• 제목/요약/키워드: 전도-대류 복합열전달

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연직 원통윈에서의 혼합대류-전도 복합열전달에 미치는 복사효과 (Radative Effect on the Conjugate Mixed Convection-Conduction Heat Transfer along a Vertical Circular Cylindrical Fin)

  • 최상경;여문수;손병진
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.1706-1716
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    • 1991
  • 본 연구에서는 혼합대류하는 연직원통휜 열전달에 미치는 복사효과에 Rossel- and 근사해법을 도입한 층류 경계층방정식과 휜 전도방정식을 동시에 해석하여 복사 -전도매개변수(radiation-conduction parameter) M, 대류-전도 매개변수(convectionc- onduction parameter) N$_{c}$, 부력매개변수(buoyancy force parameter) R$_{i}$ 그 리고 횡곡률 매개변수(transverse curvature parameter) .lambda.를 계산 파라미터로 하여 휜 최적설계의 기본이 되는 총열전단률, 무차원 국소등가열전달계수, 무차원 국소열플 럭스 및 휜온도분포를 계산할 수 있는 일반성있는 algorithm을 개발하고 휜 성능에 관 한 결과들을 제공함으로써, 좀 더 완전한 복사 열플럭스를 도입한, 다음 연구를 위한 범용의 기초자료를 얻는데 본 연구의 목적이 있다.

석탄가스화기 내화재 온도분포 및 열손실 해석 (Analyses for Temperature Profile and Heat Loss Calculation in the Refractory of Coal Gasifier)

  • 이진욱;윤용승;안달홍
    • 에너지공학
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    • 제8권1호
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    • pp.67-75
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    • 1999
  • 여러 종류의 내화재로 구성된 석탄가스화기에서의 온도분포 및 열손실량을 구하기 위한 전산해석을 수행하였다. 석탄가스화기 내화재 설계를 위한 적절한 방법론을 제안하기 위하여 1차원 이론적 해석, 2차원 전도열전달 해석 및 3차원 대류-전도 복합열전달 해석 등 세가지 방법론으로 해석을 각각 수행하였다. 해석 결과들은 석탄가스화기 실험 결과와 정상적 정량적으로 잘 일치하는 것으로 나타났다. 결과의 정확성, 수치해석 상의 수렴성 및 계산시간 등을 종합적으로 고려해 볼 때, 전산해석에 핵심 경계조건인 가스화기 내벽의 온도를 적절히 설정할 수 있는 경우에는 2차원 전도열전달 해석이 공학적 설계에 적용하기 알맞은 방법론으로 판단되었다. 전산해석 결과에 의하면, 현재 실험이 진행중인 하루 3톤 처리 용량급의 석탄가스화기에서의 총 열손실량은 설계치 운전 기준으로 약 1% 정도인 것으로 판별되었다.

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전산유체역학기법에 의한 석탄가스화기 내화재 형상 설계 (Geometry Design of Coal Gasifier Refractory using Computational Fluid Dynamics)

  • 이진욱;박병수;윤용승;안달홍
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1998년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.15-20
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    • 1998
  • 전산유체역학 기법을 이용하여 석탄가스화기 내화재내에서의 온도분포 해석 및 열손실량 계산을 수행하였다. 일차원 이론적 해석, 이차원 전도열전달 해석 및 삼차원 대류-전도 복합열전달 해석 등 세 가지 방법론으로 전산해석을 수행하고 그 결과들을 서로 비교하였으며, 또한 해석결과들을 석탄가스화기 실험결과와 비교하였다. 결과의 정확성, 수치해석상의 편리성(수렴성 및 계산시간) 등을 종합적으로 검토하여, 이차원 전도열전달 해석이 공학적 설계에 적용하기 적절한 방법론임을 제시하였다. 전산해석 결과를 3톤/일급 석탄가스화기에 적용해 본 결과, 총 열손실량은 설계치 운전기준으로 약 1% 정도인 것으로 판별되었다.

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2차원 축열벽형 태양열시스템의 열성능해석 및 최적화 (Thermal Performance Analysis and Optimization of Two-dimensional Trombe Wall Solar System)

  • 이원근;유성연;정명균
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.1609-1620
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    • 1993
  • 본 연구에서는 자연형 태양열시스템의 열성능에 영향을 미치는 인자를 열유동 전산해석을 통해 규명하고 모델을 설정하여 활용률을 최대로 하는 형상을 제시하고자 한다.

