• Title/Summary/Keyword: 정상 열유동

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The Beat and Flow Analysis of the Liquid Helium for the Pressurization of Liquid Rocket Propellant Tank (액체로켓 추진제 탱크 가압용 액체헬륨의 열유동 해석)

  • 조기주;정영석;조인현;김용욱;이대성
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.7 no.1
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    • pp.10-17
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    • 2003
  • The steady and transient thermal and flow analysis for liquid helium using for the pressurization of liquid rocket propellant tanks have been conducted numerically. The required inner diameter of helium channel that satisfy the design mass flow rate and velocity, through the steady state analyses for various thermal conditions at the wall, is determined and it is found that due to the sign of Joule-Thomson coefficient of helium, the temperature of helium increase monotonically for adiabatic wall condition. The temporal behavior of helium temperature, density, velocity are also investigated under the existence of local heat inflow on the wall.

Forced Convective Heat Transfer over a Wedge in the Region of Multiple Steady States (다종정상상태구역에서 쐐기면에 의한 강제대류열전달)

  • 류갑종;장원일;김병하
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.8 no.5
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    • pp.505-515
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    • 1984
  • 동일한 물리적인 인자와 경계조건하에서, 서로 다른 두 개 이상의 유동이나 열전달이 발생되는 다중정상상태에 대한 현상은 최근 자연과학이나 공업분야에서 매우 중요시 되어지고 있다. 그 한 예로서 -0.1988<.betha.<0 영역에서 쐐기면에 따른 유동현상이 다중정상상태가 됨을 Stewrtson에 의해 밝혀진 바 있다. 이 영역에서 주위유체가 공기(Pr=0.72)이고, 쐐기 면이 여러 가지 열유속을 가지는 경우에 대해서 강제대유열전달을 multiple shooting방법으로 현론해석하 였다. 그 결과, 상이한 두 개의 열전달매개변수 즉 다중해가 얻어져서 다중정상상태의 강제대류 열전달이 일어남을 알았다.

URANS Computations for Flow Mixing of Heated Dual Jets (URANS를 이용한 가열된 이중제트의 유동혼합 특성에 대한 수치해석)

  • Park, Tae Seon
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.23 no.3
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    • pp.18-27
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    • 2019
  • The flow mixing characteristics for the heated dual jets were numerically studied by using URANS (unsteady Reynolds-averaged Navier-Stokes). The increased turbulent diffusion was obtained for the compressible flow, and the thermal diffusion of incompressible flow increased more than that of compressible flow. From the results of FFT and phase portraits, periodic and quasi-periodic states were observed as the jet spacing increased. It was observed that linear variations of merging points and combined points were different because unsteady flow determined the flow mixing characteristics for a large jet spacing.

Patterns of Natural Convection around a Square Cylinder Placed Concentrically in a Horizontal Circular Cylinder (수평원관 내부에 위치한 동축정방형 물체 주위에서의 자연대류특성)

  • Chang, K. S.
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.6 no.2
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    • pp.147-159
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    • 1982
  • 내부에 정방형, 외부에 원형인 두 정온동심수평관으로 이루어진 폐쇄공간에서 열부력으로 야기된 대류열전달 현상을 연구하였다. 주어진 비정규적 형상에서의 층류 정상 Boussinesq 유동을 해 석하기 위하여, 지구중력방향에 대하여 가능한 두 개의 대칭형 위치에 관하여, Galerkin 유한요 소법을 사용하였다. 이론의 결과를 확증하기 위하여 실험적으로도 온도측정과 유선의 가시화를 수행하였다. 정방형내관의 직각인 선단은 국소 및 총체열전달에 있어서 소극적인 역할을 하지만, 이들로 인한 경계층 유동의 박리는 발생하지 아니함을 보였다. 이 내관의 상부 수평면상에서는 유동속도와 온도구배가 낮기는 하나 확연한 대칭형의 열상승류(Plume)가 가능하였다. 내관의 벽면들이 지구중력방향에 관하여 .+-.45.deg.의 각을 이룰 경우 과류의 중심부가, Rayleigh수가 6.5*$10^{4}$보다 작을 때는 4개, 이보다 클때는 2개가 폐쇄공간 안에서 발생하였다.

