• 대한기계학회논문집B
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• 제36권11호
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• pp.1055-1063
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• 2012

16채널 어레이 마이크로폰을 이용하여 난류 유동장 내 벽면 압력섭동에 대한 측정을 수행하였다. 본 실험에 사용된 코팅재질은 약 50 ppi (pores per inch)의 다공성 구조로 이루어진 우레탄 물질로 이루어져 있다. 코팅의 주된 목적은 난류 유동장 내 최소한의 공간을 유지하면서 대류속도로 진행하는 난류 와들을 필터링하는 역할을 하는 것이다. 평판 위 경계층의 측정은 열선 유속계를 이용하였으며 표면 마찰계수 값을 얻기위해 CPM법을 사용하였다. 벽압력 스펙트럼과 파수-주파수 스펙트럼 측정은 코팅에 의해 얼마나 에너지가 저감되는 지를 비교하기 위해 사용되었다. 벽면 코팅은 대류하는 무차원 벽면섭동압력에너지를 저감시켰지만, 컴플라이언트 코팅된 벽면 거칠기로 인해 일반 강체 평판에 비해 상대적으로 발달된 경계층을 형성하였으며 벽면 평균전단응력과 저주파수 압력스펙트럼 레벨도 함께 증가하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권9호
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• pp.709-717
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• 2009

Heat transfer rate is a very important factor for the performance of a steam reformer because a steam reforming reaction is an endothermic reaction. Coaxial cylindrical reactor is the reactor design which can improve the heat transfer rate. Temperature, fuel conversion and heat flux in the coaxial cylindrical steam reformer are studied in this paper using numerical method under various operating conditions. Langmuir-Hinshelwood model and pseudo-homogeneous model are incorporated for the catalytic surface reaction. Dominant chemical reactions are assumed as a Steam Reforming (SR) reaction, a Water-Gas Shift (WGS) reaction, and a Direct Steam Reforming (DSR) reaction. Although coaxial cylindrical steam reformer uses 33% less amount of catalyst than cylindrical steam reformer, its fuel conversion is increased 10 % more and its temperature is also high as about 30 degree. There is no heat transfer limitation near the inlet area at coaxial-type reactor. However, pressure drop of the coaxial cylindrical reactor is 10 times higher than that of cylindrical reactor. Operating parameters of coaxial cylindrical steam reformer are the wall temperature, the inlet temperature, and the Gas Hourly Space Velocity (GHSV). When the wall temperature is high, the temperature and the fuel conversion are increased due to the high heat transfer rate. The fuel conversion rate is increased with the high inlet temperature. However, temperature drop clearly occurs near the inlet area since an endothermic reaction is active due to the high inlet temperature. When GHSV is increased, the fuel conversion is decreased because of the heat transfer limitation and short residence time.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.214-224
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• 1990

본 연구에서는 현 저자의 이전의 연구를 확장하여 균일한 열유속을 갖는 2상 기체-고체입자 위 방정식에서 축 방향의 열전달은 반경 방향의 열전달보다 작아 무시 하였으며, 복사 열전달은 기체와 입자 사이의 온도 차이가 적어 무시하였다. 방정식 중 $F_{px}$ 와 $F_{pr}$ 은 2상 사이의 상호작용에 의한 단위부피당 축방향과 반경방향 의 저항력이며, 수직관의 열전달 특성을 부하도와 상대 입자 크기 $d_{p}$/D를 변화시 켜 가면서 조사하는 것이다.다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권10호
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• pp.1955-1962
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• 1992

본 연구에서는 무한 원형관 안의 복사에 참여하는 참여가스에 면을 도입시키 면, 참여가스로부터 원형관 벽면으로의 복사 열유속(radiatve heat flux)이 증진 또는 감소되는 현상을 연구하는 데 있다. 참여가스는 흡수, 방사 특성이 온도와 파장에 변하지 않는 회체가스(gray gas)이거나, 화석 연료 연소시 연소가스의 성분이며, 복사 에 참여하는, 수증기와 이산화탄소의 혼합물이다. 편의상, 이 가스를 실제가스(real gas)라 부르기로 한다.도입면은 동축 무한 원형관(coaxial Infinite cylinder)이다. 참여가스의 성분, 계의 직경, 동축 무한 원형관 사이의 직경비, 면의 방사율, 면과 가 스의 온도가 열전달 증진에 미치는 영향을 연구하고자 한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.44-48
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• 2001

본 연구에서는, 접촉연소식 가스 탐지 소자를 대상으로 감도특성 및 전기적 특성을 분석하였으며, 24시간 동안 공기중에 노출시킨 후 온도($20^{\circ}c$, $40^{\circ}c$)와 상대습도(65%, 85%)에서 작동시켜 분석하였다. 또한 동일한 주거환경에서 210일 동안 50 cm/sec 유속을 유지하며 가스탐지소자의 동작을 실험하였다. 가스 탐지센서에 공급 전원은 기본회로에 직류 전압별(2.1V, 2.2V, 2.3V)로 인가하였다. 따라서, 상대습도와 온도에 의한 이소부탄과 메탄 특성그래프를 각각 분석한 결과 전반적으로 선형적인 증가를 보임을 확인할 수 있다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.67-72
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• 2015

