• 제목/요약/키워드: 열/물질전달

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연소실 냉각을 위한 충돌제트/유출냉각기법에서의 열전달특성

  • 이동호;조형희
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1999년도 제12회 학술강연회논문집
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    • pp.7-7
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    • 1999
  • 충돌/유출냉각은 연소실 벽면 등과 같이 열부하가 많이 걸리는 영역에서 고온의 연소가스로부터 표면을 보호하는 막냉각과 더불어 내부에 다공성 판을 설치하여 충돌제트에 의해 내부표면을 냉각시켜 가스터빈엔진의 고온요소의 냉각성능을 극대화시키는 방법 중의 하나이다. 이와 같은 냉각방법을 적용하면 벽면을 충돌제트에 의한 냉각과 함께 냉각유채를 막냉각에 활용함으로써 냉각효율을 극대화할 수 있다. 본 연구에서는 국소적인 값들을 획득하기 용이한 물질전달실험방법의 하나인 나프탈렌 승화법을 이용하여 수직으로 분사되는 충돌제트에 의한 유출판 내면에서의 열/물질전달특성을 분사판(injection plate)과 유출판(effusion plate) 사이의 높이, 분사제트의 속도, 분사홀간의 배열을 변화시켜가며 유출판만이 있는 경우와 비교, 분석하였다. 분사홀과 유출홀의 관 사이의 간격은 0.33d에서 10d까지 변화시켜가며 그 효과를 관찰하였으며, 홀배열 효과를 보기 위하여 2가지 홀배열(staggered array, shifted array)에 대하여 실험하였다. 또한 분사제트의 속도효과를 고찰하기 위하여 분사제트의 Rc$_{d}$=5,000-12,000까지 변화시켜가며 실험을 수행하였다.

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스프링삽입형 유하액막식 흡수기의 열 및 물질전달 특성 (Characteristics of Heat and Mass Transfer for a Falling Film Type Absorber with Insert Spring Tubes)

  • 윤정인;오후규;백목효부
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.1501-1509
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    • 1995
  • It is known that the heat and mass transfer characteristics in the absorber are most sensitive of the temperature boost of all the heat exchangers and the development of a more efficient absorber should be highly important. This paper describes absorption experiments made with different inside tube diameters, tube length and tube shapes. The purpose of this study is to acquire basic knowledge about heat and mass transfer in a falling film type absorber with vertical inner tubes. Heat and mass transfer were measured for water vapor absorption into a Lithium Bromide-water solution flowing down an absorber of vertical inner tubes. As a result, insert spring tube compares bare tube and heat transfer improved by order of insert spring tube P2(pitch 20 mm) and P1(pitch 10 mm).

좁은 휜이 달린 경사면을 흐르는 리튬브로마이드 수용액 흡수기에서의 열 및 물질전달 (Coupled Heat and Mass Transfer in Absorption of Water Vapor into LiBr-$H_2O$ Solution Flowing over a Finned Inclined Surface)

  • 조은준;서태범
    • 설비공학논문집
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    • 제13권9호
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    • pp.860-867
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    • 2001
  • Absorption of water vapor into LiBr-$H_2O$ O solution flowing over a finned inclined surface is numerically investigated. The momentum, energy, and diffusion equation are numerically solved using a finite difference method. The four different shapes of the wall surfaces are considered to find the best surface for absorption assuming that the wall temperature and the surface tension are constant. The effects of the fin interval and Reynolds number are investigated. Based on the numerical results, it is known that the parabolic surface shows better absorption performance than the other surfaces, and that water vapor absorption increases gradually with decreasing the fin interval.

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원형가이드 설치에 따른 충돌제트/유출냉각에서 열/물질전달 특성 (Heat/Mass Transfer for Impingement/Effusion Cooling System with Circular Guide)

  • 홍성국;조형희
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제30권12호
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    • pp.1147-1154
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    • 2006
  • An experimental investigation was conducted to enhance the heat/mass transfer for impingement/effusion cooling system when the initial crossflow was formed. For the improvement of heat transfer, the circular guide is installed on the injection hole. At the fixed jet Reynolds number of 10,000, the measurements were carried out for blowing ratios ranging from 0.5 to 1.5. The local heat/mass transfer coefficients on the effusion plate are measured using a naphthalene sublimation method. The result presents that the circular guide protects the injected jet from the initial crossflow, increasing the heat/mass transfer. The heat transfer of stagnation region is hardly changed regardless of the blowing ratio. The secondary peak is obviously formed by flow transition to turbulent flow. At high blowing ratio of 1.5, the circular guide produces $26{\sim}30%$ augmentation on the averaged heat/mass transfer while the case without circular guide leads to the low and non-uniform heat/mass transfer. With the increased heat/mass transfer, the installation of circular guide is accompanied by the increase of pressure loss in the channel. However, the pressure drop caused by the circular guide is lower than that for other cooling technique with the circular pin fin.

