본 연구에서는 상변화소자의 구조 변화에 따른 열전달 현상과 reset 전류에 대한 시뮬레이션을 실행하였다. 상변화소자의 상변화재료의 profile에 따른 주울열의 발생 및 reset 전류의 변화량을 시뮬레이션 한 결과, 하부전극에서부터 도포되는 상변화재료 박막의 두께가 2000[A]인 경우는 541($^{\circ}C$)로 현저하게 발열온도가 낮아지는 것을 알 수 있다. 이는 저항체로 쓰이는 상변화재료의 저항 감소로 인해 발열량이 적게 되고 상변화재료를 통해 전달된 열이 상부전극 텅스텐과 접촉하면서 외부로 쉽게 전달되면서 빠져나감에 따라 온도가 많이 올라가지 않는 것으로 생각된다.
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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v.41
no.6
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pp.134-139
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2004
It is known that over 60% of engine power is dissipated into circumstance, cooling water and cooling oil without any conversion into useful work. Following the first law of thermodynamics, it is possible that heat loss to cooling water can be converted into mechanical work through crankshaft. But in case that the engine is operating without any cooling effect, the serious problem unsolved so far is the engine durability. In this study, LHR(Low Heat Rejection) engine was introduced as one of the promising engine and several useful qualitative and quantitative data were drawn.
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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v.32
no.2
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pp.75-83
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1995
As a basic research for the automation of plate forming process, the theoretical aspect of plate bending by line heating was surveyed and numerical simulation of plate bonding deformation was performed using the 3-dimensional nonlinear transient thermal elasto-plastic finite element analysis. Analyzing the unsteady heat conduction problem of the flat steel plate under heat flux input by gas torch, the time history of 3-dimensional thermal distribution was obtained. Transient thermal deformation process of the plate was analyzed under the thermal loading. And the calculated results are investigated in detail.
터널화재의 위험요소에 대한 해석을 위해서는 실제 상황을 재현한 실대형 실험이 가장 유용하겠지만 현실적으로 시간적, 공간적, 경제적인 제약이 따르기 때문에 CFD Modeling 기술의 이용 및 검증이 필요하고, 실제 상황에 가까운 현상의 재현을 위해서는 시뮬레이션의 정확도에 대한 향상이 필수적이다. 또한, CFD Modeling을 터널화재에 적용할 때 시뮬레이션의 질에 영향을 미칠 수 있는 요소들에 대한 결정이 선행되어야 한다. 우선, 터널의 기하학적 구조와 경계조건의 확립이 필요한데 필요한 정보를 얻기 위해서 어느정도 길이의 터널이 적절한지에 대해 생각할 필요가 있으며, 단면변화에 대한 결정을 통해 모델링을 수행하여야 한다. 모델링 작업이 선행된 후에 화재의 위치, 성장률, 최대 크기, 환기시스템 사항 등의 고려가 필요한데 이러한 조건들은 CFD Modeling의 결과에 직접적인 영향을 주기 때문에 충분한 사전조사가 이루어져야 하고, 각 사항들의 변수를 고려하여 다양한 화재시나리오의 도출이 가능할 수 있다. 마지막으로, 화재에서 발생된 열중 약 30%가 복사에 의해 주위 벽으로 전달될 수 있고 열은 연기가 가득찬 영역내에서 재분배될 수 있는데, 열전달 및 연기의 유동 등에 관한 자료를 기초로 화재현상에 대한 분석이 가능하다. 이러한 과정들을 통해 실제 상황에 가까운 설계화재 시나리오를 예측할 수 있다. 본 연구에서는 우리나라 최장대터널인 죽령터널에 대해 합리적인 가정을 통한 설계화재 시나리오를 기초로 화재시뮬레이션은 FDS(Fire Dynamics Simulator) 프로그램을 사용하여 화재 및 연기의 이동 양상을 분석하고, 피난시뮬레이션은 SIMULEX 프로그램을 사용하여 피난시간을 예측 함으로써 터널화재의 CFD Modeling에 의한 피난안전성을 검토하고자 한다.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.22
no.8
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pp.1183-1194
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1998
This paper describes a theoretical model developed for analyzing the heat transfer of automotive cooling systems. From the model, heat transfer rate of automotive cooling systems can be predicted, providing useful information at the early stages of the design and development. The aim of the study is to develop a simulation program for automotive cooling system analysis and a performance analysis program for analyzing heat exchanger. Heat release rate from combustion gas to coolant through cylinder wall in engine cylinder was analyzed by using a two zone combustion model. This paper studied how cooling condition would affect engine heat release rate and measured temperature distribution of coolant in water jacket.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.13
no.4
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pp.739-752
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1989
The temperature distribution and heat flux of the inner wall of the cylinder of turbocharged gasoline engine were calculated by the 3-dimensional heat conduction analysis employing boundary element method. Overall mean effective heat transfer coefficient and thermal resistance ratio and equivalent thickness of the cylinder wall were calculated. the numerical results were discussed with respect to the engine speed, equivalence ratio, spark and boost pressure.
