• 대한기계학회논문집B
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• 제24권5호
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• pp.699-708
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• 2000

To make compact evaporator, experiments that show characteristics of evaporating heat transfer and pressure drop in the helically coiled small diameter tube were taken in this research. The experiments were performed with HCFC-22 in the helically coiled small diameter tube; inner diameter=1.0(mm), tube length=2.0(m), and curvature diameter=31, 34, 46.2(mm). The experiments were also carried out with the following test conditions; saturation pressure=0.588(MPa), mass velocity=$150{\sim}500(kg/m^2s)$, and heat flux=$1{\sim}5(kW/m^2)$. The experiment results are that the empirical correlation to predict heat transfer coefficient for single phase flow in helically coiled small diameter tube was obtained. It was found that dry-out is occurred at low-quality region for evaporation heat transfer because of breaking of annular liquid film. The friction factor of single phase flow of helically coiled tube was agreed with Prandtl's correlation. Finally, It was proposed for correlation that can precisely predict the friction factor of two phase flow of helically coiled tube.

• 에너지공학
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• 제12권1호
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• pp.35-41
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• 2003

본 연구에서는 배가스의 현열회수를 통해 연소기기의 열효율을 향상시키는 축열연소시스템에서 구형축열체를 이용한 축열기내 열유동을 해석할 수 있는 수치해석 코드를 개발하였다. 이를 통해 축열기내 비정상 열유동을 해석하고 축열기 길이를 포함한 축열기 형상과 축열체 구경에 따른 배열회수와 압력손실의 관계를 파악해 보았다. 수치해석은 1차원 2상 유체역학 모델을 도입하여 MacCormack방식으로 해를 얻었으며, 실험적 경향과 일치함을 알 수 있었다. 개발된 수치코드를 통해 얻은 결론은 축열기 길이가 길고 입자구경이 작으며 축열기내 유체 유속이 빠른 경우에 많은 배열을 회수할 수 있으나 압력손실이 커짐을 알 수 있었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2003년도 춘계공동학술대회논문집
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• pp.181-186
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• 2003

