• 태양에너지
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• 제13권2_3호
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• pp.53-64
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• 1993

본 연구는 용융된 파라핀을 채운 수직원관 내의 상변화물질의 초기온도와 수직원관의 벽면온도를 변화시켰을때 관 내에서 일어나는 열전달현상을 다루었다. 자연대류의 효과는 초기과열된 액상영역 내에서 응고초기 짧은 시간에 걸쳐 일어났고, 그 후 전도열전달이 paraffin 전 영역을 지배하였다. 실험에서 관찰한 응고 형태는 상부표면에서 밀도 증가에 의한 수축공간이 발생하였으며, 그 공간의 크기는 냉각이 진행됨에 따라 증가하였다. 자연대류가 끝나자. 상경계면 상에서 수지상 결정과 mush-zone이 발견되었다. 액상 paraffin의 초기과열은 실험 전반부의 응고질량과 응고두께를 감소시키는 경향을 보였으며, 초기액상과열도와 벽면 과냉도가 큰 경우에 크게 나타났다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.142-155
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• 1992

본 연구에서는 실제 빙축열 시스템의 해석을 위한 기초 모델로서 수직원관 주 위의 응고과정에 대하여 밀도차와 자연대류 효과 및 최대 밀도점을 나타내는 밀도-온 도 관계식을 도입한 수치해석과 실험을 통하여 여러가지 매개변수들이 상변화에 미치 는 영향을 알아 보았다.

• 태양에너지
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• 제15권2호
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• pp.77-90
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• 1995

본 연구는 용융점 온도가 $0^{\circ}C$인 순수 물이 수직원통형 빙축열조 내에 각각 형상비(H/R)가 4와 2인 형태로 채워져 있을 경우 수직원관 내로 유입되는 작동유체의 온도를 $-10^{\circ}C$, 유량을 10 liter/min로 고정시킨 후 유동방향을 상향과 하향으로 변화시켰을 경우 시간경과에 따라 나타나는 물의 응고형상, 수직원통의 온도분포, 수직원관의 온도분포, 축열량에 대한 열전달현상을 실험적으로 규명한 것이다. 축열조내 물의 온도분포는 초기온도가 $7^{\circ}C$인 경우 냉각과정중 축열조내 상부가 하부보다 높고 시간경과 후 물의 최대밀도점인 $4^{\circ}C$ 이하에서는 축열조 하부가 상부보다 높으며, 초기온도가 $4^{\circ}C$와 $1^{\circ}C$인 경우는 물의 밀도값이 최대점인 $4^{\circ}C$ 이하이므로 실험시작 초기부터 하부가 상부보다 온도분포가 높게 나타났다. 응고과정 시에는 동일한 초기온도 하에서 작동유체의 유동방향이 상향일 경우가 하향일 경우보다 축열조내 자연대류 유동이 활발하여 액상의 평균온도는 빠르게 강하되고 수직원관 외벽면의 상 하부 온도차이도 적으며, 응고형상은 축열조내 물의 초기온도가 $7^{\circ}C$와 $4^{\circ}C$ 일 때 상 하부에서 고르게 진전된다. 축열조내 물의 초기온도가 $1^{\circ}C$인 경우는 전도열전달의 영향이 지배적이므로 응고층의 생성은 작동유체 유동방향으로 형성되어진다. 축열량은 형상비에 관계없이 초기온도가 높을수록 크게 나타났으며, 동일한 초기온도 하에서도 작동유체의 유동방향이 상향으로 유입될 경우가 하향에 유입되는 경우보다 시간경과 후 크게 나타났다.

• 태양에너지
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• 제12권3호
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• pp.60-69
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• 1992

본 연구에서는 고-액 상변화 시의 잠열을 이용한 축열방법 중에서 고상파라핀을 충전한 수직원관의 관벽을 가열하여 축열하는 경우에 대하여 관 내에서 일어나는 열전달 특성과 축열속도를 이론적으로 해석하였다. 액상에서는 자연대류를 고려하였고 고상에서는 순수 열전도 모델을 사용하였다. 고상파라핀의 초기온도와 관벽의 가열온도 그리고 관의 형상비가 축열속도에 미치는 영향을 알아보았으며, 전체 열전달과정을 순수열전도 모델로 해석하여 자연대류가 축열에 미치는 영향을 고찰하였다. 용융초기에는 관벽과 고액경계면의 영향으로 자연대류에 의한 유동은 장애를 받으나, 40% 정도의 용융이 진행된 후 부터는 내부 액상에서의 자연대류가 활발히 일어나고, 용융중기로 갈수록 관의 상부에 뜨거운 액상층이 축적되므로 자연대류는 소멸하게 된다. 전체적인 융용속도는 순수열전도에 의한 용융속도보다 빨라지게 된다. 관벽의 가열온도와 형상비가 증가할수록 관 내에서의 자연대류가 활발하게 일어나므로 용융속도는 빨라지며, 형상비가 클수록 상하부 간에 불균등한 용융이 일어난다. 고상의 초기온도는 초기의 용융속도에 큰 영향을 미치고 용융이 진행될수록 그 효과는 줄어든다.

• 설비공학논문집
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• 제14권10호
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• pp.844-853
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• 2002

A dynamic model which simulates the coupled heat and mass transfer within a vertical tube absorber was developed. The liquid film is a binary mixture of two components, and both of these components are present in the vapor phase. The pressure, concentration, temperature and mass flow rate of the vapor are obtained by assuming that the pressure is uniform within an absorber. The model was applied to an absorber for an ammonia/water absorption refrigerator. The transient behaviors of the pressure, the outlet temperature and the concentration of the solution and the cooling water outlet temperature on a step change at the absorber inlet of the cooling water temperature, the vapor mass flow rate and the concentration of the solution were shown.

