• 제목/요약/키워드: 열전달 모사

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$45^{\circ}$ 경사진 거칠기가 설치된 채널에서 유체유동과 열전달에 대한 수치모사 (Numerical Simulation for Heat Transfer and Fluid Flow in the Channel with $45^{\circ}$ Incinlined Rib)

  • 오세경;강호근;김명호;배성택;안수환
    • 동력기계공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.25-33
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    • 2006
  • 거칠기가 한 벽면과 두 벽면에 설치된 사각채널에서 비압축성 유체유동과 열전달을 조사하기위해 3차원 수치모사를 행하였다. CFX (version 5) software package 를 사용하여 계산하였다. 거친 벽은 $45^{\circ}$경사진 거칠기가 설치되어 있다. 채널의 4 벽면은 일정한 열 유속으로 가열하였다. 수치계산 결과는 실험값과 잘 일치 하였다. 연구의 조건은 거칠기 피치와 높이의 비가 8이고, 거칠기 높이와 채널 수력직경의 비가 0.067이며, 레이놀즈수의 범위는 7,600에서 24,900이었다. 연구의 결과는 열전달계수와 마찰계수는 사각채널에서 거친 벽면의 수가 클수록 증가 함을 보였다.

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나노유체를 이용한 써모사이폰의 열전달 성능 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Heat Transfer Characteristics of Thermosyphon Using Nanofluids)

  • 이무연;조중원;이호성;원종필;임택규
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권11호
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    • pp.1073-1079
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    • 2012
  • 본 논문은 나노유체를 적용하여 써모사이폰 열전달 성능 특성 변화를 실험적으로 규명하는 것을 목적으로 하고 있다. 이를 위하여, 증발부 내부체적을 공유하는 3 개의 독립된 파이프를 가지는 써모사이폰을 제작하였으며 증류수, Ag 나노유체 그리고 $TiO_2$ 나노유체에 대하여 충진량, 증발부에 가해지는 입력열량 그리고 농도변화에 따른 써모사이폰 성능특성 변화를 고찰하였다. 증류수를 작동유체로 사용하는 경우 써모사이폰의 최적충진량은 30%로 결정되었고, $TiO_2$ 나노유체를 적용하는 써모사이폰 열저항이 Ag 나노유체를 적용한 경우에 비하여 평균 18.1% 감소하였다. 또한, 300W 입력열량 및 $TiO_2$ 나노유체 농도 1%에서 써모사이폰의 열전달 성능은 가장 우수하였다.

열교환법 공정에서 고/액 계면의 형태에 미치는 자연대류의 영향 (Effects of natural convection on the melt/solid interface shape in the HEM process)

  • 왕종회;김도현
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.41-46
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    • 1997
  • 열교환법에 의한 결정 성장에서 용융액 내에서의 유동장의 변화와 대류 열전달이 고/액 계면의 형태와 위치에 미치는 영향에 대해 고찰하였다. 비록 도가니 내의 온도분포가 안정한 구조라도 고/액 계면이 반구형태를 가지기 때문에 안정화가 깨어지게 되고, 반경방향 온도 기울기에 의한 용응액 내에서의 자연대류 흐름이 무시할 수 없을 정도로 발생한다. 대류 열전달이 존재하는 경우에 최대 휨도는 대류 열전달이 존재하지 않은 경우에 비해 감소하며, 열교환법에서의 정확한 열전달 공정모사를 위해 대류 열전달이 고려되어야 한다.

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Jet A-1 연료의 열전달 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Heat Transfer Characteristics of Jet A-1 Fuel)

  • 이준서;이봄;안규복
    • 한국추진공학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.1-12
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    • 2020
  • 본 논문에서는 재생냉각 연소기에서 냉각제 및 연료로 사용되는 Jet A-1의 열전달 특성에 대해 실험적으로 연구하였다. 냉각채널 가열을 위한 인가 전류, 모사 시편 지름, 시편 후단 압력, Jet A-1 유속을 변화시키며, 시편에서의 벽면 온도 및 시편 전/후단에서의 Jet A-1 온도를 측정하였다. 시편 지름과 유속이 열전달 특성에 중요한 인자임을 알 수 있었으며, 시편의 후단 압력은 열전달 성능에 영향을 주지 않음을 확인할 수 있었다. 열전달 실험결과는 기존 Nu수 경험식들과 비교하였으며, 최종적으로 새로운 Nu수 경험식을 도출하였다.

액막의 유동 및 온도계산 모델에 의한 PCCS 열전달 현상 해석

  • 김성오;황영동;김영인;배윤영;장문희
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(1)
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    • pp.584-589
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    • 1998
  • 범용 전산유체 해석코드인 CFX 4.1을 사용하여 철재격납용기 표면을 전열면으로 이용하는 피동격납용기냉각계통에 대한 열전달 현상해석을 수행하였다. 철재격납용기 내부와 외부 채널에서 발생하는 열전달 현상을 모사하기 위하여 액막의 유동 및 온도계산 모델을 범용 전산유체해석코드인 CFX4.1에 적용하여 철재격납용기 내.외부의 표면을 흐르는 액막의 높이, 액막내 온도분포, 철재격납용기 내.외부의 온도, 유속 및 부피분율 등을 계산하는 복합 열전달 해석 방법론을 개발하였다. 해석결과는 향후 실험 둥을 통한 검증이 필요하나 피동형 격납용기템각계통에서 발생하는 물리적 현상들의 복합적인 거동 분석에 사용될 수 있는 것으로 평가되었다.

