• 전자공학회논문지SC
• /
• 제43권5호
• /
• pp.60-67
• /
• 2006

우주 비행체 전자장비의 신뢰도를 예측하고 최적화하기 위해 탑재장치 내 부품의 온도 예측이 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 전자장비 부품의 온도 예측방법에 관해 기술하고 있다. 본 예측 방법은 PCB 기판의 열전도도를 등방성모델로 설정하여 등가 열전도도를 계산하고 열력 모델을 이용하여 열 저항 행렬을 생성하였으며, 중첩의 원리를 이용하여 각 부품들의 온도를 예측하였다. 또한 본 논문의 온도 예측방법을 이용하여 전장품 소자의 열해석 결과와 상용 프로그램을 이용한 온도 계산 결과를 비교 분석하였다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제11권6호
• /
• pp.93-100
• /
• 2003

This paper describes the thermoelastic instability arising from friction heat generation in braking and proposes the finite element methods to predict the variation of temperature and thermal deformation. In a conventional disc brake analysis, heat generation is only related with wheel speed and friction material and the interface pressure between disc and pad is assumed constant. But under dynamic braking conditions, the frictional heat causes the thermoelastic distortion that leads to more concentrated contact pressure distribution and hence more and more non-uniform temperature. In this paper, to complete the solution of the thermomechanically coupled problem, the linear relation model between pressure and temperature is proposed and demonstrated in examples of a simple two dimensional contact problem. And the two dimensional model has been extended to an annular three dimensional disc model in order to consider more realistic geometry and to provide a more accurate critical speed for automotive brake systems.

• 한국추진공학회지
• /
• 제10권2호
• /
• pp.53-61
• /
• 2006

3차원 냉각 채널을 가지는 재생 냉각 시스템에 대하여 축대칭 열유속 모델을 이용한 축대칭 열해석을 수행하고자 하였다. 연소실 벽면에서의 급격한 온도 분포 및 열전달량을 정확히 모사하기 위한 격자 테스트 수행하고, 냉각재와 연소 가스의 온도에 따른 물성치 변화가 냉각 성능 예측에 미치는 영향들을 살펴보았다. 핀효율을 이용한 축대칭 열유속 모델이 3차원 냉각 채널에서의 열전달량과 동일한 열전달량을 나타낼 수 있도록 정의하였다. 제안된 모델을 이용한 축대칭 해석 결과가 1차원 해석 모델보다 우수하며 3차원 해석 결과에 근접한 온도 분포를 보임을 확인하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
• /
• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
• /
• pp.73-73
• /
• 2003

인공위성은 발사체에 실려 임무궤도에 도달하는 동안 여러 과정을 겪고 이에 따른 우주 열환경에 노출되게 된다. 본 연구에서는 발사체의 페어링(Fairing)이 열리고 이후 인공위성이 임무궤도에 도달하는 동안까지 인공위성에 대한 열해석을 수치적인 방법을 이용하지 않고 해석해를 이용하여 수행하였다. 일반적으로 발사시 인공위성에 대한 열해석은 수치모델을 개발하여야 하는 시간과 노력이 많이 드는 작업이다. 그러나 수치 모델이 완성되기 전에 주요 부품에 대한 극한 환경에서의 온도 예측이 필요한 경우가 있다. 본 연구는 해석 기법을 이용하여 주요 부품의 온도를 비교적 간단한 방법으로 예측하는 것이다. 이를 위하여 열관련 지배방정식에 여러 가정을 적용하여 지배방정식을 최대한 단순화시켰다. 그 결과, 최종적으로 1차 미분 방정식 형태의 단순화된 지배방정식을 얻게 되었다. 또한 본 연구에서는 여러가지 조건에 대한 연구가 시도하였다. 즉 고려하는 대상의 질량이 일정하게 유지 되는 경우와 일정한 비율로 질량이 감소하는 경우, 인공위성이 최악의 고온환경과 최악의 저온환경에 처한 경우, 그리고 시간에 대한 변수항 때문에 약간의 수치작업이 필요한 경우가 연구되었다. 본 연구에서 제안된 해석해 기법은 적절한 우주 열환경 조건과 결합하게 되면 발사과정에 대한 완전한 수치모델이 완성되기전에 위성체 부품에 대한 열적 안정성을 검토하는데 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

• 토지주택연구
• /
• 제9권4호
• /
• pp.25-32
• /
• 2018

Application of geothermal energy in buildings has been gaining popularity as it provides the benefits of both heating and cooling a building. Among the various types of geothermal energy systems, ground-coupled heat pump system is the most commonly applied one in South Korea. A ground heat exchanger plays an important role as a heat source in winter and a heat sink in summer. For the stable operation of a ground-coupled heat pump system, a ground heat exchanger should be sized so that it provides sufficient heating and cooling energy. Heating and cooling energies generated in ground heat exchangers mainly depend on the temperature difference between the heating medium in ground heat exchangers and the surrounding ground. In addition, the performance of ground heat exchangers influences the change in ground temperature. Therefore, it is necessary to consider this interrelation between the change in the ground temperature and the performance of ground heat exchanger for an accurate estimation of its performance. However, previous thermal analysis models for ground heat exchangers are not competent enough to allow a complete understanding of this interrelation. Therefore, this study proposes a three-dimensional equivalent, transient ground heat exchanger analysis model. First, a previous thermal analysis model for ground heat exchangers, including an analytical model, a g-function, and a numerical model are analyzed. Next, to overcome the limitations of the previous models, a three-dimensional equivalent, transient ground heat exchanger model is proposed. Finally, this study validated the proposed model with the measurement data of the thermal response test, sandbox test, and TRNSYS DST model. All validation results showed a good agreement. These findings helped us to investigate the thermal performance of ground heat exchangers more accurately than the analytical models, and faster than the numerical models. Furthermore, the proposed model contributes to the design of ground heat exchangers by considering the different operation conditions of buildings.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제33권4호
• /
• pp.355-360
• /
• 2013

