• Proceedings of the KSME Conference
• /
• 2005.11a
• /
• pp.161.1-161.1
• /
• 2005

• Journal of the KSME
• /
• v.29 no.4
• /
• pp.394-402
• /
• 1989

열전달 분야 중에서도 대류열전달에 관련된 수치해석적 연구가 현재 국제적으로 많은 연구의 대상이 되고 있으므로 이번 기회에 국내에서 수치적 방법을 이용한 대류열전달 분야의 연구동 향을 간략히 기술하고자 한다. 대류열전달 분야를 소분류하는 방법에는 여러 가지가 있겠으나 이번 조사에서는 "자연대류 열전달", "강제대류 열전달" 그리고 "상변화 열전달"의 세 가지로 분 류하였으며 위의 분류에 명확히 속하지 않는 것이라고 유사성을 참고하여 분류하였다. 상기 각 분야에서의 기술 순서는 대략적으로 발표년도 순서를 따랐다. 본 연구동향의 조사에서는 국내 학술 문헌중 "대한기계학회논문집"을 중심으로 하여 이외에 관련된 학술지로서 "공기조화. 냉동 공학", "태양에너지"등에 수록된 논문을 발췌 요약하였다.uot;공기조화. 냉동 공학", "태양에너지"등에 수록된 논문을 발췌 요약하였다.된 논문을 발췌 요약하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
• /
• v.29 no.2
• /
• pp.141-150
• /
• 2004

우리가 소비하는 가공 식품은 위생상 안전하도록 살균처리가 이루어진다. 식품 내에 존재할 수 있는 유해 세균은 일정 살균온도에서 살균에 필요한 시간 동안 노출되면 사멸하며, 일반적으로 살균온도가 높을수록 살균에 필요한 시간은 단축된다. 연속살균장치는 혼합 및 저장탱크에 담겨진 식품을 점프로 이동시키면서 가열 열교환기에서 살균온도로 가열하고 단열관을 거치는 동안 살균온도를 유지시켜 살균을 완료한다. 또한 살균된 식품은 냉각용 열교환기에서 상온으로 냉각되며 이 과정에서 회수되는 열은 저장탱크에서 유입되는 식품의 예열에 사용되어 에너지 효율을 제고하는데 사용되기도 한다. 이와 같이 관을 이동하면서 가열되는 살균장치는 기존의 배치식 살균방법에 비하여 균일하게 가열이 이루어지므로 130C의 고온으로 살균할 수 있어서 살균에 필요한 시간을 수초에서 수십초 정도로 단축시킬 수가 있고 그에 따라 열손상을 크게 줄일 수 있다. 또한, 상온으로 냉각된 식품을 포장함으로써 저렴한 가격의 포장용기를 사용할 수 있고 상온에서 저장할 수 있으므로 저장비용이 저렴한 장점이 있다. 그러나, 가공식품에 고기나 야채와 같은 고체 상태의 식품이 함유된 경우에는 액상 식품이 열 교환기에서 순간 가열되며, 고상 식품은 액상식품과의 대류에 의한 열전달로 가열된다. 이 과정에서 고상식품은 이동관 내벽이나 다른 고상식품과 부딪치거나 회전하면서 이동관 내부에서 자유롭게 운동하게 된다. 이 과정에서 액상식품과의 상대이동 속도가 발생하여 이것이 대류열전달에 영향을 미치게 된다. 이 상대이동속도에 따른 대류 열전달계수는 고상식품의 내부온도 결정에 사용되는 연속살균장치의 중요한 설계인자이다. 대류열전달계수는 연속살균장치에서 자유로이 이동하는 고상식품의 중심부의 온도를 측정하여 결정할 수 있으나 이는 현실적으로 어렵다. 따라서 본 연구에서는 고정된 고상식품에 액상식품을 이동시켜 상대속도를 재현하고 액상식품의 온도와 고상식품의 중심온도를 측정하는 장치를 개발하였으며, 각 상대속도와 액상식품의 점도 별 대류열전달계수를 결정하는 프로그램을 유한차분법을 이용하여 개발하였다. 이 장치를 분당 15, 30, 40 리터의 유량에서 유체의 점도를 0에서 15 centipoise 사이의 세 수준에서 정육면체 소고기를 모델 고상식품으로 내부 온도분포를 측정하였으며, 유한차분법 프로그램으로 대류열전달계수를 결정하였다. 대류열전달계수는 792에서 2,107 W/m$^2$로 분석되었다. 대류열전달 계수는 액상식품과의 상대속도가 증가함에 따라서 증가하였고, 점도가 증가함에 따라서는 감소하였다.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
• /
• v.7 no.1
• /
• pp.41-46
• /
• 1997

The change of flow field and the effects of convective heat transfer on the shape and location of melt/crystal interface has been studied during the crystal growth by the heat exchanger method. Although the thermal structure is stable in the crucible, the flow due to the natural convection driven by radial temperature gradient is significant, because the thermal stability is broken by the hemispherical melt/crystal interface shape. The maximum interface deflection with convection is smaller than without and the convective heat transfer should be considered to simulate the heat transfer process of heat exchanger method rigorously.

