• Title/Summary/Keyword: 자유대류

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Free Convection and its Applications (자유대류와 그 응용)

  • Lee, Jae-Heon
    • The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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    • v.13 no.3
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    • pp.183-192
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    • 1984
  • 최근, 자유대류는 과학자와 엔지니어들의 중요한 연구분야가 되었다. 이 연구분야는 분할이 필요한 정도까지 확장되었고 다양한 분야로 더욱 더 발전하고 있다. 자유대류를 개관해 보면, 이 분야가 발전하게 된 주된 두 가지 동기는 첫째 복잡한 수학성(Complicated mathematics)과 둘째 결과의 신뢰성(reliability)이라는 것을 알 수 있다. 세번째 동기로서는 그의 응용범위인데 이는 이 분야의 연구가 필요불가결함을 보여 준다.

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A COMPUTATIONAL STUDY ON FREE CONVECTION FOR THERMAL PERFORMANCE EVALUATION OF A SWNT THIN-FILM HEATER (SWNT 투명박막히터의 열성능 평가를 위한 자유대류 열전달 해석)

  • Kwak, H.S.;Lee, S.E.;Park, K.S.;Kim, K.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2009.04a
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    • pp.315-320
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    • 2009
  • A computational investigation is conducted on free convection from a thin plate having a surface heat source. The thermal configuration simulates the recently-proposed transparent film heater made of a single-walled carbon nanotube film on a glass substrate. The Navier-Stokes computations are carried out to study laminar free convection from the heater. Parallel numerical experiments are performed by using a simplified design analysis model which solve the conduction equation with the boundary conditions utilizing several existing correlations for convective heat transfer coefficient. Comparison leads to the most suitable boundary condition for the thermal model to evaluate the performance evaluation of a transparent thin-film heater.

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A Study on the Convective Heat Transfer in the Turbine Cascade for the Free-Stream Turbulence levels (자유흐름 난류 강도 변화에 대한 터빈 블레이드의 대류 열전달에 관한 연구)

  • 심재경;전승배;황민기;임진식
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.42-42
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    • 2000
  • 선형 터빈 익렬에 유입되는 자유흐름 난류 강도의 변화에 따른, 터빈 블레이드에서의 대류 열전달 현상에 대한 연구를 수행하였다. 익렬은 5개의 볼레이드를 선형으로 배치하여 구성하였으며, 현의 길이에 근거한 레이놀즈 수는 2.5${\times}$$10^5$, 3.5${\times}$$10^5$ 이다. 자유 흐름의 난류 강도는 익렬의 도입부에 설치된 격자의 형상에 따라 1.3%, 3.7%, 7.0%, 7.8%의 값을 나타내었다. 자유흐름의 난류강도는 정온 열선유속계로 측정하였으며, 블레이드 표면 온도 분포는 열전대를 사용하여 측정하고, 금속박판을 사용하여 균일한 열유속을 공급하였다.(중략)

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An Experimental Study on a Simultaneous Determination of Reference Free-Stream Temperature and Convective Heat Transfer Coefficients (자유흐름온도와 대류열전달계수를 동시에 측정할 수 있는 방법에 대한 실험적 연구)

  • 송기범;정기호;성영식;김귀순
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.26 no.10
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    • pp.1465-1471
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    • 2002
  • This paper deals with the development of a new method that can obtain the heat transfer coefficient and the reference free stream temperature simultaneously. The method is experimentally verified through comparison with results in convective heat transfer experiments of a circular impinging jet using two narrow-band TLCs. The general method described in this paper is highly recommended to many heat transfer models with the unknown or ambiguous free stream temperature.

Dynamic Free-Surface Deformations in Axisymmetric Thermocapillary Convection in Open Cylindrical Annuli (동적인 자유표면을 가진 동심원통에서의 열모세관 대류)

  • Sim, Bok-Cheol;Kim, Woo-Seung
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.1560-1565
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    • 2003
  • Thermocapillary convection in an open cylindrical annulus heated from the inside wall is investigated by two-dimensional numerical simulations. The deformable free surface is obtained as a solution of the coupled transport equations at fixed Prandtl and aspect ratio. Only steady convection can be realized in this axisymmetric computations with either non-deformable or deformable surfaces. Dynamic free-surface deformations do not induce transitions to oscillatory convection even at large Reynolds numbers. Free surfaces are convex near the cold wall due to the stagnation point, and concave near the hot wall. Free surface deformation increases with increasing Ca at a fixed Re. Two peaks appear at the free surface with low Re, while additional ripples, four peaks, occur at larger Re. Thermocapillary convection in the open annulus interior is insensitive to variations in Ca.

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Fluid/Particulate Heat Transfer Coefficient in a Continuous Flow Cooking System (연속살균장치에서의 액상/고상 식품간의 대류열전달계수 예측)

  • Choe, J.S.;Hong, J.H.;Koh, H.K.
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • v.29 no.2
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    • pp.141-150
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    • 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.