본 연구에서는 적외선 열화상 카메라를 통하여 베어링의 온도변화를 분석하고, FEM 수치해석을 통하여 모델러에 대한 정상상태에서의 시뮬레이션을 통해 베어링의 열적분포를 해석하였다. 전산 열해석을 위한 유한요소 해석과 열화상 실험을 서로 비교분석하였고 유한요소 전산해석을 통하여 열화상 실험의 정확도를 확인하였다. 본 연구를 통하여 적외선 열화상 실험은 실시간으로 베어링의 상태를 감시할 수 있어 다른 진단방식보다 많은 장점을 가지고 있다. 또한 작업 현장에서 베어링 파손 상태 유무 확인과 파손 방지를 위해서 현장 작업조건을 적용한 유한요소 해석 결과를 비롯하여, 하중조건 회전속도조건, 볼 손상조건, 내외륜 손상조건 등에 따라, 열화상 카메라로 실시간으로 베어링을 감시하면 베어링의 파손을 진단 검출할 수 있다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.528-533
• /
• 2021

본 논문은 전기자동차용 고밀도 DC-DC 컨버터의 PCB 방열특성에 대해 나타낸다. 본 논문은 또한 고밀도 DC-DC 컨버터의 방열구조를 분석하고 열해석 시뮬레이션을 통해 고밀도 전원장치의 PCB 방열 설계를 최적화한다. 따라서 본 논문에서는 열전달 이론을 바탕으로 일반적인 전자기기의 방열 경로를 분석하고 열저항 등가 회로를 모델링한다. 또한 본 논문의 연구 대상인 500[W]급 동기식 벅 컨버터의 열저항 등가 회로를 모델링 하여 방열 성능 향상을 위한 구조적인 방열 경로를 제시한다. 입력전압 72[V], 출력전압 12[V]의 500[W]급 동기식 벅 컨버터에 다면 방열 구조를 적용하여 열해석 시뮬레이션결과와 시작품의 실험을 통해 제안 구조의 타당성을 검증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 B
• /
• pp.767-769
• /
• 2002

최근 초고압 전력기기에 대한 많은 연구가 활발히 진행되고 있음에도 불구하고 통전용량에 크게 영향을 미치는 열해석에 대한 연구가 많이 부족한 실정이다. 본 논문에서는 초고압전력기기인 GIS(Gas Insulated Switchgear)의 모선에 대한 열해석을 다루었다. 해석방법은 유한요소법을 이용하여 온도상승을 예측하였다. 유한요소법은 3각형 등의 임의의 형상을 요소로서 채용할 수 있으므로 3상 모선과 같이 복잡한 형상도 표현할 수 있다. 열전달계수는 형상, 유동조건, 유체의 종류를 고려한 상관식을 이용하여 해석적으로 정확히 계산하였다. 열해석에 있어 자계해석을 통한 도체 및 탱크의 손실값산정이 선행되어야 하는데, 이 손실값이 온도상승의 원인이 되므로 정확히 계산하여야 한다. 손실의 원인이 되는 도체 및 탱크의 저항은 온도가 상승함에 따라 비선형으로 변화하는데, 이것을 고려하여 반복적으로 계산함으로서 해석의 정확성을 높이고자 하였다. 실제 모델에 대한 온도상숭 실험치와 본 논문에서 제시한 방법으로 해석한 계산치와의 비교를 통해 타당성을 입증하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
• /
• pp.263-268
• /
• 2010

Thermal characterization of geomaterials has significant implication on the geothermal energy, disposal of nuclear wastes, geological sequestration of carbon dioxides and recovery of hydrocarbon resources. Heat transfer in multiphase materials is dominated by the thermal conductivity of consisting components, porosity, degree of saturation and overburden pressure, which have been investigated by the empirical correlation at macro-scale. The thermal measurement by Transient Plane Source (TPS) and associated algorithm for interpretation of thermal behavior in geomaterials corroborate the robustness of sensing techniques. The method simultaneously provides thermal conductivity, diffusivity and volumetric heat capacity. The newly introduced thermal network model enables estimating thermal conductivity of geomaterials subjected to the effective stress, which has not been evaluated using previous thermal models. The proposed methods shows the applicability of reliability of TPS technique and thermal network model.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
• /
• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
• /
• pp.72-72
• /
• 2003

위성체 열설계의 기본 목적은 가혹한 우주 열환경 하에서 위성체를 보호하며, 위성이 임무를 보호하며, 위성이 임무를 수행하는 동안에 어떠한 우주 열환경 하에서도 모든 위성 부품이 허용되는 온도 내에서 작동하도록 하는 것이다. 발사시 열해석은 궤도상에서의 열해석과 달리 초기 조건인 발사시간을 기준으로 열해석을 수행하게 된다. 열해석에서는 위성체가 발사체에 탑재되기까지의 과정과 발사 후에 발사체와 분리되는 시점까지 고려하게 된다. 위성체의 형상은 태양전지판이 접혀있으며, 배터리만이 위성체에 전력을 공급하는 역할을 하게 된다. 발사시에 전력소비량을 감소시키는 유일한 방법은 히터소비량을 줄이는 것이며, 이 점에서 발사시 열해석이 중요해진다. 본 연구에서는 저궤도 위성 발사시에 최대 히터소비량을 예측하기 위하여 저온 조건을 가정하고 열모델을 작성하고 열해석을 수행하였다.