• Fire Science and Engineering
• /
• v.31 no.2
• /
• pp.17-23
• /
• 2017

The test methods using convection (flame) and radiation heat sources were compared to evaluate the thermal protective performance of the firefighter's protective clothing. In particular, the influence of the outer shell, mid-layer, and lining constituting the firefighter's protective clothing on the thermal protective performance was compared for convection and radiation heat sources. Tests for the thermal protective performance were carried out according to KS K ISO 9151 (convection), KS K ISO 6942 (radiation), and KS K ISO 17492 (convection and radiation). When tested under the same incident heat flux conditions ($80kW/m^2$), the heat transfer index ($t_{12}$ and $t_{24}$) for the radiation heat source was higher than that for the convection heat source. This means that radiation has a lesser effect than convection. For the convection heat source, the lining had the greatest effect on the thermal protective performance, followed by the mid-layer and the outer shell. On the other hand, for the radiation heat source, the effect on the thermal protective performance was great in the order of lining, outer shell, and mid-layer. Convection and radiation have fundamentally different mechanisms of heat transfer, and different heat sources can lead to different thermal protective performance results depending on the material composition. Therefore, to evaluate the thermal protective performance of the firefighter's protective clothing, it is important to test not only the convection heat source, but also the radiation heat source.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
• /
• v.13 no.1
• /
• pp.51-57
• /
• 2009

In this study, a new topology optimization method is developed to design heat-dissipating structure with forced convection. To cool down electrical devices or mechanical machines, two types of convection models have been widely used: the natural convection model with a large Archimedes number and the forced convection with a small Archimedes number. In these days, lots of engineering application areas such as electrochemical conversion devices (Fuel cell) or rocket propulsion engines adopt the forced convection to dissipate the generated heat. Therefore, to our knowledge, it becomes an important issue to design flow channels inside which the generated heat dissipate. Thus, this paper studies optimal topological designs considering fluid-heat interactions. To consider the effect of the advection in the heat transfer problem, the incompressible Navier-stokes equation is solved. This paper numerically studies the coupling phenomena and presents optimal channel design considering forced convection.

• Solar Energy
• /
• v.15 no.3
• /
• pp.39-52
• /
• 1995

This study is investigated numerically on the heat transfer characteristics of surface radiation-natural convection interactions in a two dimensional enclosure assumed Ondol cavity. Mean Nusselt number of the bottom surface with surface radiation is increased by increasing wall emissivity and by decreasing dimensionless thickness of adiabatic wall. and is greater than that without radiation. Mean Nusselt number of the bottom surface for convection only with surface radiation is slightly smaller than that without surface radiation with decrease dimensionless thickness of adiabatic wall.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.40 no.3
• /
• pp.157-164
• /
• 2016

The performance of convective heat transfer in rod bundle flow was experimentally evaluated using a twist-vane spacer grid. A $4{\times}4$ square-arrayed rod bundle was prepared as the test section, with a pitch-to-diameter ratio(P/D) of ~1.35. To check the convective heat transfer performance, the circumferential and longitudinal variations in rod-wall temperatures were measured downstream of the twist-vane spacer grid. In the circumferential measurements, the rod-wall temperature toward the twist-vane tip showed the lowest value, which might be due to the deflected water flow caused by the twist-vane. On the other hand, the wall temperature of the longitudinal measurements near the twist-vane spacer grid decreased dramatically, which implies that the convective heat transfer performance was enhanced. A heat transfer enhancement of ~35 % was achieved near downstream of the twist-vane spacer grid, as compared with the upstream value. Based on the present experimental data, a correlation for predicting the heat transfer performance of a twist-vane spacer grid was proposed.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
• /
• 2005.02a
• /
• pp.176-181
• /
• 2005

한반도에 집중호우를 유발시키는 중규모 대류복합체는 매우 복잡한 특성을 띠고 있다. 2004년 7월14일 발생한 중규모 대류복합체의 발달 메커니즘을 분석한 결과, 대류복합체 생성 전에 500 hPa 고도에서 강한 역전층이 나타났으며, 이 역전층은 상승과 하층간의 상당온위의 분리를 유발하여 대기불안정이 더욱 강화시켰다. 그리고 일반적인 중규모 대류복합체 특징인 풍향의 쉬어 보다는 풍속의 쉬어에 의해 대류계의 열역학 불안정이 강화 되었다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
• /
• 1999.12a
• /
• pp.523-530
• /
• 1999

연속살균장치는 $130^{\circ}C$에서 $140^{\circ}C$의 초고온에서 연속적으로 식품을 열처리 하는 공정으로 재래 배치식 공정에 비하여 순간적인 짧은 시간이 소요되는 경제적인 공정이나, 액상과 고상으로 구성된 저산도 식품은 고상입자의 대류열전달 계수와 장치내 체류시간이 정확히 구명되지 않아서 연속살균기술이 성공적으로 적용되지 못하고 있다. 본 연구에서 연속살균장치에서의 액상식품과 고상식품사이의 대류열전달 계수를 예측하기 위하여 연속살균장치의 Hold tube에서 정육면체 모델 식품내부의 온도를 측정할 수 있는 장치를 개발하였다. 연속살균장치의 홀드튜브에서 정육면체 모델 식품의 온도변화를 예측할 수 있는 유한차분법을 이용한 시뮬레이션 모델을 개발하고 소고기를 대상으로 이 시뮬레이션 모델의 입력변수인 비열, 열전도도를 실험적으로 측정하여 사용하였다. 0.0에서 15.0 centipoise의 점도를 가지는 모델 액상식품의 15.6에서 45.2liter/min 의 유속에 대하여 액상과 소고기 정육면체의 대류열전달계수는 792에서 2107W/$m^2$K으로 예측되었다.