• 제목/요약/키워드: 평판 유동

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균일한 열유속을 갖는 가열된 평판에 부착된 발포알루미늄에 대한 원형 충돌제트의 열유동 특성 (Heat Flow of Round Jet Impinging Aluminum Foam Mounted on the Heated Plate with Constant Heat Flux)

  • 한영희;이계복;이충구
    • 에너지공학
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    • 제18권2호
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    • pp.108-113
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    • 2009
  • 균일한 열유속을 갖는 가열된 평판에 부착된 발포 알루미늄에 대한 충돌제트의 열유동 특성에 대한 실험적 연구가 수행되었다. 열전달 특성에 대한 기공도, 다공성 물질의 두께, Reynolds 수의 영향이 고찰되었다. 실험결과 가열평판에 부착된 발포 알루미늄에 의해 열전달의 증가를 얻을 수 있었고 다공성 물질의 삽입에 의한 열전달 증가는 열전달 표면적의 증가와 압력 손실에 의한 운동량 감소에 의해 영향을 받는 것을 확인하였다.

다양한 표면에서 유동 속도에 따른 풀 비등 열전달에 관한 연구 (Study of Pool Boiling Heat Transfer on Various Surfaces with Variation of Flow Velocity)

  • 강동규;이요한;서훈;정동수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권4호
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    • pp.343-352
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    • 2013
  • 본 연구에서는 열전달 표면의 형상과 그 위에서의 유동 속도의 변화에 따른 풀 비등 열전달계수의 변화를 살펴보기 위해 평판, 낮은 핀, Thermoexcel-E, Turbo-B 표면을 사용하여 유동 속도를 변화시켜가며 임계 열유속까지 열전달계수를 측정하였다. 작동 유체로는 증류수를 사용하였고 사각 평면 히터($9.53{\times}9.53mm$)를 이용하여 네 가지 표면에서 임계 열유속까지의 데이터를 얻을 수 있도록 장치를 제작하였고 $60^{\circ}C$에서 유동 속도를 0, 0.1, 0.15, 0.2m/s로 변화시켜가며 데이터를 취했다. 실험 데이터를 보면 모든 표면에서 유동이 있을 때의 임계 열유속은 유동이 없을 때에 비해 높은 것으로 나타났다. 또한 표면적의 증가와 기포 이탈에 충분한 핀 간격 등으로 인해 낮은 핀 표면의 임계 열유속은 평판이나 Turbo-B, Thermoexcel-E 표면보다 훨씬 놓았고 평판에 비해서는 무려 5배 정도의 향상을 보였다. 한편 대형 냉동기의 증발기용으로 개발된 Turbo-B와 Thermoexcel-E 표면은 물에서 기포의 이탈 지름이 크므로 열전달계수와 임계 열유속 모두 예상보다 큰 효과를 나타내지 않았다. $50kW/m^2$이하의 저열유속에서는 모든 표면에 대해 유동 속도 증가에 따라 열전달계수가 증가하였다. 결론적으로 핵발전소의 증기발생기에 적용하기에는 낮은 핀 형상의 표면이 가장 좋은 것으로 나타났다.

아래로 향한 수평가열판이 있는 수조에서의 자연대류 (Natural Convection in a Water Tank with a Heated Horizontal Plate Facing Downward)

  • Yang, Sun-Kyu;Chung, Moon-Ki;Helmut Hoffmann
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제27권3호
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    • pp.301-316
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    • 1995
  • 아래를 향한 가열 수평 평판이 있는 수조에서의 자연대류 현상을 규명하기 위한 실험적, 해석적인 연구를 수행하였다. 이는 압력용기 하부에 용융물이 있을때 캐비티내에서의 열수력현상을 규명하기 위한 간단화된 모델에 관한 연구이다. 압력 용기는 하부에 가열평판이 부착된 직육면체 단열 상자로 모의하고 이 상자는 물이 차 있는 수조에 설치된다. 냉각기는 정상상태의 유동 조건을 만들기 위해 상자와 수조사이의 U자 형태의 유동 영역에 설치된다. 실제 압력용기 하부에서는 다상 유동이 발생할 확율이 크나본 연구는 복잡한 다상 유동의 열수력 현상을 규명하기 위한 첫 단계 시도로서 단상유체를 사용한 실험 및 해석 연구이다. 본 연구에서는 가열 평판 아래에서의 자연대류현상특성을 더욱 잘 이해하기 위해 LDV와 열전대를 사용하여 속도와 온도를 측정하였다. 또한 입자가 부상된 유동장을 사진 찍어 유동을 가시화 하였다. 실험결과는 다음과 같다. 유체는 가열판과 냉각기가 작동할 때 매우 효과적으로 전 유동장에 걸쳐 순환한다. 가열판 하부에서 유동이 정체된 영역이 있고 매우 얇은 열 경계층을 갖는 두드러진 온도의 성층현상이 관찰되었다. FLUTAN Code를 이용한 해석은 속도를 합리 적으로 예측할 수 있다는 결과를 보여 주었다.

