• Journal of Power System Engineering
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• v.4 no.2
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• pp.17-24
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• 2000

직경비가 0.26, 0.39, 그리고 0.56인 경우 거칠기를 내벽면에, 외벽면에, 그리고 양벽면에 각각 설치한 동심환형관에서 완전히 발달된 난류유동에 대한 거칠기 효과를 실험과 이론으로 해석하였다. 그리고 거칠기 효과를 정량적으로 파악하기 위해 양벽면 모두 매끈한 환형관의 경우도 포함하였다. 실험에서 마찰계수를 구하는데 필요한 속도분포와 전단응력들은 피토튜브와 X-형 열선풍속계를 사용하였다. 이론 해석은 수정대수 난류모델을 사용하였고 그 결과를 이론값과 비교하여 아래의 결론을 얻었다. 1) 무디다이어그램 (Moody diagram)은 거칠기가 설치된 이중관에는 적용할 수 없음을 보였다. 2) 경우(c) 와 (d)에서는 반경비가 클수록 반드시 마찰계수가 증가하지 않았다. 3) 4개의 경우중 거칠기로 인해 마찰계수가 증가하는 크기의 순서는 경우(d)가 가장 컸고 경우(a)가 가장 작았다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.27 no.6
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• pp.888-893
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• 1995

The turbulence structure for fully developed flow through the subchannels formed by the bare rod array depends on the pitch to rod diameter ratio. For fairly open spaced bare rod arrays, the distributions of the three components of the turbulent normal stresses are similar to those measured in circular pipe. However, for more closely spaced arrays, the turbulence structure, especially in the gap region, depart markedly from the pipe flow distribution. A linear relationship between turbulent normal stresses and turbulent kinetic energy for fully developed turbulent flow through regularly spaced bare rod arrays has been developed. This correlation can be used in connection with various theoretical analyses applied in turbulence research.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 2000.12a
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• pp.253-258
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• 2000

유량을 정밀하게 측정하기 위해서는 유량계의 위치 선정이 매우 중요하다. 일반적으로 유량계가 설치되는 배관에는 확대관, 축소관, 엘보우, T자관, 밸브 등이 설치된다. 이러한 배관 연결기구는 매우 복잡한 유동현상을 야기하기 때문에 유량 측정에 지대한 영향을 미친다. 따라서 이러한 배관 연결기구가 설치되었을 때 관 내부의 유동현상을 이해하는 것이 유량을 정밀하게 측정할 수 있는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 배관에 엘보우 T자관 밸브 등이 설치된 경우에 관내의 유동 특성을 상용코드인 FLUENT를 사용하여 전산해석 하였다. 축방향 속도 2차유동, 압력장 등을 계산하여 고찰하였으며, 또한 완전히 발달된 형태의 유동이 얻어질 때까지의 유동장의 변화를 검토하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.17 no.1
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• pp.45-54
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• 1993

동심 이중관내에서 사각돌출형 조도요소에 의한 비대칭 난류유동과 열 전달특성을, 열전달과 마찰계수에 미치는 조도의 합성효과를 조사하기 위해, 연구하였다. 이론해석에서는 한쪽면에 거칠기가 있는 평행평판의 유동에 대한 수정 플란틀 혼합길이(mixing length)이론의 난류모델을 속도분포와 마찰계수를 구하는데 사용하였다. 최대속도지점에서 안쪽과 바깥쪽의 두 속도형상들은 힘의 평형에 의해 매치(match) 시켰다. 그리고나서, 온도 분포와 열전달 계수를 계산하였다. 속도형상과 마찰계수들의 해석결과는 실험과 매우 잘 일치하였다. 마찰계수와 Nusselt number에 미치는 조도비, 조도에 대한 피치비, 그리고 반경비등과 같은 여러 변수들의 효과들을 조사하였다. 본 연구는 일정 임의의 조도 요소들이 전체적 효율 측면에서 볼 때 유리하게 열전달을 향상시킨다는 것을 증명하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.18 no.1
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• pp.41-50
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• 1994

