• 제목/요약/키워드: 혼합대류 열전달

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실린더로 부터 전달되는 혼합대류 열전달의 수치해석 (I) -열전달계수- (Numerical Analysis of Combined Natural and Forced Convection Around Cylinders (I) - Nusselt Numbers and Mixed convection Parameters -)

  • 문성홍;텐 모 쉬;아 서 티 존슨
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제11권1호
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    • pp.37-51
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    • 1986
  • 실린더로 부터 Prandtl수가 0.7인 주변공기로 전달되는 혼합대류 열전달현상이 Stream-Vorticitv 함수로 표시된 지배방정식으로 부터 유한차분법에 의해 분석되어졌다. Reynolds수와 Grashof수의 함수로서 혼합대류 열전달에서 Nusselt수의 값들이 조사되어 졌으며 이들로부터 순수자연대류와 혼합대류, 혼합대류와 순수강제대류사이의 범위를 정하였다. 그 외에도 본 연구에서는 실린더주변의 온도분포와, 공기속도분포, 속도분리점(Separation point), 마찰계수, 압력분포등이 조사되어졌으나 제 1편에서는 Nusselt수와 온도분포만이 연구결과로 주어 졌으며, 본시험의 이론적 결과치들은 발표된 실험치들과 잘 일치하였다.

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수직 평행 평판에서 상호작용 유동이 대류 열전달에 미치는 영향 (The Effect of the Interactive Flow on Convective Heat Transfer from Two Vertical Parallel Plates)

  • 김상영;이재신;양성환;권순석
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.992-1000
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    • 1991
  • 본 연구에서는 두개의 수직 평행 평판의 혼합대류 열전달에 대하여 평판간격 과 평판온도를 변수로 하여 수치해석과 실험을 행하였다.

등온 수직 평판에서의 혼합대류 열전달 (Mixed convection from two isothermal, vertical, parallel plates)

  • 박문길;이재신;양성환;권순석
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.1645-1651
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    • 1990
  • 본 연구에서는 두 개의 수직 등온 평판이 평행하게 배열된 경우의 혼합대류 열전달에 대하여 무차원 평판 간격, b/l와 Grashof수, 레이놀즈수를 변수로 유한차분 법을 사용 수치해석하고, 두평판사잉의 간섭현상과 열전달을 최대로 하는 최적 평판간 격을 구하였다.

압축성 유동장에서의 원형 실린더 주위의 강제 및 혼합대류에 대한 수치 해석 (Numerical Analysis of Forced and Mixed Convection around the Circular Cylinder for Compressible Flow)

  • 최윤호;이현찬;유재석;김기현
    • 에너지공학
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    • 제4권1호
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    • pp.126-139
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    • 1995
  • 저속의 압축성 유동장에서의 원형 실린더 주위의 유동 및 열전달특성을 해석하였다. 비압축성 유동장에서의 실린더 주위의 유동 및 열전달현상에 대하여는 실험과 수치해석을 포함한 광범위한 연구가 진행되어 왔으며 매우 잘 알려져 있다. 실린더 벽면과 주위 유동장의 온도차가 큰 경우, 밀도의 변화가 커지므로 유동장은 압축성 유체가 되나 지배 방정식의 복잡함과 적절한 수치해석 방법의 부족으로 실린더 주위의 유동장을 압축성유체로 해석한 경우는 매우 드물다. 현재 압축성유동 해석에 널리 사용되는 time marching algorithm은 저속의 유동장 해석시 지배방정식에 나타나는 eigenvalue들의 괴리에 의하여 수렴속도가 현저히 떨어지게 된다. 본 연구에서는 이와 같은 난점을 극복할 수 있는 time-derivative preconditioning 방법을 사용하여 온도차가 큰 유동장에서의 강제 및 혼합대류에 대한 계산을 수행하였고 이들의 열전달특성을 비교하였다. 강제대류의 경우 실린더 벽면 온도의 증가에 따른 밀도 감소의 영향은 유동장의 Re수를 감소시켜 확산의 영향을 증가시키면서, 혼합대류의 경우 부력의 영향은 가열되는 유동장의 범위와 재순환 영역을 강제대류에 비해 현저히 감소시킨다.

