• 제목/요약/키워드: 열후류

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랑뮤어 탐침에 의해 변형된 열플라즈마 특성에 관한 해석적 연구 (Numerical Study on the Characteristics of Thermal Plasmas Disturbed by Inserting a Langmuir Probe)

  • 이종철;김윤제
    • 한국진공학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.189-194
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    • 2008
  • 플라즈마 진단법 중 손쉽고 구동이 용이한 장점으로 인해 범용 플라즈마 진단 장치로 사용되는 랑뮤어 (Langmuir) 탐침법은 탐침이 직접 플라즈마 내에 삽입됨으로써 플라즈마를 간섭하기 때문에 플라즈마 고유의 특성을 변형시키는 약점이 있다. 본 연구에서는 대기압 아르곤 자유 연소 아크 (free-burning arc)에 삽입된 랑뮤어 탐침에 의한 교란 영향을 고찰하기 위하여 탐침 유무에 따른 열플라즈마 상태를 수치계산 하였고, 온도장과 속도장이 왜곡된 정도를 비교 분석하였다. 열플라즈마를 모델링하기 위하여 열유동장과 전자기장에 관한 두 종류의 지배방정식을 상용 CFD 프로그램과 자체 제작한 서브루틴을 이용하여 연계 계산하였다. 삽입된 탐침에 의해 열플라즈마 온도장은 탐침의 앞뒤에서 모두 플라즈마 축의 수직 방향으로 큰 변화를 나타내는 열적 교란이 발생되었다. 속도장에서는 탐침 선단의 정체 영역과 후단 후류 영역에서 유동 교란이 발생되었으며, 삽입 된 탐침의 영향이 국부적인 것이 아닌 플라즈마 유동장 대부분 영역에 영향을 미침을 확인할 수 있었다. 따라서 탐침법의 신뢰성을 높이기 위해서는 탐침 삽입에 의한 플라즈마의 열유체역학적 교란을 고려해야 한다.

채널 유동장 내에 배열된 전자부품의 강제대류 냉각 특성에 관한 연구(I) -채널과 발열부품의 높이 비(H/B)의 영향(히트싱크가 부착되지 않은 경우)- (Cooling Characteristics on the Forced Convection of an Array of Electronic Components in Channel Flow (I) - The Effect of H/B (without the Heat Sink) -)

  • 김광수;양장식
    • 설비공학논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.73-80
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    • 2006
  • Present study is concerned with an experimental study on the cooling characteristics of heat-generating components arranged in channels which are made by printed circuit boards. To assess the thermal performance of the heat-generating components arranged by $5\times11$ in flow channel, three variables are used: the velocity of the fluid at the entrance, the height of channel, and row number of the component. The cooling characteristics of the heat-generating components such as the surface temperature rise, the adiabatic temperature rise, the adiabatic heat transfer coefficient, and the effect of thermal wake are compared with the result of the experiment and the numerical analysis. Based on the experiment analysis, some conclusions can be drawn: First of all, the experiment and numerical analysis are identical comparatively; the heat transfer coefficient increases as H/B decreases. Howeve., when H/B is over 7.2, the effect of H/B is rather trivial. The effect is the biggest at the first component from the entrance, and it decreases until the fully developed flow, where it becomes very consistent. The thermal wake function calculated for each row decreases as H/B increases.

채널 유동장 내에 배열된 전자부품의 강제대류 냉각특성에 관한 연구(II) -레이놀즈 수의 영향(히트싱크가 부착되지 않은 경우)- (Cooling Characteristics on the Forced Convection of an Array of Electronic Components in Channel Flow (II) - The Effect of the Reynolds Number (without the Heat Sink) -)

  • 김광수;양장식
    • 설비공학논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.509-517
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    • 2006
  • Present study is concerned with an experimental study on the cooling characteristics of heat-generating components arranged in channels which are made by printed circuit boards. To estimate the thermal performance of the heat-generating components arranged by $5\times11$ in channel flow, three variables are used: the inlet velocity, the height of channel, and row number of the component. The cooling characteristics of the heat-generating components such as the surface temperature rise, the adiabatic temperature rise, the adiabatic heat transfer coefficient, and the effect of thermal wake are compared with the result of the experiment and the numerical analysis. The experimental result is in a good agreement with the numerical analysis. The heat transfer coefficient increases as the Reynolds number increases, while the thermal wake function calculated for each row decreases as the Reynolds number increases. In addition, it is found that Nu-Re correlation equation is Identical to the previous studies, and the empirical correlation equation between the thermal wake function and Re is presented.

EDISON_전산열유체를 활용한 풍력발전기 타워의 후류 불안정성 억제에 관한 수치연구 (NUMERICAL ANALYSIS FOR SUPPRESSING UNSTEADY WAKE FLOW ON WIND TURBINE TOWER USING EDISON_CFD)

  • 김수용;진도현;이근배;김종암
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.36-42
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    • 2013
  • The performance of the wind turbine is determined by wind speed and unsteady flow characteristics. Unsteady wake flow causes not only the decline in performance but also structural problems of the wind turbine. In this paper, conceptual designs for the wind turbine tower are conducted to minimize unsteady wake flow. Numerical simulations are performed to inspect the shape effect of the tower. Through the installation of additional structures at the rear of the tower, the creation of Karman vortex is delayed properly and vortex interactions are reduced extremely, which enhance the stability of the wind turbine. From the comparative analysis of lift and drag coefficients for each structure, it is concluded that two streamwise tips with a splitter plate have the most improved aerodynamic characteristics in stabilizing wake flow.