날씨와 지역에 관계없이 언제나 지구상의 위치를 파악할 수 있도록 하는 위성항법시스템은 해양분야에도 많은 응용기술과 시스템의 개발을 촉진하고 있으며 이러한 경향은 LBS(Location Based Service)라고 하는 기술분야로 응용분야가 확대되고 있다. 해양의 LBS는 아직 본격적인 개발이 이루어지고 있는 것은 아니지만, 이러한 시스템들은 일반적으로 지형정보를 사용하게 되는데, 해양의 기본 지형정보로는 전자해도 (ENC, Electronic Navigational Chart)를 사용하게 될 것이다. 그러나 앞에서 말한 시스템들과 전자해도는 그 규모에 있어 대형선과 고용량의 처리능력을 갖는 시스템에 사용되므로 어선이나 레저용 보트와 같은 소형선용 시스템에는 적합하지 않다. 이를 해결하기 위해 시스템의 소형화 및 사용 데이터의 소형화가 필요하며 근래 각광을 받고 있는 PDA, 웹패드와 같은 모바일 플랫폼 기반의 시스템이 그 대안이 될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 배경으로 대두된 소형시스템에의 지형정보 사용, 특히 국가공인 데이터인 전자해도를 모바일 플랫폼에서 사용하기 위한 전자해도의 소형화 방안을 연구하였다. 전자해도는 그 구조와 내용에 많은 부가정보와 형식을 갖고 있다. 그러므로 소형시스템에 필요한 데이터의 내용과 형식의 측면을 고려하여 데이터를 소형화하기 위한 방안을 제시하였고, 또한 전자해도의 갱신을 수용할 수 있어야 한다는 점을 함께 고려하였다. 데이터의 소형화는 상당한 데이터 및 정보의 손실을 감수해야하는 경우가 많다. 본 논문을 통해 가능한 적은 데이터와 정보의 손실만으로 모바일 플랫폼기반의 시스템에 부담없이 사용 가능한 전자해도의 소형화 방안을 제시하여 향후 도출될 수많은 소형시스템 응용분야에 활용할 수 있을 것으로 기대한다.작용 등의 복잡한 물리적 과정을 포함하고 있다. 이러한 물리적 과정 중 난류연소, 고체연료 벽면 근방에서의 대류 열전달 및 연소과정에서 생성되는 soot 입자로부터의 복사 열전달, 그리고 고체연료 열 분해시 표면반응들은 고체연료의 regression율에 큰 영향을 미친다. 특히 고체연료의 난류화염면의 위치와 폭, 그리고 비 예혼합 난류화염장에서 생성되는 soot의 체적분율의 예측은 난류연소모델, 열전달 모델, 그리고 regression율 모델에 의해 크게 영향을 받기 때문에 수치모델의 예측 능력 향상시키기 위하여 이러한 물리적 과정을 정확히 모델링해야 할 필요가 있다. 특히 vortex hybrid rocket내의 난류연소과정은 아래와 같은 Laminar Flamelet Model에 의해 모델링 하였다. 상세 화학반응 과정을 고려한 혼합분율 공간에서의 화염편의 화학종 및 에너지 보존 방정식은 다음과 같다. 화염편 방정식과 혼합분률과 scalar dissipation rate의 관계식을 이용하여 혼합분률과 scalar dissipation rate에 따른 모든 reactive scalar들을 구하게 된다. 이러한 화염편 방정식들을 mixture fraction space에서 이산화시켜서 얻은 비선형 대수방정식은 TWOPNT(Grcar, 1992)로 계산돼 flamelet Library에 저장되게 된다. 저장된 laminar flamelet library를 이용하여 난류화염장의 열역학 상태량 평균치는 presumed PDF approach에 의해 구해진다. 본 연구에서는 강한 선회유동을 가지는 Hybrid Rocket 연소장내의 난류와 화학반응의 상호작용을 분석하기 위하여 Laminar Flamelet Model, 화학평형모델, 그리고 Eddy Dissipat

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권10호
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• pp.1412-1419
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• 2003

Heat regenerator occupied by regenerative materials improves thermal efficiency of combustion system through the recovery of sensible heat of exhaust gases. By using one-dimensional two-phase fluid dynamics model, the unsteady thermal flow of regenerator with spherical particles, was numerically analyzed to evaluate the heat transfer and pressure losses and to derive the design parameter for heat regenerator. It is confirmed that the computational results, such as air preheat temperature, exhausted gases outlet temperature, and pressure losses, agreed well with the experimental data. The thermal flow in heat regenerator varies with porosity, configuration of regenerator and diameter of regenerative particle. As the gas velocity increases with decreasing the cross-sectional area of the regenerator, the heat transfer between gas and particle enhances and pressure losses decrease. As particle diameter decreases, the air is preheated higher and the exhaust gases are cooled lower with the increase of pressure losses. Assuming a given exhaust gases temperature at the regenerator outlet, the regenerator need to be linearly lengthened with inlet Reynolds number of exhaust gases, which is defined as a regenerator design parameter.

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권3호
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• pp.457-472
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• 1997

We studied the temperature distribution and heat transfer characteristics of TEFC induction motor with thermal network program for more efficient design and better cooling performance of it. We knew the characteristics and the windage loss of outer cooling fan from fan test experiments. Frame axial and peripheral heat transfer coefficients and endwinding heat transfer coefficient were measured by various model experiments and then, compared with other experimental results. Frame was the main heat transfer surface, load-side and fan-side surface were not thermally symmetric from the heat flux distribution analysis. Steady and unsteady temperature distributions were measured by real motor experiments. From the results, we knew that rotor surface temperature was higher than coil temperature and the hottest spot in the coil was loadside endwinding outside surface. We compared the simulation results with those of real motor test and the two results showed a good agreement.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.113-116
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• 2008

