• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.395-398
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• 2010

감압비등에 의한 미립화는 더 미세한 직경의 액적을 얻을 수 있고, 분무각이 증가하며, 더 좋은 혼합특성을 갖는 다는 점에서 단순 압력식 미립화와 차이가 난다. 감압비등이란 과열된 액체를 포화 압력 이하의 대기 중으로 분사하여 급격한 비등에 의해 이루어지는 미립화이다. 본 연구는 금속 연료를 이용한 추진기관의 산화제인 물 공급기술에 감압비등과정을 이용한 와류분무를 적용시키기 위해 수행됐다. 분열길이와 같은 거시적 특성은 Charge-Couple Device(CCD) 카메라를 이용해 측정하였고, Sauter Mean Diameter(SMD)와 SMD분포와 같은 미시적 특성은 Global Sizing Velocimetry(GSV) 시스템을 이용해 측정했다. 실험은 압력과 온도, 대류 속도를 변화시키며 진행했다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제30권11호
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• pp.1043-1050
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• 2006

An experimental investigation was performed to study flow boiling heat transfer of deionized water in a microchannel. Measurement and evaluation of boiling heat transfer coefficients were carried out using a single horizontal rectangular microchannel having a hydraulic diameter of $100{\mu}m$. Tests were performed for mass fluxes of 90, 169 and 267 $kg/m^2$s and heat fluxes of 200-700 $kW/m^2$. Test results showed that the measured boiling heat transfer coefficients had no dependence on mass flux and vapor quality. Most macro-channel correlations of boiling heat transfer coefficient did not provide reliable predictions.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권12호
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• pp.953-963
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• 2015

산업적으로 얇은 사각유로에서의 임계열유속을 포함한 열수력 현상을 이해하고 이를 시스템 설계에 반영해야 될 필요성이 증대되고 있다. 포화비등조건에서 임계열유속이 발생하는 주요기구는 일반적으로 환상유동 영역에서 액막이 건조되는 것이다. 이러한 임계열유속을 예측하기 위하여 원형관에 대한 대표적인 액막건조모델을 고찰하고 환상유동 시작 경계조건을 상수로 가정하는 기존 모델의 한계를 살펴보았다. 균일한 열유속으로 가열되는 얇은 수직사각유로 상향유동에서의 임계열유속을 예측하기 위하여 환상유동을 단순 모델링하고, 새로운 액막건조모델을 적용하였다. 284 개 실험데이타에 대한 예측성능을 확인한 결과 MAE 18.1%, RMSE 22.9% 예측오차로 실험데이타를 잘 예측할 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권6호
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• pp.750-756
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• 2011

본 연구에서는 $500{\mu}m$의 수력 직경을 가지는 마이크로 채널에서 물에 대한 유동 비등 열전달계수를 측정하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 실험 영역은 열유속이 100~400 kW/$m^2$이고, 증기 건도가 0~0.2 그리고 질량유속이 200, 400 그리고 600 kg/$m^2s$의 범위에서 이루어졌다. 실험결과 측정된 열전달계수는 질량유속과 증기건도에는 의존하지 않으며, 열유속에는 다소 의존하는 것으로 나타났다. 또한 측정된 열전달계수는 매크로스케일에서 제안된 몇몇 상관식들과 비교하였으며, 기존의 상관식들은 본 연구의 실험 조건에서 얻어진 유동 비등 열전달계수를 높게 예측하였다.

• 오토저널
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• 제15권1호
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• pp.17-24
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• 1993

사출성형 문제는 열전달과 유체유동이 복합된 문제라고 할수 있다. 사출성형 공정은 충진(filling), 보압(packing) 및 냉각과정(cooling phase)으로 이루어 진다. 충진과정은 높은 점성의 Non-Newtonian유체가 몰드내의 캐버티로 사출됨으로써 이루어지며 플라스틱의 점성도는 플라스틱의 온도 및 유동속도와 관련이 크며 이 flow-rate는 점도와 더불어 변화한다. CAE 유동해석 프로그램은 유체의 흐름과 열전달을 이용하여 충진과정을 이해하는데 이용되고 있다. 본 고에서는 사출성형 과정 중 충진과정에 대한 컴퓨터 시뮬레이션과 그 적용사례에 대하여 살펴본다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권4호
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• pp.377-385
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• 2013