태양광열 복합 시스템(photovoltaic/thermal hybrid solar system, PV/T)은 태양광 모듈 및 태양열 집열판의 단일화를 통한 전기 및 열에너지의 동시 생산이 가능하도록 구성되고 기존 태양광 모듈의 온도 상승에 따른 효율 저하의 문제점을 보완 및 발생하는 열을 회수하여 온수 생산이 가능한 장치이다. 본 연구에서는 액체형 PV/T 시스템의 대표적인 두 형태인 박스형과 튜브형의 성능 검증을 위하여 수학적 모델링을 통한 두 시스템의 열 및 전기적 성능을 비교 분석하였다. 모델링은 에너지 평형식을 이용하여 시간에 따른 각 부분의 온도의 변화를 예측할 수 있도록 수립되었으며 계산된 결과를 기준으로 전기, 열, 및 전체효율을 도출해 내고, 이를 바탕으로 두 시스템의 성능을 분석하였다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로, 박스형 PV/T 시스템의 최고 온수 온도는 $52^{\circ}C$로 예측되었고, 반면에 튜브형은 $48^{\circ}C$에 머물렀다. 또한 열효율은 박스형이 최대 51%, 튜브형이 41%, 전기효율은 박스형이 약 14%, 그리고 튜브형이 13%로 나타났으며, 전체효율은 박스형이 73%, 그리고 튜브형이 64%로 나타나 박스형 PV/T 시스템이 튜브형보다 더 나은 성능을 가지는 것으로 예측되었다. 이는 박스형이 튜브형보다 태양광 모듈과 온수와의 접촉면적이 넓어 더 많은 열전달이 발생하기 때문으로 사료된다.
Park, Kyung-Seo;Choi, Chong-Gun;Nam, Jin-Hyun;Shin, Doog-Hoon;Jung, Tae-Yong;Park, Sang-Hwan;Kim, Chang-Sam
Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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2008.04a
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pp.179-186
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2008
현재 대부분의 산업용 열기관은 효율을 높이기 위하여 연소에 사용되는 공기를 예열하는 방법을 사용한다. 하지만, 산업용 열기관에서 평균적으로 발생되는 $1000^{\circ}C$ 이상의 배기가스는 일반 금속 열교환기에는 적합하지 않다. 이에 반해 세라믹 열교환기의 경우 고온에서 견디는 장점이 있다. 본 연구에서는 기본적인 열교환기 설계 이론을 이용하여 설계프로그램을 제작하였다. 또한 세라믹 열교환기 내 열 유체 거동을 CFD 상용코드인 FlUENT 6.2를 이용한 전산해석을 수행하여 설계결과를 비교 검증하였다. 설계 결과에서 휜의 형태 변화에 따라 열전달율과 온도구배는 무시할 수 있을 정도로 작았으나, 압력강하는 크게 변동되는 결과가 도출되었다. 제한된 모듈 크기에서 휜 간거리는 휜의 두께에 비해 약 3배 이상 클 경우가 적당하며, 판(plate)의 두께는 작을수록 압력손실이 적고, 열전달율이 상승하지만 두께가 너무 얇게 된다면 제작상의 어려움이 생긴다. 향후 연구에서는 단순한 구조에서 벗어나 off-set이나 판형구조를 고려하여 설계함으로서 열전달 면적을 넓히거나 난류유동을 발생시켜 열전달율을 높이는 연구를 진행 할 필요가 있다.
Demand for Ti-6Al-4V alloy is increasing in various industries because of its superior strength to weight and high-temperature strength properties. However, due to its low formability at room temperature, it is formed at high temperature, where its productivity and efficiency are low. The current high-temperature forming method has many limitations because it involves heating the specimen by heating the lower mold. It is expected that a process using high frequency induction heating, which can locally heat the product, can improve its productivity. In addition, time and cost can be saved if the process is simulated in advance with a reliable analysis. In this paper, we verified the reliability of the analysis by comparing the result of heating the specimen to 850 ℃ by high frequency induction heating and the temperature obtained through the co-simulation analysis.
Park, Seo Won;Kim, Myoung Soo;Jeon, Byoung Jin;Choi, Hyoung Gwon
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.40
no.9
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pp.605-612
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2016
In this study, numerical simulations were conducted for conjugate heat transfer around ice balls in an encapsulated ice thermal storage system. Four shapes of ice balls were modeled; the default one was a sphere, and the other three shapes were designed to enhance convective heat transfer through the ball surface. The flow around the ball was laminar, for which the Reynolds number was 300, and both forced and natural convections inside and outside the balls were considered. The simulations revealed that the magnitude of convective heat transfer for the different shapes decreased in the following order: bone, dimple, hole, and sphere. For the entire simulation, the maximum difference in the average temperatures of water inside the capsules was found to be $0.9^{\circ}C$. Therefore, it can be said that the effect of ice-ball shape on the performance of the ice thermal storage system is significant, considering that more than 0.3 million balls are used in this system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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