This work presents numerical optimization for design of staggered arrays of dimples printed on opposite surfaces of a cooling channel with a fast and elitist Non-Dominated Sorting of Genetic Algorithm (NSGA-II) of multi-objective optimization. As Pareto optimal front produces a set of optimal solutions, the trends of objective functions with design variables are predicted by hybrid multi-objective evolutionary algorithm. The problem is defined by three non-dimensional geometric design variables composed of dimpled channel height, dimple print diameter, dimple spacing and dimple depth to maximize heat transfer rate compromising with pressure drop. Twenty designs generated by Latin hypercube sampling were evaluated by Reynolds-averaged Navier-Stokes solver and the evaluated objectives were used to construct Pareto optimal front through hybrid multi-objective evolutionary algorithm. The optimum designs were grouped by k-mean clustering technique and some of the clustered points were evaluated by flow analysis. With increase in dimple depth, heat transfer rate increases and at the same time pressure drop also increases, while opposite behavior is obtained for the dimple spacing. The heat transfer performance is related to the vertical motion of the flow and the reattachment length in the dimple.

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권4호
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• pp.570-578
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• 1997

At design stage of new motor or when taking remedial action of old motor, a lot of information can be obtained from thermal parameters analysis. This study focused on the temperature rise of TEFC induction motor with respect to various thermal parameters. Frame heat transfer had the most important effect on coil temperature rise. But those of air gap and rotor fan had no effect. This fact shows fan action is more important than fin action in the case of rotor fan. Coil temperature can be more decreased by cooling near the heat sources than any other parts from the results of thermal conductivity and loss tests. Variation of cooling air flow rate and motor volume effects on coil temperature were also tested. These tests suggest that improvement of cooling fan performance is important in reducing the coil temperature rise. Thermal equivalent program was verified by comparison of some experimental results.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권10호
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• pp.6445-6452
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• 2015

건물용 공기조화기의 냉수 코일은 작동조건에 따라 건표면, 습표면 또는 부분적인 습표면이 형성된다. 따라서 냉수코일을 적절히 설계하기 위해서는 건표면과 습표면, 그리고 부분적 습표면에 대한 열전달 해석이 필요하다. 본 연구에서는 미소체적에 대한 해석을 통하여 냉수코일의 성능을 계산하는 미소체적 모델을 제시하였다. 해석 모델의 예측치를 냉수코일 실험결과와 비교한 결과 미소 체적 모델은 공기측 전열량을 10.1% 이내에서 예측하고 공기측 압력손실을 11.1%, 현열비도 5.7%내로 예측하였다. 해석 모델을 활용하여 물측 회로의 변화가 냉수코일의 성능에 미치는 영향을 검토하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권1호
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• pp.95-98
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• 2013

고온환경의 복사열유속을 측정하기 위하여 판열유속계를 제작하였다. 열유속은 스테인리스스틸로 제작된 판열속계 뒷면에서 측정된 온도를 이용하여 계산되어진다. 스미트-볼터계로 측정된 열유속을 기준값으로 이용하였다. 단열재로의 열손실, 판열유속계 두께방향으로의 전도 및 평판의 위치에 따라 온도가 상이하여 발생하는 열전달 등을 고려하기 위하여 전도상수를 도입하였다. 이 상수는 반발입자군집 최적화법으로 구하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제15권4호
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• pp.1-10
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• 2011

본 논문에서는 가스터빈 유로의 열유동 환경을 개선하기 위해 끝벽면의 형상에 대한 최적화를 수행하였으며, 비축대칭 끝벽면을 이용한 방법을 적용하였다. 터빈 유로를 모사하기 위해 $90^{\circ}$ 곡관을 이용하였다. 터빈 유로에서의 전압력 손실과 유로 끝벽면에서의 열전달 계수를 최소화하는 비축대칭 끝벽면형상 도출을 연구의 목적으로 하였으며, 최적화 과정의 효율성을 위해 근사 최적화 기법을 적용하였다. 연구결과를 통해, 최적화된 비축대칭 끝벽면에 의한 상당한 공력열환경 개선을 확인할 수 있었다.