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저온작동 조건에서 자동차용 써모사이폰의 성능특성에 관한 연구 (Study on the Performance Characteristics of the Thermosyphon Used for the Vehicle Operated at Low Temperature Conditions)

  • 임택규;이호성;원종필;조중원;이무연
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.510-515
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 심지구조 유무에 따른 자동차에 적용된 써모사이폰의 저온 작동영역에서의 성능 특성을 고찰하는 것이다. 이를 위하여 작동유체로 물을 사용하는 써모사이폰을 제작하였고, 작동유체의 충진량, 심지 적용 유무, 외기온도 변화 그리고 증발부에 열부량 변화에 따른 성능 특성을 파악하였다, 결과적으로 작동유체의 충진량 40%에서 최적의 열전달 성능을 나타내고, 외기온도 증가에 따라 써모사이폰의 열전달 성능이 증가하였다.

공조용 핀-관 열교환기의 공기측 열유동특성에 대한 수치모사 (Numerical Modeling for Air-Side Flow Characteristics of Fin-TUbe Heat Exchangers for Air-Conditioning Applications)

  • 김승택;최윤호
    • 에너지공학
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    • 제9권4호
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    • pp.309-318
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    • 2000
  • 핀-관 열교환기의 효율을 증대시키기 위하여는 열저항을 결정하는 데 있어서 중요한 역할을 하는 공기측 열전달 특성의 향상이 필요하다. 본 연구에서는 핀-관 열교환기의 공리측 성능을 해석하기 위해서 3차원 비압축성 Navier-Stokes 코드를 개발하였으며 이 코드는 시간항에 스칼라 내재적 근사분해법(scalar implicit approximate factorization)절차, 공간항에 유한체적법과 2차의 풍상차분법(upwind differencing)을 사용한다. 서로 다른 3개의 핀형상(평판핀, 슬릿핀, 파형핀)을 고려하였고 이들의 유동 및 열전달 특성을 연구하였다.

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동심 환형관 내 난류 열전달의 직접 수치 모사 (DNS of turbulent heat transfer in a concentric annulus)

  • 정서윤;성형진
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.827-830
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    • 2002
  • A direct numerical simulation is performed for turbulent heat transfer in a concentric annulus at $Re_{Dh}=8900\;and\;Pr=0.71$ for two radius ratios ($R_{1}/R_{2}=0.1\;and\;0.5$) and $q^{\ast}=1.0$. Main emphasis is placed on the transverse curvature effect on near-wall turbulent thermal structures. Near-wall turbulent structures close to the inner and outer walls are scrutinized by computing the lower-order statistics. The fluctuating temperature variance and turbulent heat flux budgets are illustrated to confirm the results of the lower-order statistics. The present numerical results show that the turbulent structures near the outer wall are more activated than those near the inner wall, which may be attributed to the different vortex regeneration processes between the inner and outer walls.

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요철이 설치된 회전하는 채널 내부의 유동 및 열전달의 큰에디모사 (Large Eddy Simulation of Flow and Heat Transfer in a Rotating Ribbed Channel)

  • 안준;최해천;이준식
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.193-198
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    • 2003
  • A gas turbine blade has an internal cooling passage equipped with ribs, which can be modeled as a ribbed channel. We have studied a flow inside a ribbed channel using large eddy simulaton (LES) with a dynamic subgrid-scale model. The simulation results are compared with the experimental ones. The turbulence intensity and local heat transfer near the rib have not been well captured by the conventional Reynolds averaged Navier-Stokes simulation (RANS). However, these variables obtained by the present LES agree well with those from experiments. From the instantaneous velocity and temperature fields, we explain the mechanisms responsible for the local peaks in the heat transfer distribution along the channel wall. We have also investigated the effect of rotation on the flow and heat transfer in the ribbed channel.

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사각 또는 반원 형상의 요철이 설치된 채널 내부의 유동 및 열전달의 큰에디모사 (Large Eddy Simulation of Flow and Heat Transfer in a Channel Roughened by Square or Semicircle Ribs)

  • 안준;최해천;이준식
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.1436-1441
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    • 2004
  • The internal cooling passage of a gas turbine blade can be modeled as a ribbed channel. Most studies have considered square ribs. However, the ribs can be rounded due to improper manufacturing or wear during the operation. Hence, we have studied two different rib geometries in this study, i.e. square and semicircle ribs. We have performed large eddy simulations (LES) and experiments to validate the results from the simulations. LES predicts the detailed flow and thermal features, which have not been captured by simulations using turbulence models. By investigating the instantaneous flow and thermal fields, we propose the mechanisms for the local heat transfer distribution between ribs. For both the geometries, heat transfer is enhanced by the entrainment of the cold fluid by the vortical motions and impingement of the entrained cold fluid on the ribs.

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