• 제목/요약/키워드: 열전달 상관관계

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강제대류 및 핵비등영역에 있어서 액적유량과 분무냉각 열전달의 상관관계에 관한 연구 (Correlation of Droplet Flow Rate and Spray Cooling Heat Transfer in Forced Convection and Nucleate Boiling Region)

  • 김영찬
    • 한국분무공학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.143-148
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    • 2008
  • In the present study, the correlation between the Nusselt number and Reynolds number was developed for forced convection and nucleate boiling region in spray cooling. Also the effect of droplet subcooling on spray cooling heat transfer was investigated. Full cone spray nozzles were employed for spray cooling experiment, and water and FC-77 were used for developing the correlation. From the experimental results, the correlation between the Nusselt number and Reynolds number based on droplet-flow-rate was developed. The correlation shows good predictions with ${\pm}30%$ error for water and FC-77.

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초음파 진동 가진시 발생하는 압력과 열전달 촉진과의 상관관계에 관한 연구 (A Study on Correlation Between Acoustic Pressure and Heat Transfer Augmentation via Ultrasonic Vibration)

  • 오율권;양호동
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.22-25
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    • 2004
  • The present paper investigated the correlation between acoustic pressure and heat transfer augmentation in acoustic fields. The acoustic pressure predicted by numerical work and compared with the augmentation ratio of heat transfer coefficient was experimentally measured. Also, particle image velocimetry(PIV) was used for the visualization of velocity vectors and kinetic energy distribution inside liquid region. For the numerical work, SVS programed with Fortran language and based on a coupled FE-BEM was used. Results of the present study, the acoustic pressure is increased by $60\%$ and the largest augmentation of heat transfer about $28\%$ was measured. Finally, the profiles of acoustic pressure is consistent with that of augmentation of heat transfer. It is concluded that a correlation exists between the acoustic pressure and the heat transfer augmentation.

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액적 유량과 분무냉각 막비등 열전달의 상관관계에 관한 연구 (Study on Correlation of Droplet Flow Rate and Film Boiling Heat Transfer in Spray Cooling)

  • 윤승민;김영찬
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제31권4호
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    • pp.335-340
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    • 2007
  • A new correlation between the Nusselt number based on modified heat transfer coefficient and Reynold number based on droplet-flow-rate was developed for the experimental data. The modified heat transfer coefficient was defined as ratio of wall heat flux to droplet subcooling. In the previous reports, the local heat flux of spray cooling in the film boiling region was experimentally investigated for the water spray region of $D_{max} = 0.0007{\sim}0.03m^3/(m^2s)$ . In the region near the stagnation point of spray flow, a new heat transfer correlation is recommended which shows good predictions for the water spray region of $D_x{\le}0.01m^3/(m^2s)$.

평균기법을 이용한 인버터 히트싱크 최적화 설계 (Optimal Design of Heatsink for Inverter System by using Average Method)

  • 전장건;조수억;박노식;박성준;문채주;권순재;김철우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2006년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.539-541
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    • 2006
  • 전력 반도체의 방열 특성은 수명 및 소손과 관계가 있다. 전력 반도체 자체의 열전달 특성 및 전력 반도체가 취부 되는 방열판의 전도, 대류, 방사의 열전달 특성을 고찰하기 위하여 본 논문에서는 실시간으로 방열판의 온도를 관측하여 전력 반도체의 손실을 확인하였고, 프로파일별 히트 싱크 온도 상승 측정 평균 전류와 전류 프로파일과 의 상관 관계를 분석 하여 방열판 최적화 및 히트 싱크 온도 관측 시 히트 싱크의 모델을 제시하였다.

