• 대한기계학회논문집B
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• 제22권4호
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• pp.440-451
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• 1998

An experimental study has been conducted to investigate solidification of NH$_{4}$CI-H$_{2}$0 mixtures inside a vertical rectangular enclosure. Solidification process is visualized by the shadowgraph method. Emphasis is placed on the effect of solidification parameters such as the aspect ratio, cooling wall temperature and initial composition. The aspect ratio shows a dominant effect on the number and developing time of the double diffusive layers which reveals the relative strength of solutal convection to thermal convection. Similar flow pattern is observed when the concentration difference between interdendritic liquid and the pure liquid which drives solutal convection is the same regardless of the different cooling wall temperature and initial concentration.

• 한국전산유체공학회지
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• 제7권1호
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• pp.36-43
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• 2002

A numerical investigation is made of unsteady double-diffusive convection of a Boussinesq fluid in a rectangular cavity subject to time-periodic thermal excitations. The fluid is initially stratified between the top endwall of low solute concentration and the bottom endwall of high solute concentration. A time-dependent heat flux varying in a square wave fashion, is applied on one sidewall to induce buoyant convection. The influences of the imposed periodicity on double-diffusive convection are examined. A special concern is on the occurrence of resonance that the fluctuations of flow and attendant heat and mass transfers are mostly amplified at certain eigenmodes of the fluid system. Numerical solutions illustrate that resonant convection results in a conspicuous enhancement of time-mean mass transfer rate.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제11권2호
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• pp.92-97
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• 2008

일반적으로 해수가 강으로 침입하거나 담수가 해양으로 유입을 하면 두 유체간의 밀도차에 의한 밀도류의 성질을 가진다. 하지만, 염분과 온도가 동시에 밀도의 차를 결정하는 경우, 특히 이 중 하나가 중력과 불안정한 수직 분포를 갖게되면 이중확산이 혼합을 결정하는 중요한 요인이 된다. 본 연구에서는 고온, 고염의 수괴가 저온, 저염의 수괴로 진입할 때 기계적 혼합과 이중확산에 의한 대류가 혼합에 미치는 상대적 영향을 비교 연구하였다. 실험실에서 차갑고 염도가 없는 주 흐름에 온도가 높고 염분이 높은 밀도류를 조심스럽게 방류시켜 정상상태의 염수침입 형태를 유지하였다. 수평방향으로 따라 밀도율(Turner 1979)이 15정도 되면 온도와 염분의 유출입량비율이 가파르게 변화하였고, 전체적으로 방출구 부분에서 이중확산의 영향이 강하게 나타나게 되며 이 경우에는 총 방출량도 함께 증가하였다. 아울러 밀도율이 낮은 경우 밀도율이 높은 경우에 비해서 약 $6{\times}10$배의 높은 혼합율을 보였다.

• 한국해양공학회지
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• 제8권1호
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• pp.105-113
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• 1994

Double-diffusive convection induced by simultaneously-imposed lateral temperature and concentration gradients in a rectangular enclosure with aspect retio, 2.0 has been studied experimentally for adiabatic and isothermal horizontal boundary conditions. Visual observations show two distinct flow structures depending on the buoyancy ratio. The unicell flow structure is observed for a lower buoyancy ratio while the layered flow structure appears for a higher buoyancy ratio. There exists an unstable flow regime between two buoyancy ratios.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.1321-1329
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• 1989

본 논문에서는 성층화된 용액ㅇ네 수평방향으로 온도구배가 가해지는 경우에 있어서 두 부력인자의 상대적 크기에 따라 나타나는 유동형태와 그에 따른 온도, 농도 분포 및 열전달특성을 수치적으로 연구하고자 한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.162-171
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• 1993

