• Journal of the Korean Magnetics Society
• /
• v.12 no.2
• /
• pp.73-79
• /
• 2002

Compared with Newtonial fluids, magnetic fluids have effects on magnetic force. In this study, the purpose is to research the heat transfer characteristic of magnetic fluids which have metalic and fluid characteristics as the external pipe is being cooled and internal pipe is heated. This study found the experimental results from the study of the variety of natural convection for magnetic fluids and the characteristics of the heat transfer by using numerical analysis according to the strength and direction of the magnetic fields from being imposed from the outside. Natural convection of magnetic fluids was controlled by the impressed magnetic fields, and the result of mean nusselt number was calculated. If the impressed magnetic field is in the direction of gravity or the strength of impressed magnetic field is more than -14 mT in the opposite direction, the heat transfer is more than that without the impressed magnetic field. If the strength of impressed magnetic field is less than -14 mT in the opposite direction, it is smaller than that without the impressed magnetic field. Especially, when the strength of the magnetic field is -14 mT, the heat transfer was at the minimum.

• Journal of Energy Engineering
• /
• v.7 no.2
• /
• pp.194-201
• /
• 1998

In electric commuter trains using AC motors, lots of GTO thyristors and diodes are needed for power controls. These semiconductors generate heat about 1~2 kW, and for cooling which perfluorocarbon(PFC) heat pipes have been in use for the last two decades. The present study was investigated on the effects of such important design parameters as structure of internal surface (grooved or smooth), fill charge ratio, and inclinating angle from a vertical on heat transfer coefficients at both evaporators and condensers. To obtain experimental data, several heat pipes of the same geometry of 520 mm long and diameter of 15.88 mm but different in fill charge ratio and internal surface structure were designed and fabricated. For prediction of the heat transfer coefficients, related expressions were examined and the results of calculations were compared with experimental data. Performance tests were conducted while heat pipes operated at mode of thermosyphons. High enhancements of heat transfer coefficient were obtained internal grooves. In these cases, the evaporating heat transfer coefficients distributed in the range of 2~5.5 kW/$m^2$K, with an increase of heat flux from 15~45 kW/$m^2$. These experimental data were in good agreement with Rohsenow's expression based on nucleate boiling when correction factor $C_R$=1.3 was encountered. In addition, the condensation heat transfer coefficients were distributed from 1.5 to 3.5 kW/$m^2$K, and the data were in good agreements with Nusselt's correlation, based on filmwise condensation on vertical plate, when choosing a correction factor $C_N=4$. A fill charge ratio of 40~100% were recommended, and the in clination angle effects were negligible when the angle was higher then 30$^{\circ}$.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2003.05a
• /
• pp.244-245
• /
• 2003

고체나 액체 추진로켓에 비하여 하이브리드 추진 시스템은 작동조건의 안정성과 안전함등의 많은 장점을 가지고 있다. HTPB와 같은 고체연료는 제작 및 저장, 운송 그리고 장착상의 안정성을 가지고 있으며 하이브리드 로켓의 고체연료로의 산화제의 유입을 제어하면서 추력의 변화와 엔진내부의 연소중단과 재 점화를 용이하게 할 수 있다. 이러한 이유로 인하여 하이브리드 엔진은 좀 더 경제적인 장치로 기대를 모으고 있다. 그러나, 기존의 하이브리드 로켓 엔진은 고체 추진 로켓에 비하여 낮은 연료 regression 율과 연소효율을 가지는 단점이 있다. 이러한 단점을 해결하고 요구되어지는 추력값과 연료유량을 증가시키기 위하여 고체연료의 표면적을 증가시킬 필요가 있다. 기존의 하이브리드 엔진에서는 연료 그레인에 다수의 연소포트를 만들어 표면적을 증가시켰으나 이는 비 활용 공간의 증가와 추진제의 질량 및 체적분율의 상당한 감소를 초래한다. 지난 수십년간에 걸쳐 하이브리드 엔진에서 연료의 regression 특성 및 엔진 성능 향상을 위한 연구가 계속되어 왔으며 최근에 엔진의 체적 규제를 경감시키고 연료의 regression율을 향상시키기 위하여 선회유동을 이용하는 하이브리드 로켓 엔진들이 제안되고 있다. 이러한 선회유동을 가지는 하이브리드 로켓은 고체연료 그레인에 대하여 평행하게 유입되는 기존의 하이브리드 로켓에 비하여 고체연료 벽면에서의 대류열전달이 현저하게 증가하게 되어 아주 높은 고체연료의 regression율을 얻을 수 있는 이점이 있다. 선회유동 하이브리드 로켓의 연소과정은 고체 연료의 열분해과정, 대류 열전달, 난류 혼합, 난류와 화학반응의 상호작용, soot의 생성 및 산화과정, soot 입자 및 연소가스에 의한 복사 열전달, 연소장과 음향장의 상호작용 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 Dissipation Model을 이용한 수치해석결과를 체계적으로 비교하였다. 또한 Laminar Flamelet Model과 state-of-art 물리모델들을 이용하여 선회 유동을 갖는 하이브리드 로켓 엔진의 연소 및 Soot 생성 및 산화과정을 살펴보았으며 복사 열전달이 고체 연료 표면의 regression율에 미치는 영향도 살펴보았다. 특히 swirl강도, 산화제의 유입위치 그리고 선회유동의 형성방식이 하이브리드 로켓의 연소특성 및 regression rate에 미치는 영향을 상세히 해석하였다.