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압축 수소 충전 공정 해석을 위한 대류 열전달 계수 비교 분석 (Comparative Investigation of Convective Heat Transfer Coefficients for Analyzing Compressed Hydrogen Fueling Process)

  • 서효민;박병흥
    • 한국가스학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.123-133
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    • 2023
  • 상용 수소연료전지 차량은 기체 수소를 고압으로 압축하여 차량 내 저장 탱크로 저장하는 방식으로 충전이 진행된다. 이러한 압축 과정은 기체의 온도 상승을 유발하며, 저장 탱크의 안전성을 확보하기 위해 온도는 제한된다. 따라서 이러한 온도 상승을 설명하기 위한 열전달 모델이 필요하다. 열전달 모델은 대류 열전달 현상을 포함하며 정확한 대류 열전달 계수 추산이 요구된다. 본 연구에서는 수소 충전 과정에서의 대류 열전달 계수를 물리적 현상을 고려한 다양한 상관관계식을 이용하여 계산하고 비교 분석하였다. 수소 충전 과정은 디스펜서로부터 탱크 입구까지의 충전라인과 차량 내 저장 탱크로 분류하였고, 각각의 내부 및 외부에서의 대류 열전달 계수를 질량 유량, 직경, 온도와 압력 등 공정 변수에 따라 추산하였다. 그 결과, 충전라인 내부의 경우 저장 탱크 내부에서보다 대류 열전달 계수가 약 1000배 크게 나타났고, 충전라인 외부의 경우 저장 탱크 외부에서보다 대류 열전달 계수가 약 3배 크게 나타났다. 마지막으로 각 과정에서의 대류 열전달 계수를 종합 분석한 결과 전체 수소 충전 과정에서 저장 탱크 외부에서의 열전달 계수가 가장 낮아 열전달 현상을 지배하는 것으로 나타났다.

기구적 설계변수에 따른 판형열교환기의 성능특성 (Performance Characteristics of Plate Heat Exchangers with Various Geometric Design Parameters)

  • 손재욱;이응찬;강훈;김용찬;김정규;조성열;박재홍
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권6호
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    • pp.583-591
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    • 2012
  • 판형열교환기는 높은 효율로 인하여 다양한 산업 분야에 사용되고 있으며, 판형열교환기의 성능특성을 파악하기 위해 많은 연구가 이루어 졌다. 하지만 세브론 각을 제외한 판형열교환기의 기구적 설계변수에 따른 성능특성 파악은 상대적으로 많이 부족한 실정이다. 본 연구는 판형열교환기의 기구적 설계변수에 따른 열전달 및 압력강하 성능특성을 파악하기 위해서 세브론 각, 전열판 골 깊이, 전열판골 길이, 전열판 개수 등을 변화시키며 실험을 수행하였다. 실험결과를 바탕으로 판형열교환기의 다양한 기구적 설계변수를 반영한 열전달 및 압력강하 성능특성 상관식을 제안하였다. 실험 데이터와 제안된 판형열교환기 상관식을 이용해 예측된 데이터를 비교한 결과 약 95% 이상의 데이터가 ${\pm}10%$ 오차범위 내에 존재함을 알 수 있었다.

인장하중이 부여된 나노복합재의 열전도 특성 (Characteristic of Thermal Conductivity of Nanocomposites under mechanical loading)

  • 유수영;양승화;최준명;조맹효
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.112-115
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    • 2011
  • 본 연구는 분자동역학 전산모사를 통하여 나일론 6 고분자재료 및 나이론 6 고분자재료를 기지재료로 사용하는 나노복합재에 대하여 인장하중을 부여하고, 인장에 의하여 발생하는 구조적 변화 및 물질의 구조적 특성과 열전도 특성 사이의 상관관계를 규명하였다. 나노복합재의 열전도특성을 변화시키는 주요 인자로는 나노입자, 인장에 의한 고분자 사슬의 배열 변화, 자유부피(free volume)의 변화이다. 고분자 사슬이 열전달 방향으로 배열될 경우 음양자(phonon)의 흐름을 가속화하여 열전도특성이 증가하며, 반면 자유부피의 증가는 음양자의 산란을 증가시켜 열전도특성이 저하된다. 따라서 서로 상반작용을 하는 두 인자가 복합적으로 작용하여 열전도 특성을 결정한다. 인장 하중이 부여됨에 따라 시스템의 열전도특성이 증가하며, 각 시스템의 증가 정도는 시스템의 구조적 특성에 따라 서로 다르다.