본 연구는 콘칼로리미터 실험을 통해 건축물 마감재와 가구소재로 널리 적용되는 목재 가공품의 화염연소와 훈소시 화재특성을 파악하고자 한다. 시험대상 목재 가연물은 MDF, 합판, 칩보드이며 $50kW/m^2$의 복사열유속을 시편에 가하여 점화를 유도하였다. 실험과정에서 화재특성을 나타내는 발열량, 연소가스 생성율, 유효연소율 등의 주요 인자를 가연물의 두께에 따라 정량화하였다. 실험결과 초기 평면방향의 화염전파와 후기 시편의 관통에 의한 화재확대로 인해 단위면적당 발열량에 대한 두 개의 피크점이 관측되었다. 화염연소시의 질량감소율이 훈소시에 비해 5배 이상 높게 나타난 반면에 훈소과정에서 CO 생성율은 화염연소에 비해 10배 이상 높게 측정되어 훈소시 높은 독성가스 생성율을 보였다. 본 연구는 목재 가연물의 화재성상을 이해하고 화재해석을 위한 물성자료로 활용될 수 있다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권11호
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• pp.983-990
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• 2010

본 연구에서는 냉각면의 표면온도가 비교적 낮은 강제대류 및 핵비등영역에서 다양한 종류의 마이크로 휜이 가공된 냉각면의 분무냉각 열전달에 대해 실험적으로 연구하였다. 실험결과로부터 냉각면 표면에 가공된 마이크로 휜은 분무냉각 열전달을 촉진시키며, 냉각휜의 크기와 종류에 상관없이 분무유량이 증가할수록 분무냉각 열전달도 큰 폭으로 증가하고 있음을 알 수 있었다. 또한 희박한 분무영역에서는 냉각면에 가공된 휜의 크기와 형상이 분무냉각 열전달에 큰 영향을 미치고 있으나, 분무유량이 증가할수록 이러한 경향은 점차 약해져 본 실험에서 가장 높은 분무유량조건에서는 편평한 냉각면을 제외한 모든 냉각면의 열유속이 거의 동일하게 나타나고 있음을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권1호
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• pp.81-88
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• 2014

수평에 가깝게 설치된 튜브 원주면에 대해 평균 열전달계수를 결정하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 실험을 위하여 대기압 상태하의 물속에 잠긴 50.8 mm의 스테인리스강 튜브를 사용하였다. 과냉 및 포화 풀비등 조건을 모두 고려하였으며, 튜브 경사각은 수평으로부터 $9^{\circ}$까지 $3^{\circ}$ 간격으로 변경하였다. 포화상태에서는 튜브의 최하부로부터의 방위각이 $90^{\circ}$인 위치에서 측정한 국소비등열전달계수가 평균값으로 취급될 수 있으며, 이러한 경향은 튜브 경사각과는 무관함을 확인하였다. 그러나 물이 과냉상태인 경우, 평균 열전달계수의 위치는 경사각과 열유속에 의존한다. 열전달을 변화시키는 주된 열전달 기구는 액체교란 강도 및 기포군집에 의한 큰 기포 덩어리의 형성과 밀접한 관계가 있는 것으로 설명된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권10호
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• pp.941-951
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• 2013

축방향으로 벽면에서 일정한 열 유속의 경계조건을 갖는 곡관 유동에서 유동장 및 온도장에서의 Dean 수와 곡률의 영향을 알아보기 위한 층류 유동 및 열전달에 관한 3차원 수치모사를 수행하였다. 연구에서 수행된 레이놀즈 수의 범위는 100~4000이며 Prandtl 수는 0.71이다. 곡률 비는 0.01, 0.025, 0.05 그리고 0.1이다. 본 연구에서 계산된 축방향 속도 및 온도 분포, 국소 Nusselt 수는 기존의 수치 및 실험 결과들과 잘 일치하였다. 유동 및 열전달에 대한 곡률의 영향을 알아보기 위하여 저항계수 및 열전달 계수가 계산되었고 기존의 이론 및 실험 연구의 결과들과 비교하였다. Dean 수와 Prandtl 수에 의한 평균 Nusselt 수의 관계식을 유도하였다. 또한 곡률의 변화에 따른 난류 유동으로 천이하는 임계 레이놀즈 수의 변화를 알아보았다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.163-170
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• 2011

2,500 N급 과산화수소/케로신 이원 추력기의 성능 향상 및 다양한 임무에 적용하기 위하여 재생냉각의 적용가능성을 검토하였다. 1-D 계산을 통해 과산화수소를 냉각제로 하는 경우에 대한 계산을 수행하였다. 설계된 재생냉각 연소기의 노즐 목에서의 열 유속은 18~20 $MW/m^2$ 로 예측되었으며, 그에 따른 유로의 너비는 2.5 mm 높이는 0.45 mm로 설계 되었다. 설계된 유로형상을 바탕으로 냉각 유로 내에서의 압력강하를 예측하기 위한 평판형 모델을 제작하여 실험을 진행하였고, 수치해석결과와 비교를 수행하였다. 그 결과, 수치해석과 실험결과와의 최대 오차는 약 13%, 평균 오차는 약 5%로 계산되었다.