• ETRI Journal
• /
• v.7 no.3
• /
• pp.30-34
• /
• 1985

전자장비가 요구되는 신뢰도 및 적절한 응답 속도를 가지기 위해서는 부품 및 장비에 대한 열설계를 통하여 장비의 온도를 특정지워야 한다. 본 고찰에서는 장비의 열설계에 대한 기본적인 사항으로서 열설계에 필요한 인자들을 소개하고 예로서 PCB의 열전달 과정을 해석함으로써 온도 제어를 위한 방법을 제시한다.

• Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
• /
• 2000.11a
• /
• pp.97-100
• /
• 2000

유동층 열교환기 (Fluidized Bed Heat Exchanger; FBHE) 는 온도 균일성이라는 유동층의 특징을 이용하여 적당한 전열면적을 갖는 열교환관을 층 내 설치하여 일정한 양의 열을 전열시키는 것으로, 최근 순환유동층 연소로의 scale-up 을 통한 열용량 증대와 함께 고온의 재순환물질로부터 열을 회수, 연소로의 온도제어 및 열회수율의 극대화를 얻고자 재순환부에 연결하여 사용하고 있다. 또한, 가압순환유동층의 개발과 더불어 유효열전달 면적의 증대를 통한 상대적인 연소로 소형화를 위해 채택되고 있다. 특히, 유동층 열교환기는 전체 공정에서 20-60% 의 열을 회수할 수 있어, 열전달에 있어 매우 중요한 역할을 차지한다.(중략)

• Proceedings of the KSME Conference
• /
• 2000.11b
• /
• pp.267-271
• /
• 2000

The local heat transfer rate of an axisymmetric submerged air jet impinging on normal to a heated flat plate was investigated experimentally with varying solidity of mesh screen. The mean velocity and turbulent Intensity profiles of streamwise velocity component were measured using a hot-wire anemometry. The temperature distribution on the heated flat surface was measured with thermocouples. The screen installed in front of the nozzle exit(behind of 35mm) modify the jet flow structure and local heat transfer characteristics. For higher solidity screen, turbulence intensity at core lesion is high and increases the local heat transfer rate at nozzle-to-plate spacings(L/D<6). For larger nozzle-to-plate spacings(L/D>6), however, the turbulent Intensities of all screens tested in this study approach to an asymptotic curve, but the small mean velocity at the core region reduces the local heat transfer rate for high solidity screens.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
• /
• 1995.10a
• /
• pp.352-357
• /
• 1995

원자력발전소 화학 및 체적제어계통의 일부인 밀봉수주입계통은 원자로 냉각재펌프 밀봉장치로 일정한 온도 범위의 밀봉수를 공급하여 밀봉장치의 건전성 및 원자로 냉각재 계통의 압력경계를 유지한다. 그러나 발전소 과도상태시 밀봉수 주입온도가 허용범위를 벗어나게 되면 온도조절기 폐쇄신호에 의해 밀봉장치로의 밀봉수 주입이 차단될 수 있다. 본 연구에서는 발전소 과도시에도 밀봉수 주입이 지속적으로 가능한 설계개선 방안으로 밀봉수주입 열교환기 주위에 우회라인을 설치하는 방안을 제시하고 밀봉수주입 열교환기 내에서의 비정상 열전달 현상을 수치해석을 이용하여 분석하였다. 계산은 속도장을 정상 상태인 power-law분포로 가정하고 시간 t=0에서 입구온도가 급격히 변하는 과도시 우회 유량 및 시간 변화에 대한 온도분포, 국부 Nusselt 수, 평균온도 등을 구하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2003.05a
• /
• pp.54-58
• /
• 2003

Jet vane is an useful component which is installed at the end of a nozzle for the purpose of the posture control and the secure controlling stability during the initial launching of a rocket. Small space for installation and rapid response are considered as its merits but it is ablated thermally and mechanically by the combusted gas having high velocity and temperature produced in a combustion chamber. En this study, as the fundamental study for the ablation analysis of jet vane, the heat transfer into a jet vane which is located in the supersonic flow field.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• v.36 no.8
• /
• pp.1097-1103
• /
• 2012

There are many fish farms being cultivated in the southwestern cost of South Korea. Because the farms cultivating use the basic method that inflow and circulate sea-water, slight negligence and bad design cause major negative impact on fish deaths. Also, the optimal temperature for each specie of fishes has already been proven to differ on each specie. Maintaining this environment, regardless of seasons, is very difficult and that requires research to develop. In this paper, basic characteristics of heat and mechanism of heat transfer are studied. Based on this, Open-end water vessel is designed and constructed using sandwich-insulation panels and simulated to store the heat in certain isolated space. This study confirmed that it is possible to keep constant temperature by this method, in large areas of water where it is insulated by heat insulator. and equipped with heater in Open-end water vessel where the other part is heated. The AC power controller maintains the constant temperature required and the temperature controller detects and displays the temperature by using the micro-processor.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.28 no.10
• /
• pp.1139-1146
• /
• 2004

The effect of triangular tabs attached at the perimeter of jet nozzle on heat transfer enhancement was investigated experimentally. The modified flow structure was visualized using a smoke-wire method. Four different types of jet nozzle having 0, 4, 6 and 8 tabs were tested at jet Reynolds number Re=15,000 to investigate the effect of tabs on the variation of heat transfer rate. The local and average Nusselt numbers are increased with increasing the number of tabs. At nozzle-to-plate distance of L/D=4, the average Nusselt number was increased about 9.9% at Re=15,000 in the impingement region for the case of 8 tabs attachment. As the nozzle-to-plate distance increases, however, the heat transfer enhancement effect of triangular tabs is reduced. For the case of 4 tabs, the heat transfer enhancement is not so distinctive at L/D=8. As the protrusion depth of tabs into the jet flow increases, the heat transfer rate is also enhanced when the nozzle-to-plate distance is smaller than L/D=6.