본 연구에서는 2성분혼합물의 응고과정해석에 머시영역의 비등방성을 포함시 킬수 있는 모델을 정립하고 실제계산을 수행하여 비등방성이 천이현상 및 조대편석(m- acrosegregation)에 미치는 영향을 보이고자 한다. 이 과정에서 기본 방정식의 변형 을 통한 수치해석의 효율화에 관해서도 취급할 것이다. 해석대상은 비등방성의 효과 가 잘 나타날 수 있으면서 해석은 용이한 2차원 정사각형용기로 선택하였다. 대상혼 합물은 실용적으로 관심있는 금속 합금과 결정구조가 유사하며 물성치가 비교적 잘 확 립된 염화암모늄수용액(NH$_{4}$C1-H$_{2}$O)이다. 특히 아공정염화암모늄수용액은 부력비(buoyancy factor)가 -1.4정도로서 온도와 농도구배에 의한 부력이 크기는 비슷 하지만 작용방향이 반대이기 때문에 이중확산대류의 전형적인 형태를 고찰하기에 편리 한 물질이다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2001년도 추계 학술대회논문집
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• pp.112-117
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• 2001

A numerical investigation is made of unsteady double-diffusive convection of a Boussinesq fluid in a rectangular cavity subject to time-periodic thermal excitations. The fluid is initially stratified between the top endwall of low solute concentration and the bottom endwall of high solute concentration. A time-dependent heat flux varying in a square wave fashion, is applied on one sidewall to induce buoyant convection. The influences of the imposed periodicity on double-diffusive convection are scrutinized. A special concern is on the occurrence of resonance that the fluctuations of flow and attendant heat and mass transfers are mostly amplified at certain eigenmodes of the fluid system. Numerical solutions are analyzed to illustrate the characteristic features of resonant convection.

• 공업화학
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• 제10권3호
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• pp.467-476
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• 1999

공기에 의한 n-butane의 산화로부터 무수마레인산을 합성하는 고정층 촉매 반응기의 거동을 조사하였다. 대류-확산-반응기구로 묘사되는 고정층 촉매반응기의 거동은 Langmuir-Hinshelwood형의 반응속도식 및 비정상상태 이차원 유사균일상 모델을 적용 조사하였다. 예측모델은 Sharma의 pilot-plant 실험 결과인 단일층 반응기의 축방향 온도 및 수율 분포에 대한 최적적합을 통한 최적매개변수 추정에 의해 구성하였다. 또한 예측모델은 단일층 반응기와 통일한 수율 및 전화율을 생성시킬 수 있도록 모사된 불균열활성의 이중층 반응기가 열점에서 $8.96^{\circ}C$ 낮은 온도 상승을 일으켰다. 단일과 이중층 반응기의 가능한 조업조건 (냉매온도, 반응물의 농도, 온도 및 유량)변화에 대한 매개변수 감응도를 조사한 결과 동일한 조업 조건하에서 이중층 반응기가 단일층 반응기에 비해 더 넓은 조업범위는 물론 전화율 및 수율이 다소 높게 나타났다.

• 한국결정성장학회지
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• 제33권4호
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• pp.145-152
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• 2023

2.31 × 10⁴ ≤ Gr_t ≤ 4.68 × 10⁴의 범위에서 온도 Grashof 수(Gr_t)의 변화에 대하여, 소스와 결정영역에서의 평균 Nusselt수를 나타내고 있다. 결정영역에서의 평균 Nusselt 수가 소스영역에서의 평균 Nusselt 수 보다 2배 이상 큰 것으로 나타나고 있다. 소스영역에서의 평균 Nusselt 수는 온도 Grashof 수(Gr_t)에 대하여, 증가하는 경향을 보여주고 있으며, 반면에 결정영역에서의 평균 Nusselt 수는 온도 Grashof 수(Gr_t)에 대하여, 감소하는 경향을 나타나고 있다. 3.28 × 10⁵ ≤ Gr_s ≤ 4.43 × 10⁵의 범위에서 농도 Grashof 수(Gr_s)의 변화에 대하여, 소스와 결정영역에서의 평균 Sherwood 수를 나타내고 있다. 소스영역과 결정영역에서의 평균 Sherwood 수는 농도 Grashof 수(Gr_s)가 증가함에 따라, 감소하는 경향을 보이고 있다. 결정영역에서의 평균 Sherwood 수는 소스영역에서의 평균 Sherwood 수보다 약 4배 정도 크다.