• 한국농공학회지
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• 제29권2호
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• pp.74-81
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• 1987

지표에서 토양속으로 흐르는 물의 침수를을 동심원관형침수계를 사용하여 측정하였다. 내부관과 외부관을 비교함으로서 침투율 측정시 침투계 바깥쪽으로 흐르는 수평방향으로 흐름을 예상할수 있으며 서로 다른 초기함수조건에서 침투율을 측정, 비교함으로써 초기함수 상태의 침투율에 대한 영향을 고찰하였다. 측정치를 분석한 결과 예상한 대로 바깥쪽으로 흐르는 수평방향의 토양수분으로 인하여 외부관에서의 침투율이 내부관에서 보다 평균90% 컸으며, 또 초기 함수량이 작은 경우가 큰 경우보다 침투율이 켰다. 침수가 끝난 후 재분배시의 토양 수분 흐름은 수리지표를 검사함으로써 추정하였다.수평 및 수직방향의 수리지표는 다단 텐시오미터(multiple-depth tensiometer)를 사용하여 토양속의 공극수압을 측정하여 계산하였다 수리지표를 검사한 결과 재분배시 수평방향의 토양수분 흐름은 일정한 방향이 아니라 경우에 따라서 원관 침투계의 중심쪽으로 또는 바깥쪽으로 흘렀다. 이느 토양의 물리적 성질이 장소에 따라서 균일하지 않았음에 기인한 것이라 판단된다. 재분배시 수평 및 수직방향의 평균수리지표의 비율을 검사한 결과 시간이 경과할수록 비율이 감소 되었으며 또 깊이가 깊어질수록 감소하였다.이는 즉 시간이 지날수록 깊이가 깊어질수록 토양수분 흐름의 수평방향 성분이 감소한다는 것을 나타낸다.

• 에너지공학
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• 제15권1호
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• pp.28-34
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• 2006

고온의 연소가스를 교란시키고 열교환 요소와 오랜시간 접촉하도록 원관을 옆으로 서로 맞대어 붙인 후 이 원관의 배열과 수직한 방향으로 연소가스가 흐르도록 설계된 열교환기에 대하여 실험적으로 열전달특성을 조사하기 위해서 유동이 충분히 발달한 영역에서 관 외부 원주방향으로 스테인레스 박판을 부착하고 직류 전원공급기를 통해 열유속을 주어, 관 주위의 대류열전달계수를 측정하였다. 실험 결과 세로피치 0.075 m, 가로피치 0.08 m이고 엇갈림 배열일 때 열전달계수가 15% 정도 차이가 크게 났으며, 레이놀즈수가 증가할수록 열전달계수도 증가함을 알 수 있었다. 또한 전체 평균 누셀트 수도 엇갈림 배열이 정렬배열에 비해 높게 나타났다.

• 대한기계학회논문집
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• 제11권5호
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• pp.856-866
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• 1987

본 연구에서는 동심원관에서 기-수 이상류가 상향과 하향유동을 하는 경우에 대하여 시간평균 국부보이드율을 계측하여 확률밀도함수를 구하고, 이들로부터 통계량 인 분산도, 비대칭도계수, 첨도계수를 계산하여, 이들 값과 유동양식을 관련시켜 유동 양식의 판별기준을 정량적으로 제시하는데 목적이 있다. 또한 환상간제과 간제의 반 경방향 입치 및 유동양식에 따르는 시간평균국부보이드율의 변동을 구명하는데도 목적 을 두어 일차적으로 상향유동 경우에 대한 연구결과를 보고한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.2217-2221
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• 2007

Because of the ozone layer depletion and global warming, new alternative refrigerants are being developed. In this study, evaporation heat transfer characteristics of carbon dioxide flowing upward in a vertical tube have been investigated by experiment. Before the test section, a pre-heater is installed to adjust the inlet quality of the refrigerant to a desired value. A smooth tube with outer diameter of 5 mm and length of 1.44 m was selected as a test tube. The test was conducted at mass fluxes of 212 to 530 kg/$m^2s$, saturation temperature of -5 to 20$^{\circ}C$, and heat fluxes of 20 to 45 kW/$m^2$. As the vapor quality and mass fluxes increase, the heat transfer coefficients of carbon dioxide are decreased, and the heat transfer coefficients increase when the heat fluxes and saturation temperatures increase.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권10호
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• pp.3293-3303
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• 1996

Numerical analyses have been performed to estimate the absorption heat and mass transfer coefficients in absorption process of the LiBr aqueous solution and the total heat and mass transfer rates in a vertical tube absorber which is coolING ed by air. Axisymmetric cylindrical coordinate system was adopted to model the circular tube and the transport equations were solved by the finite volume method. Absorption behaviors of heat and mass transfer were analyzed through falling film of the LiBr aqueous solution contacted by water vapor in tube. Effects of film Reynolds number on heat and mass transfer coefficients have been also investigated. Especially, effects of tube diameter have been considered to observe the total heat and mass transfer rates through falling film along the tube. Based on the analysis it has been found that the total mass transfer rate increases rapidly in a region with low film Reynolds number(10 ~ 40) as the film Reynolds number increases, while decreases beyond that region. The total heat and mass transfer rates increase with increasing the tube diameter.