Numerical Study of Thermo-Fluid Features of Electrically Conducting Fluids in Tube Bank Heat Exchangers Exposed to Uniform Magnetic Fields (관군 열교환기에서 균일 자기장에 의한 전기 전도성 유체의 열유동 특성에 관한 수치해석 연구)

  • Oh, Jin Ho;Kang, Namcheol;Park, Il Seouk
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.41 no.10
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    • pp.659-665
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    • 2017
  • When an electrically conducting fluid flows through a staggered tube bank, the heat transfer and fluid flow features are changed by the externally introduced magnetic field. This study provides a numerical investigation of this phenomenon. Heat and fluid flows are investigated for unsteady laminar flows at Reynolds numbers of 50 and 100 with the Hartmann number gradually increasing from zero to 100. As the Hartmann number increases, and owing to the effects of the introduced magnetic field, the velocity boundary layer near the tube wall is thinned, the flow separation is delayed downstream, and the shrinkage of a recirculation zone formed near the rear side is observed. Based on these thermo-fluid deformations, the resulting changes in the local and average Nusselt number are investigated.

유동 방향으로 나열된 두 실린더 사이의 간격에 따른 공력특성 분석

  • Lee, Jong-Yun;Kim, Jeong-Hun
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2016.03a
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    • pp.622-624
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    • 2016
  • 교량의 케이블이나 송전선같은 원형 구조물들은 유동의 불안정성에 의해 물체 후방에 Vortex가 발생한다. 이렇게 발생한 Vortex는 구조물에 진동과 소음을 발생시키게 된다. 본 연구에서는 이러한 원형 구조물들의 배열에 따른 해석을 진행하였다. 같은 크기의 두 원형 실린더를 주 유동 방향으로 정렬시킨 배열을 EDISON 전산열유체 시스템을 이용하여 해석하였다. 두 원형 실린더의 중심의 거리를 1.5 D부터 5 D까지 변화시켜가며 거리에 따른 각 실린더의 Drag coefficient에 초점을 맞추어 연구를 진행하였다. 두 원형 실린더 사이의 거리가 감소할수록 후류 쪽에 위치한 실린더의 Drag coefficient의 값이 감소하는 양상을 보였다.

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A new formulation for unsteady heat transfer of oscillatory flow in a circular tube (원관내 왕복유동에서 비정상 열전달 관계식의 공식화)

  • Park, Sang-Jin;Lee, Dae-Yeong;No, Seung-Tak
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.20 no.9
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    • pp.2953-2964
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    • 1996
  • Heat Transfer with periodic fluctuation of fluid temperature caused by oscillatory flow or compression expansion can be out of phase with balk fluid-wall temperature difference. Newton's law of convection is inadequate to describe this phenomenon. In order to solve this problem the concept of the complex Nusselt number has been introduced by severla researchers. The complex Nusselt number expresses out of phase excellently while the first harmonic is dominant in the variations of both fluid-wall temperature difference and heat flux. However, in the case of oscillatory flow with non-linear wall temperature distribution, the complex Nusselt number is not appropriate to predict the heat transfer phenomena since the higher order harmonic components appear in periodic temperature variation. Analytic solutions to the heat transfer with an sinusoidal well temperature distribution were obtained to investagate the effect of non-linear wall temperature distribution. A new formula considering the thermal boundary layer was suggested based on the solutions. A comparison was also made with the complex Nusselt number. It was verified that the new formula describes well the heat transfer of oscillating flow even if the first harmonic component is not dominant in the fluid-wall temperature difference.

Heat Transfer Analysis for Micro Gas Sensor (마이크로 가스센서의 열전달 해석)

  • 주영철;이창훈;김창교
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2003.06a
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    • pp.119-121
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    • 2003
  • 마이크로 가스센서를 개발하기 위하여 가장 핵심적인 부품인 마이크로 핫플레이트에 대한 열전달을 해석하였다. 상용 열유동 해석 전용 프로그램인 FUENT를 이용하여 발열부와 주위의 실리콘 기판의 온도분포를 구하였다. 발열부에서는 전기저항에 의해서 일정한 양의 열이 균일하게 발생한다고 가정하고 그 열이 실리콘 기판의 끝을 통하여 빠져나간다고 가정하여 정상상태의 온도분포를 구하였다. 해석한 온도분포를 이용하여 균일한 온도분포를 얻을 수 있도록 발열선의 배치를 변화시켜가며 마이크로 핫플레이트의 설계를 완성하였다.

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Numerical Investigation of Flowing Process for Regenerative Beat Exchanger of a Gas Turbine Engine (가스터빈 리제너레이토 내부유동에 관한 수치해석적 연구)

  • Kim Soo Yong;Kovalevsky Valeri P;Goldenberg Victor
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.8 no.4
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    • pp.109-121
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    • 2004
  • A distributed nonlinear mathematical model for investigation of regenerative heat exchangers of both a continuous and periodic operation is described in the paper. The non-iterative numerical integration scheme for conjugate unsteady heat exchange problem of one dimensional flows and two dimensional matrix wall conductivity is developed. Case study of a regenerative heat exchanger with a rotary ceramic matrix is presented. The range of optimum rotation rates of the regenerator providing the greatest calorific efficiency is determined.