와 간극수 사이의 상호작용에서 흡입유발 유효응력(suction-induced effective stress)을 규명하기 위해 정규모형(regular packing)과 임의모형(random packing)이 적용될 수 있다. 최근의 연구결과에 따르면 흙은 흡입유발 유효응력과 밀접한 관계가 있으며, 흙의 비등방텐서(anisotropic tensor)를 구하기 위해 적용된 ALTERNAT 모델을 이용하여 구조텐서(fabric tensor)를 개략적으로 정의할 수 있다. Thornton의 임의모형 시뮬레이션은 구조텐서에 상응하는 파괴응력 상태를 포함하고 있으며, 미소역학 시뮬레이션을 통하여 구조텐서를 구하였다. 본 연구에서는 상기에 언급된 구형의 흙입자 모형에 대한 이론적 고찰이 수행되었고, ALTERNAT 모델을 적용한 간단한 비등방텐서의 결과를 구조텐서와 비교하였다. 본 연구결과 비등방텐서는 미소역학 시뮬레이션에 의한 구조텐서에 비해 약 20~40%정도 큰 값을 나타내었다.

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Numerical Analysis of Simultaneous Cooling Process of Upper and Lower Side of Running Hot Steel Strip (주행하는 고온 강재의 상하부 동시 냉각 과정 수치해석)

  • Kwon, Myeon Jae;Park, Il Seouk
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.38 no.12
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    • pp.1051-1056
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    • 2014
  • After hot rolling, a high-temperature steel plate with a temperature higher than $800^{\circ}C$ is rapidly cooled by multiple circular water jets. In this cooling process, because the temperature of the steel plate is much higher than the boiling point of the cooling water, film-boiling heat transfer occurs and a very thin steam layer forms between the plate surface and the cooling water. The steam layer acts as a thermal resistance that prevents heat transfer between the cooling water and the steel plate. In addition to the film-boiling heat transfer, complex physical phenomena such as the free-surface flow of residual water that accumulated on the material and the material's high-speed motion also occur in the cooling process. In this study, the simultaneous cooling process of the upper and lower sides of a running hot steel strip is investigated using a three-dimensional numerical model and the cooling performances and characteristics of the upper-side cooling and lower-side cooling are compared.

Numerical study on thermophoretic deposition of highly absorbing emitting particles suspended in a non-isothermal two-phase flow system (비등온 이상유동 시스템에 부유된 고흡수, 방사하는 입자의 열환산적 부착현상에 대한 수치적 연구)

  • Yoa, S. J.
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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    • v.11 no.5
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    • pp.90-100
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    • 1989
  • 본 논문은 이상유동 시스템에 부유도니 슈트, 미분탄과 같은 고 흡수, 방사하는 입자에 의한 열 확산 현상에 대한 복사효과를 수치적으로 검토하였다. 가스, 입자유동의 지배방정식들은 오일러 관점의 two-fluid model 의 근간에서 수행되었으며, 에너지 방정식의 비선형 복사생성항은 P-1 근사방법에 의해 계산되었다. 복사효과가 증가될 때에 열확산적 입자의 벽면에 대한 부착율은 상당히 낮아짐을 보였으며 열확산 현상의 스토크스 수에 따른 효과도 고려되었다.

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Critical Heat Flux Enhancement Mechanism on a Surface with Nano-Structures (나노 구조가 형성된 열전달 표면에서의 임계 열유속 증진 메커니즘)

  • Kim, Dong Eok
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.38 no.7
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    • pp.619-624
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    • 2014
  • The critical heat flux (CHF) on a heat transfer surface with nanostructures is known to be significantly better than that on flat surfaces. Several physical mechanisms have been proposed to explain this phenomenon. However, almost all studies conducted so far have been qualitative, and a generalized theory has not yet been established. In this study, we developed a quantitative mechanism for CHF enhancement on a surface with nanostructures, based on vapor recoil and surface adhesion forces. We focused on the increase in the length of the triple contact line owing to the formation of nanostructures and the adhesion force between them and the liquid.