냉각핀 형상에 따른 타이어 사이드월의 표면온도 저감 효과 예측에 관한 연구 (A Study of the Prediction of the Temperature Reduction of Tire Sidewalls According to the Shape of the Cooling Fins)

  • 박재현;정성필;정원선;전철균
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권4호
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    • pp.245-253
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    • 2016
  • 타이어의 반복적 변형과 노면과의 마찰은 열발생을 야기하여 타이어의 온도를 상승시킨다. 이 온도 증가는 타이어 손상을 가져오는 요인이 될 수 있다. 이 같은 온도 상승을 억제하고자 타이어 측면에 냉각핀을 적용하고, 이에 따른 냉각 효과를 규명하는 것이 본 연구의 목적이다. 이를 위하여 8개의 냉각핀 형상이 검토 되었으며, 냉각핀 형상에 따른 사이드월 표면 온도 저감 효과를 수치해석적 분석을 통해 규명하였다. 또한 핀 후류에서의 와류에 의한 유동특성과 열전달특성을 비교하였다.

터보팬을 모사한 소형 엔진에서의 바이패스 비에 따른 적외선 신호 측정 (Infrared Signal Measurement with Bypass Ratio in a Small Engine Simulating a Turbofan)

  • 최재원;장현식;김혜민;최성만
    • 한국추진공학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.34-42
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    • 2020
  • 현대 항공전에서 적외선 신호는 상대방 탐지에 있어 중요한 역할을 하며, 생존성 및 스텔스성 향상을 위해 저감되어야 한다. 특히 항공기 엔진 후류에서 발생하는 적외선 신호는 높은 강도를 가지며 파장이 짧아 대부분의 열 추적 미사일이 이러한 신호를 따라 탐지하게 된다. 이에 따라 본 연구에서는 엔진 후류에서 발생하는 Gas radiation 신호 측정 및 특성 분석을 수행하였다. 실제 항공기 터보팬 엔진을 모사하기 위해 마이크로 터보제트 엔진을 구성하였으며, 바이패스 비 조절을 통한 적외선 신호 저감 특성을 파악하였다. 이를 통해 각 파장 별 적외선 신호 특성을 분석하고 신호 저감 기술들에 대한 검증을 수행한다.

관군 열교환기에서 균일 자기장에 의한 전기 전도성 유체의 열유동 특성에 관한 수치해석 연구 (Numerical Study of Thermo-Fluid Features of Electrically Conducting Fluids in Tube Bank Heat Exchangers Exposed to Uniform Magnetic Fields)

  • 오진호;강남철;박일석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권10호
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    • pp.659-665
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    • 2017
  • 본 연구에서는 엇갈림 배열 관군 사이를 전기 전도성 유체가 흐를 때 외부에서 인가한 자기장의 영향으로 변화하는 열유동 특성을 수치해석적으로 연구하였다. Reynolds 수 50과 100의 비정상 층류 관군 유동에서 외부 인가 자기장의 세기를 의미하는 Hartmann 수를 0에서 100까지 점진적으로 변화시킴에 따라 관군 내부의 열유동 특성을 관찰하였다. Hartmann 수가 증가함에 따라 인가 자기장의 영향으로 관표면의 속도 경계층이 얇아지고, 유동 박리를 후류로 지연시키며, 관 후면에 형성되는 재순환 영역의 크기가 줄어드는 것을 관찰하였다. 최종적으로 열유동 변형에 의한 결과적 국소 및 평균 Nusselt 수 변화 특성을 제시하였다.

교차된 관군에 수직한 난류유동 및 난류열전달의 수치해석 (Numerical Analysis of Turbulent Flow and Heat Transfer Normal to a Staggered Tube Bank)

  • 이건휘;이병곤;최영돈
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.218-228
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    • 1991
  • Since heat exchangers are composed of bank of tubes, the knowledge on the flow and heat transfer characteristics of the tube bank are required for the optimum design and selection of heat exchangers. In this paper, the turbulent flow fields and heat transfers normal to a staggered tube bank are solved numerically employing K-.epsilon. 2 equation turbulence model and non-orthogonal coordinate transformation for the treatment of curved surface of tubes. Predicted mean Nusselt numbers of tube bank agree reasonably well with Grimision's correlation

진동 유동장에서 유동공진에 의한 실린더 후류의 와류 특성 변화 (Change of Vortex Dynamics in the Cylinder Wake by the Lock-on to Oscillatory Incident Flow)

  • 김원태;성재용;유정열
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권11호
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    • pp.1645-1654
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    • 2003
  • When vortex shedding is locked-on to a single frequency oscillatory flow, the variations of vortex dynamics are investigated using a time-resolved PIV system. Wake regions of recirculation and vortex formation, dynamic behavior of the shed vortices and the Reynolds stress fields are measured in the wake-transition regime at the Reynolds number 360. In the lock-on state, reduction of the wake region occurs and flow energy distributed downstream moves upstream being concentrated near the cylinder base. To observe the dynamic behavior of the shed vortices, the trajectory of the vortex center extended to the inside of the wake bubble is considered, which describes well the formation and evolution processes. The Reynolds stresses and their contributions to overall force balance on the wake bubble manifest the increase of the drag force by the lock-on.

간격을 갖는 원주열의 후류특성에 관한 연구 (A Study on Wake Flow behind a pair of Circular Cylinders with gap)

  • 김준호;최민선;조대환;이경우
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.135-139
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    • 2001
  • This experimental study investigates the wake flow behind a pair of cylinders displaced normal to a free stream. In this experiment, the principal aim is to investigate the transition mechanism of the large vortex generating process in the wake having unique vortex shedding pattern. associated with the gap difference between the cylinders. The detailed visualization is carried out using the PIV measurement. The transition mechanism of the large generating vortex is clarified by showing the streak lines. the vorticity and the statistical fluctuating velocity distributions.

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