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층류유동 저습도 조건에서의 평행평판형 냉각판 서리성장 실험 (Experiment of frost growth on the parallel plates in the condition of laminar and low humidity)

  • 한흥도;노승탁
    • 설비공학논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.440-447
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    • 1999
  • The frosting characteristics on the vertical parallel plates with three cooling plates were experimentally investigated. The experimental parameters were the cooling plate temperature, the air humidity, the air temperature, the air Reynolds number, and the location. The frosting conditions were limited to air temperatures from 10 to $15^{\circ}C$ , air Reynolds numbers from 1600 to 2270, air humidity ratios from 0.00275 to 0.0037kgw/kga and cooling plate temperatures from -10 to $-20^{\circ}C$. Frost growth and density toward the front of the plate were more thick and dense than toward the rear. Frost growth increased with decreasing plate temperature and increasing humidity. In the conditions of the laminar flow, dew point below $0^{\circ}C$and non-cyclic frosting period, frost thickness increased with increasing air temperature. The reason of increasing frost thickness with increasing air temperature was sublimation-ablimation process. The average growth thickness along the locations showed little dependence on the Reynolds numbers.

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평판하 연기선단의 가시화 (A Visualization of Smoke Front under a Horizontal Plate)

  • 한용식;김명배;오광철;유상필
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.41-46
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    • 2001
  • 수평 평판과 충돌하는 제트에 의해 생성되는 연기유동을 관찰하기 위해 질소가스네 kerosene 연기입자를 띄워 유동장을 가시화하였다. 광원으로는 아르곤-이온 레이져 평면광이 사용되었다. Kerosene smoke의 산란 광에 의한 수직평면 상(image)과 수평평면 상을 고속 CCD 카메라와 비디오 카메라로 녹화하였으며, 얻어진 영상으로부터 연기선단의 순간속도 및 평균속도를 측정하였다.

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점성 수치파랑수조 기술을 이용한 평판간 난류유동의 LES 해석 (Large-Eddy Simulation of Turbulent Channel Flow Using a Viscous Numerical Wave Tank Simulation Technique)

  • 박종천;강대환;윤현식;전호환
    • 한국해양공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.1-9
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    • 2004
  • As the first step to investigate the nonlinear interactions between turbulence and marine structures inside a viscous NWT, a LES technique was applied to solve the turbulent channel flow for =150. The employed turbulence models included 4 types: the Smagorinsky model, the Dynamic SGS model, the Structure Function model, and the Generalized Normal Stress model. The simulated data in time-series for the LESs were averaged in both time and space, and statistical analyses were performed. The results of the LESs were compared with those of a DNS, developed in the present study and two spectral methods by Yoon et al.(2003) and Kim et a1.(1987). Based on this research, the accuracy of LESs has been found to be still related to the number of grids for fine grid size).

이동평판에 작용하는 슬롯 충돌제트의 유동 및 열전달에 관한 수치적 연구 (A Numerical Study of Turbulent Flow and Heat Transfer due to Slot-jet impinging on a Moving flat plate)

  • 이종석;김동건;김문경;윤순현;김봉환
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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    • pp.2798-2803
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    • 2008
  • The confined slot air jet impinging normally on a moving flat surface has been investigated numerically by using commercial CFD code Ansys CFX-V11. Turbulent flows are modeled using k-w turbulence model. Two-dimensional turbulent flow is considered. Calculations were conducted for a nozzle-to-plate spacing of eight slot nozzle width, at three Reynolds number(Re=4500, 6700 and 10,000) and four surface-to-velocity ratios i.e. 0, 0.25, 0.5 and 1. Results are compared against corresponding cases for heat transfer from a stationary plate. Local Nusselt number is calculated under constant wall temperature condition. The analysis reveals that the average Nusselt number increases considerably with the jet exit Reynolds number, but decrease with the plate velocity.

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밀도구배 및 후류손실을 가지는 혼합층의 불안정성에 관한 연구

  • 신동신;황승환
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1999년도 제12회 학술강연회논문집
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    • pp.23-23
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    • 1999
  • 후류손실을 가지는 혼합 전단층에 대하여 밀도변화가 없는 유동 및 밀도변화가 있는 유동의 선형 불안정성 해석을 수행하였다. 기본 유동의 속도장 및 밀도장은 tanh 함수를 사용하였으며, Gaussian 형태의 해석적 함수를 사용하여 두 유동을 분리시키는 평판 바로 다음에 존재하는 후류 손실 유동을 포함시켰다. 공간적 선형 불안정성 해석을 수행하여 불안정성 모드의 성장률과 파장속도를 주파수의 함수로서 구하였다. 해석 결과로부터 후류 손실을 가지는 혼합층은 sinuous 모드와 varicose 모드의 두 개의 불안정성 모드를 가짐을 알았다. 밀도가 균일한 경우에는 varicose 모드보다 sinuous 모드가 지배적이다. 밀도가 균일한 경우에는 varicose 모드보다 sinuous 모드가 지배적이다. 밀도구배가 존재하나 빠른 자유유동의 밀도가 높은 경우에는 밀도가 균일한 경우와 마찬가지로 sinuous 모드가 지배적인 모드가 된다. 그러나 느린 자유 유동의 밀도가 높은 경우에는 밀도장의 두께가 속도장의 두께보다 상대적으로 얇아지면 varicose 모드가 sinuous 모드보다 더욱 불안정하여질 수 있다. varicose 모드와 sinuous 모드의 성장률이 비슷한 밀도장의 두께에서는 두 불안정성 모드가 주파수 변화에 따라 분지 되어지는 경향을 보인다.

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