동심 이중관내에서 외관내벽의 사각돌출형 조도요소에 의한 비대칭 난류유동과 열전달 특성을, 열전달과 마찰계수에 미치는 조도의 합성효과를 조사하기 위해, 연구하였다. 이론해석에서는 수정 플란틀 혼합길이(mixing length)이론의 난류모델을 속도분포와 마찰계수를 구하는데 사용하였다. 최대 속도지점에서 안쪽과 바깥쪽의 두 속도 형상들은 힘의 평형에 의해 일치시켰다. 그리고나서, 온도분포와 열전달 계수를 계산하였다. 속도형상과 마찰계수들의 해석결과는 반경비 (${\alpha}$)= 0.13, 0.26, 0.4, 그리고 0.56 경우의 실험과 매우 잘 일치하였다. 마찰계수와 Nusselt number에 미치는 반경비, 조도비, 그리고 조도에 대한 피치비 등과 같은 여러 변수들의 효과들을 조사하였다. 본 연구는 일정 조도 요소들이 전체적 효율 측면에서 볼 때 열전달을 우리하게 향상시킨다는 것을 증명하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.17 no.6
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• pp.1541-1546
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• 1993

To extend the widely used Gibson and Launder's second order closure model to the low-Reynolds-number region near a wall, modifications have been made for velocity pressure-gradient interaction and dissipation terms in the stress equations, and also for the dissipation rate equation. From the computation of fully developed plane channel flow, it is found that the results with present model agree well with the data of direct numerical simulation in the predictions of stress components. And, the computed mean velocity profile coincides with the universal velocity law.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.35 no.9
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• pp.891-896
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• 2011

In this study, experiments were carried out to investigate the convective heat transfer characteristics of rectangular microchannels. The sample used in the experiments contained 20 rectangular microchannels in parallel. The channels had a hydraulic diameter of 700 ${\mu}m$. Distilled water was used as the working fluid. In the experiments, the Reynolds number ranged from 400 to 800, heat flux ranged from 35 to 85 kW/$m^2$, and the inlet fluid temperature was $20^{\circ}C$. As a result, the convective heat transfer coefficient increased upon increasing the Reynolds number and ranged from 4.6 to 6.4 kW/$m^2/^{\circ}C$ in the thermally fully developed region. Moreover, the higher the Reynolds number, the longer the thermal entry length in the rectangular microchannels. However, it was observed that a variable heat flux did not affect the thermal entry length. In conclusion, a correlation was proposed to indicate the heat transfer characteristics in a thermally fully developed region.

• Journal of Energy Engineering
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• v.11 no.4
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• pp.299-305
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• 2002

The present experimental and numerical investigations are performed on the characteristics of transitional flow in a concentric annulus with a diameter ratio of 0.52, whose outer cylinder is stationary and inner one rotating. The pressure losses and skin-friction coefficients have been measured for the fully devel-oped flow of water and that of 0.2％ CMC-water solution at a inner cylinder rotational speed of 0∼600 rpm, respectively. The transitional flow has been examined by the measurement of pressure losses to reveal the relation of the Reynolds and Rossby numbers with the skin-friction coefficients. The occurrence of transition has been checked by the gradient changes of pressure losses and skin-friction coefficients with respect to the Reynolds numbers. The increasing rate of skin-friction coefficient due to the rotation is uniform for laminar flow regime, whereas it is suddenly reduced for transitional flow regime and, then, it is gradually decreased for turbulent flow regime.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.18 no.4
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• pp.1072-1080
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• 1994

The fully developed turbulent momentum and heat transfer induced by the square-ribed roughness elements on the outer wall surface in concentric annuli are studied analytically based on a modified turbulence model. The analytical results of the fluid flow are verified by experiment. The resulting momentum and heat transfer are discussed in terms of various parameters, such as the radius ratio, the relative roughness, the roughness density, Reynolds number, Nusselt number and Prandtl number. The study demonstrates that certain artificial roughness elements may be used to enhance heat transfer rates with advantages from the overall efficiency point of view.

• Solar Energy
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• v.15 no.3
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• pp.91-103
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• 1995

Non-gray radiation with convection in the entrance region of a smooth tube is numerically investigated. The fluid is a mixture of carbon dioxide, water vapor, and nitrogen to simulate combustion products of propane. The flow is assumed to be laminar and hydrodynamically and thermally developing. The P-1 approximation is used to simplify the radiative transfer equation and the exponential wide band model is adapted to model the spectral absorption coefficients of non-gray gas mixture. The bulk mean temperature and Nusselt number variation along the tube axis are shown for several inlet and wall temperature pairs to show the effect of temperature on the heat transfer characteristics. Nusselt numbers for simultaneously developing flow are compared to those for thermally developing flow. In addition, the effect of the mole fraction of the non-gray gases on convective and radiative Nusselt numbers is investigated.