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유한요소분석법과 반응표면분석법을 이용한 장조림 식품의 가열온도 예측 (Prediction of Heating Temperature of Jangjorim Food by Using Finite Element Method and Response Surface Methodology)

  • 신해헌;조원일
    • 한국식품영양학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.32-40
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    • 2004
  • 간장으로 채워진 실린더 형태의 장조림 제품의 가열살균 시 온도변화를 유한요소분석법(finite element method)을 이용하여 예측하기 위하여 상업적 NISA (Numerical Integrated Elements for System Analysis, EMRC, USA)프로그램을 이용하여 실시하였다. 장조림 식품에서의 열전달은 냉점이 기하학적 중심에 위치하지 않고 y축으로 26.9 mm 뒤쪽에 위치하였다. 이는 간장소스의 비열이 장조림보다 20% 이상 큰 값이기 때문으로, 사용된 재료의 열전달계수에 의해서 냉점의 위치가 다르게 나타났다. 장조림 식품의 가열살균 시 열전달계수의 영향을 검토하기 위하여 온도와 치사율 오차를 종속변수로 하여 간장소스의 열전도계수, 장조림의 열전도계수, 열전달계수를 독립변수로 한 반응표면분석법을 행한 결과 장조림의 열전도계수가 p<0.01로 매우 높은 상관관계를 보이며, 치사율 오차를 최소로 하는 최적화값을 얻을 수 있었다.

전열온수식 LPG 기화기의 열전달 해석 (Heat Transfer Analysis of a Coil-Typed LPG Vaporizer with an Electrically Heating Water Bath)

  • 최성준;권정락;김광석;김효
    • 한국가스학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.19-25
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    • 2007
  • 본 연구는 전열온수식 LPG 기화기에서의 열전달 현상을 실험적인 방법에 근거하여 분석하였다. 전기가 열식 온수 수조로부터 공급되는 열량은 처음에 액화석유가스(LPG)의 온도를 높이는 현열에 사용되고, 이후 기체가스(PG) 상태로 만들기 위한 잠열공급 및 기화된 가스의 온도 상승에 사용된다. 코일내부에서 기-액이 공존하는 two-phase flow가 형성되는 영역은 그 지역에서의 온도의 주기적인 파동현상을 통하여 확인될 수 있었으며, 이 영역 이후부터는 기상상태로 현열 효과만이 존재함을 알 수 있었다. 기화기의 열전달 능력은 총괄열용량으로 정의하였으며, 총괄열용량과 온수의 온도 및 가스유량에 따른 상관관계를 구하였다. 본 연구의 실험적 결과를 이용하면 전열온수식 LPG기화기의 열전달 특성 해석을 용이하게 수행할 수 있기 때문에, 향후 기화기 설계에 유용하게 적용할 수 있을 것이다.

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비균일 온도분포를 갖는 평판에 대한 충돌제트의 열전달 및 난류유동특성에 관한 연구 (Experimental Study on the Heat Transfer and Turbulent Flow Characteristics of Jet Impinging the Non-isothermal Heating Plate)

  • 한충호;이계복;이충구;이창우
    • 에너지공학
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    • 제10권3호
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    • pp.272-277
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    • 2001
  • 선형온도구배를 갖는 비균일 가열표면에 대한 충돌 제트의 난류유동장과 열전달 특성을 실험을 통해 연구하였다. 제트의 레이놀즈수와 가열판의 온도구배, 그리고 노즐 출구로부터 가열판가지의 거리를 변화시키며 실험을 수행하였다. 최대 열전달은 정체점에서 나타나고 정체점으로부터 벽면방향으로 거리가 증가함에 따라 열전달률은 감소한다. 벽면가지의 거리가 크지 않은 경우는 난류의 영향으로 열전달의 제2정점이 나타난다. 최대 열전달은 노즐과 가열판 사이의 거리가 노즐 직경의 6에서 8배 정도일 때 나타난다. 열전달률의 상관식을 프란틀수와 레이놀즈수, 노즐과 가열판사이의 거리와 직경비 그리고 온도구배의 지수승의 함수로 구하였다. 열전달률과 난류유동장의 관계를 실험을 통해 확인하였다. 벽면제트는 온도구배의 의해 영향을 받았고 벽면거리가 증가할수록 더 크게 나타났다.

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