고체 열원이 존재하는 공동 내의 복합열전달 문제의 유한요소해석 (A Finite Element Analysis of Conjugate Heat Transfer Inside a Cavity with a Heat Generating Conducting Body)

  • 안영규;최형권;용호택
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제33권3호
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    • pp.170-177
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    • 2009
  • In the present study, a finite element analysis of conjugate heat transfer problem inside a cavity with a heat-generating conducting body, where constant heat flux is generated, is conducted. A conduction heat transfer problem inside the solid body is automatically coupled with natural convection inside the cavity by using a finite element formulation. A finite element formulation based on SIMPLE type algorithm is adopted for the solution of the incompressible Navier-Stokes equations coupled with energy equation. The proposed algorithm is verified by solving the benchmark problem of conjugate heat transfer inside a cavity having a centered body. Then a conjugate natural heat transfer problem inside a cavity having a heat-generating conducting body with constant heat flux is solved and the effect of the Rayleigh number on the heat transfer characteristics inside a cavity is investigated.

발열 전도체를 가지는 밀폐계 내부의 자연대류 현상에 대한 수치적 연구 (Numerical Study of Thermal Convection in Horizontal Enclosure with Heat Generating Conducting Body)

  • 이재룡;하만영
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.1080-1085
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    • 2004
  • The physical model considered here is a horizontal layer of fluid heated below and cold above with heat-generating conducting body placed at the center of the layer. The dimensionless thermal conductivities of body considered in the present study are 0.01, 1 and 150. The dimensionless temperature difference ratios considered are 0.25, 2.5 and 25. Two-dimensional solution for unsteady natural convection is obtained using an accurate and efficient Chebyshev spectral methodology for variety of Rayleigh number from $10^{3}$ to $10^{6}$. Multi-domain technique is used to handle square-shaped heat-generating conducting body. The results for the case of conducting body with heat generation are also compared to those without heat generation.

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전도체가 존재하는 자연대류 현상에 대한 수치적 유동 가시화 (Thermal Convection with Conducting Lid)

  • 하만영;이재룡
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.117-120
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    • 2005
  • This study of thermal convection uses the following geometry: a horizontal layer of fluid heated from below of solid lid at bottom and cooled from above. A variety range of thermal conductivity ratio, $\kappa$ is considered to investigate the interface temperature, $\theta_{i}$ between solid and fluid region. Periodic boundary conditions are employed in the horizontal direction to allow for lateral freedom for the convection cells. A two-dimensional solution for unsteady natural convection is obtained, using an accurate and efficient Chebyshev spectral multi-domain methodology, for different effective Rayleigh numbers, $Ra_{eff}$ varying over the range of $10^{4}\;to\;10^{7}$ in which the effective Rayleigh number is defined as $Ra{\times}<\overline{T}_{i}>$.

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발열 전도체가 존재하는 밀폐계 내부의 자연대류 현상에 대한 수치적 연구 (A Numerical Study of Natural Convection in a Horizontal Enclosure with Heat-Generating Conducting Body)

  • 이재룡;하만영
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.1177-1182
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    • 2004
  • The physical model considered here is a horizontal layer of fluid heated below and cooldabove with a heat-generating conducting body placed at the center of the layer. The body genrates a constant amount of heat as initial condition. Two-dimensional solution for unsteady natural convection is obtained using an accurate and efficient Chebyshev spectral methodology for various of Rayleigh number from $10^3$ to $10^6$. Multi-domain Technique is used to handle heat-generating conducting body. The results for the case of heat-generating body are also compared to those of adaibatic body.

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발열 전도체가 존재하는 밀폐계 내부의 자연대류 현상에 대한 수치적 연구 (Numerical Simulation of Natural Convection in Horizontal Enclosure with Heat-Generating Conducting Body)

  • 이재룡;하만영
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권4호
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    • pp.441-452
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    • 2005
  • The physical model considered here is a horizontal layer of fluid heated below and cold above with heat-generating conducting body placed at the center of the layer. The dimensionless thermal conductivities of body considered in the present study are 0.01, 1 and 150. The dimensionless temperature difference ratios considered are 0.25, 2.5 and 25. Two-dimensional solution for unsteady natural convection is obtained using an accurate and efficient Chebyshev spectral methodology for variety of Rayleigh number from $10^{3}\;to\;10^{6}.$ Multi-domain technique is used to handle square- shaped heat-generating conducting body. The results for the case of conducting body with heat generation are also compared to those without heat generation.

돌출된 열원이 부착된 수직 채널내 복합열전달 (Conjugate Heat Transfer in a Vertical Channel with Protrunding Heat Source)

  • 김의광;백병준;조병수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제20권2호
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    • pp.741-751
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    • 1996
  • The coupled conduction and convection heat transfer from the protruding heat source in a vertical channel is numerically investigated. Conjugate solution of the two-dimensional energy equation is obtained for the incompressible air flow over the rectangular block with local heat source. It was found that several recirculation zones and separation bubble near the block were related to Re and Gr. And the results show that fractions of the heat transfer through each of the block face, maximum temperature of the block and the relative effect of each parameter on the maximum temperature and heat transfer.