출구유로 단면적이 수직 환상공간 내부의 풀비등 열전달에 미치는 영향을 규명하기 위하여 세 가지 서로 다른 유동제한장치를 실험적으로 연구하였다. 가열 튜브는 매끈한 표면을 가지는 스테인리스강이며 대기압 상태 하에 있는 물을 사용하였다. 환상공간의 하부유로 조건은 개방과 폐쇄된 경우 두 가지를 모두 고려하였으며 유동제한장치를 설치한 환상공간에 대한 결과를 유동제한장치가 없는 환상공간에 대한 결과와 서로 비교하였다. 출구유로 단면적을 축소하는 것은 열전달의 감소를 초래하지만, 출구 유로가 아주 작은 경우 열전달계수가 증가하는 경우도 관찰되었다. 이러한 경향은 기포군집의 형성과 이동에 따른 액체교란의 차이로서 설명되며, 유동대류, 맥동류 발생, 기포 군집 하부의 미세층증발이 중요한 열전달 기구인 것으로 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권9호
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• pp.1219-1226
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• 2001

Pressure drops were measured for the flow boiling process within horizontal rectangular channels. The gap between the upper and the lower plates of each channel ranges from 0.4 to 2mm while the channel width being fixed to 20mm. Refrigerant 113 was used as the test fluid. The mass flux ranges from 50 to 200kg/㎡s and the channel walls were uniformly heated up to 15kW/㎡. The quality range covers from 0.15 to 0.75. The present experimental conditions coincide with the operating conditions of compact heat exchangers in which the liquid and gas flows are laminar and turbulent. The measured results were well represented by the two-phase frictional multiplier of Lee (2001) which has been developed for air-water two-phase flows within the deviation of $\pm$20%.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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• pp.320-325
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• 2010

A multiphase CFD analysis is performed to investigate the effect of near-wall grid for simulating a subcooled boiling flow in vertical tube. The multiphase flow model used in this CFD analysis is the two-fluid model in which liquid(water) and vapor(steam) are considered as continuous and dispersed fluids, respectively. A wall boiling model is also used to simulate the subcooled boiling heat transfer at the heated wall boundary. The diameter and heated length of tube are 0.0154 m and 2 m, respectively. The system pressure in tube is 4.5 MPa and the inlet subcooling is 60 K. The near-wall grid size in the non-dimensional wall unit ($y_{w}^{+}$) was examined from 64 to 172 at the outlet boundary. The CFD calculations predicted the void distributions as well as the liquid and wall temperatures in tube. The predicted axial variations of the void fraction and the wall temperature are compared with the measured ones. The CFD prediction of the wall temperature is shown to slightly depend on the near-wall grid size but the axial void prediction has somewhat large dependency. The CFD prediction was found to show a better agreement with the measured one for the large near-wall grid, e.g., $y_{w}^{+}$ > 100.

• 기계저널
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• 제30권4호
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• pp.310-321
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• 1990

기체, 액체 고체상(相)이 섞여서 함께 흐르는 유동을 다상유동(multiphase flow)이라고 하며, 그 중 2개의 상이 섞여서 흐르는 경우를 2상유동(two-phase flow)이라고 일컫는다. 다상유동의 현상은 일상적인 생활에서도 많이 접하며(예컨대, 눈, 비가 내리는 현상, 안개, 황사, 스모그 현상 등) 특히 열전달과 관련하여 비등 및 응축을 수반하기도 한다. 특히 기계공학적 시스템에의 응 용측면에서는 다상유동의 전문지식이 증발기, 응축기 등 각종 열교환기기의 설계에 적용되므로 본 해설에서는 기체-액체(gas-liquid) 2상유동으로 그 내용을 한정하기로 한다. 2상(two-phase) 유동은 동일한 화학적 성분을 가진 물질이 서로 다른 상을 유지하면서 공존하여 흐른다는 점에서 2개의 다른 화학성분으로 구성된 2성분(two-component) 유동(예컨대 공기-물의 혼합유동)과는 엄밀하게는 다르나, 두 유동은 제반 형상이 유사하고, 해석 및 실험방법면에서도 많은 유사성이 있어서 총괄적으로 두 유동을 모두 2상유동이라고 칭하고 있다(1). 본 해설에서는 이러한 기체 -액체 2상유동분야에서 다루는 연구내용을 개괄적으로 소개하고자 한다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2004년도 추계 학술대회논문집
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• pp.127-130
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• 2004

In this study, three-dimensional numerical calculations are peformed to simulate the flow and heat transfer in helically coiled tube steam generator employing a commercial CFD (Computational Fluid Dynamics) code. The problem considered herein includes the boiling phase change flow of tube side fluid and the single-phase counter-current flow of shell side hot fluid transferring heat to the tube side flow thru the tube wall. Detailed investigations are performed for both shell-side and tube-side flow fields in terms of density and volume fractions of each phase of fluids as well as for the tube wall heat transfer field in terms of heat transfer coefficients.