쐐기형 단락요철이 설치된 덕트의 종횡비가 열/물질 전달에 미치는 영향 (Effects of Duct Aspect Ratios on Heat/Mass Transfer With Discrete V-Shaped Ribs)

  • 이동현;이동호;조형희
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.1453-1460
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    • 2003
  • The present study investigates the effects of rib arrangements and aspect ratios of a rectangular duct simulating the cooling passage of a gas turbine blade. Two different V-shaped rib configurations are tested with the aspect ratios (W/H) of 3 to 6.82. One is the continuous V-shaped rib configuration with $60^{\circ}$ attack angle, and the other is the discrete V-shaped rib configuration with $45^{\circ}$ attack angle. The square ribs with the pitch to height ratio of 10.0 are installed on the test section in a parallel arrangement for both rib configurations. Reynolds numbers based on the hydraulic diameter are changed from 10,000 to 30,000. A naphthalene sublimation method is used to measure local heat/mass transfer coefficients. For the continuous V-shaped rib configuration, two pairs of counter-rotating vortices are generated in a duct, and high transfer region is formed at the center of the ribbed walls of the duct. However, for the discrete V-shaped rib configuration with $45^{\circ}$ attack angle, complex secondary flow patterns are generated in the duct due to its geometric feature, and more uniform heat/mass transfer distributions are obtained for all tested cases

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흡착과 탈착 과정 동안 제습 로터의 열/물질 전달 (Heat and Mass Transfer in Hygroscopic Rotor During Adsorption and Desorption Process)

  • 신현근;박일석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권11호
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    • pp.977-984
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    • 2013
  • 흡착식 제습기에 적용되는 제습 로터는 높은 제습 성능을 달성키 위해, 흡수율이 높은 재질로 구성된 수많은 미세 채널을 포함하고 있다. 본 연구에서는 습공기 흐름에 의해 나타나는 제습 로터 내부의 반복적인 흡착/탈착 과정에 대한 수치해석 결과를 소개한다. 수치해석의 정확도와 효율성을 고려하여 흡습층 내부에서는 표면 확산(surface diffusion)만을 고려하여 해석을 수행하였다. 해석결과는 이전의 연구와 비교하였고, 온도에 대한 비교 오차는 약 2%이하인 점을 감안하여 해석결과가 매우 잘 일치하는 것을 확인하였다. 단일 채널 내부에서 유동층 (flow layer)과 흡습층 (desiccant layer) 간 열/물질전달 연계 해석을 통하여 채널 내부의 수증기 분율, 흡수된 물 분율과 온도 등에 대한 시간 및 공간적 변화를 나타내었다.

수직원관형 GAX 흡수기 내부의 열 및 물질전달과정에 대한 수치모델 (A Numerical Model for Heat and Mass Transfer Processes within a Vertical Tube GAX Absorber)

  • 천태식;정은수
    • 설비공학논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.102-111
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    • 2000
  • A numerical model which simulates the simultaneous heat and mass transfer within a vertical tube GAX absorber was developed. The ammonia vapor and the solution liquid are in counter-current flow, and the hydronic fluid flows counter to the solution liquid. The film thickness and the velocity distribution of the liquid film were obtained by matching the shear stress at the liquid-vapor interface. Two-dimensional diffusion and energy equations were solved in the liquid film to give the temperature and concentration, and a modified Colburn-Drew analysis was used for the vapor phase to determine the heat and mass fluxes at the liquid-vapor interface. The model was applied to a GAX absorber to investigate the absorption rates, temperature and concentration profiles, and mass flow rates of liquid and vapor phases. It was shown that the mass flux of water was negligible compared with that of ammonia except the region near the liquid inlet. Ammonia absorption rate increases rapidly near the liquid inlet and decrease slowly. Both the absorption rate of ammonia vapor and the desorption rate of water near the liquid inlet increase as the vapor mass flow rate increases, but the mass fluxes of the ammonia and the water near the liquid outlet decrease as the mass flow rate of the vapor increases.

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이달의 과학자 - 서울대 기계항공공학부 최만수 교수

  • 한국과학기술단체총연합회
    • 과학과기술
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    • 제33권10호통권377호
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    • pp.78-79
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    • 2000
  • 나노입자의 제조 및 성장제어와 열 및 물질전달과 에어로솔 공학분야의 연구에 주력하고 있는 최만수 교수(44세). 최근에는 나노입자의 융합속도를 제어하는 새로운 나노입자 성장제어 기술을 개발해 학계의 관심을 모으고 있다. 최교수는 앞으로 융합촉진을 이용하는 나노입자 제어기술을 복합나노입자를 포함한 여러 다양한 나노입자의 제조와 나노물질의 제조에 응용해 나갈 것이며 이론적 모델리의 개발도 병행해 나갈 계획이다.

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루버핀-관 열교환기의 습조건에서의 열전달 및 마찰특성에 대한 실험 연구 (Heat Transfer and Friction Characteristics of Louver Fin and Tube Heat Exchangers under Wet Conditions)

  • 권영철;장근선
    • 공업화학
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    • 제19권1호
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    • pp.73-79
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    • 2008
  • 본 연구에서는 핀-관 열교환기의 공기측 열전달, 마찰 그리고 물질특성을 조사하기 위하여 6종의 열교환기에 대하여 습조건에서 실험을 수행하였다. 실험에 사용된 핀은 루버형으로 핀피치, 관 열수 그리고 입구상대습도를 변화하였다. 루버핀-관 열교환기의 열전달계수와 마찰계수는 레이놀즈 수가 증가할수록 감소하였으며, 핀피치가 줄어들수록 열전달계수는 감소하였고 마찰계수는 증가하였다. 3열 열교환기의 열전달계수와 마찰계수의 핀피치 변화에 따른 영향은 2열 열교환기의 경우보다 덜 민감하였다. 그리고 유입공기의 상대습도에 대한 열전달계수와 마찰계수의 변화폭은 크지 않았다. 또한, 루버핀-관 열교환기의 물질전달계수는 핀피치가 감소할수록 줄어들었으나, 레이놀즈 수 변화에 따른 물질전달계수는 열전달계수와는 달리 관 열수에 따라 서로 다른 경향을 보였다. 유입공기의 상대습도가 높아질수록, 물질전달계수는 다소 줄어 들었다.