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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.

실린더로부터 전달되는 혼합대류 열전달의 수치해석 (II) (Numerical Analysis of Combined Natural and Forced Convection Around Cylinders (II))

  • 문성홍;텐모쉬;아서 티 존슨
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제12권4호
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    • pp.22-30
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    • 1987
  • 실린더로부터 Prandtl수가 0.7인 주변공기로 전달되는 혼합대류 열전달현상을 Stream-Vorticity 함수로 표시된 재배방정식으로부터 유한차분법으로 분석하였다. Nusselt수와 실린더 주변의 온도분포가 조사된 제1편에 이어 Reynolds수와 Gradhof수가 실린더 주변의 공기속도분포, 경계층 박리지점(Separation point), 실린더 표면에서의 마찰계수 및 실린더 주변에서의 압력분포에 미치는 영향을 분석하였다.

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밑면이 가열되고 다양한 격판을 가진 실내공간에서의 혼합대류 열전달 (The Study of Mixed Convection in a Room with Heated Bottom Surface and various Partitions)

  • 이철재
    • 태양에너지
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    • 제18권1호
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    • pp.91-98
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    • 1998
  • 밑면이 가열되고 다양한 격판을 가진 실내공간에서의 혼합대류 열전달을 유한체적법을 사용하여 연구하였다. 본 연구에서 사용된 변수는 50$\overline{Nu}=\overline{Nu_n}{\cdot}(1+c(Re/Gr^{1/2})^d)$로 나타낼 수 있다. 여기서 $\overline{Nu_n}$는 순수 자연대류를 나타낸다.

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수직 평행평판에서의 혼합대류 열전달 (Combined Convective Heat Transfer from Vertical Parallel Plates)

  • 양성환;권순석
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.299-306
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    • 1989
  • 본 연구에서는 밀집형 열교환기에 사용되고 있는 루우버 핀에 해당되는 간단한 형상인 등온, 수직, 평행평판에서의 혼합대류 열전달에 관하여 Pr=0.7, Gr=$10^{4}$ 및 50<Re$_{L}$<500인 경유 평판간격과 평판길이를 변수로 하여 유한차분법으로 수치해석하였다. 속도분포, 온도분포 및 Nusselt수를 구하여 평판의 간격과 길이가 열전달에 미치는 영향에 관하여 연구하였다.

수평원형관내 나노유체의 혼합대류에 관한 수치적 연구 (Numerical Study of Mixed Convection Nanofluid in Horizontal Tube)

  • 최훈기;임윤승
    • 융합정보논문지
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    • 제9권8호
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    • pp.155-163
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    • 2019
  • 수평원형관에서 나노입자인 산화알미늄과 기본유체인 물의 혼합인 나노유체에 대한 층류 혼합대류열전달현상을 유한체적법의 수치적 방법으로 규명하였다. 나노유체에 대하여 2상 혼합모델을 적용하였으며, 나노입자의 물성은 온도와 체적농도의 함수를 사용하였다. 수치해석에 적용한 모든 모델의 타당성 검증을 위하여 Kim등의 실험결과와 비교하였으며 좋은 결과를 얻었다. 벽면을 일정한 열유속으로 가열하므로 나노유체는 벽면부근에서 형성된 부력에 의하여 2차유동이 생성된다. Richardson수와 나노입자의 농도가 증가할수록 강한 2차유동이 형성되어 열전달을 향상시키게 된다. 또한 Richardson수와 나노입자의 농도가 증가하면 대류열전달계수와 전단응력도 증가한다. 이런 연구들은 열교환기의 성능향상을 위하여 나노유체를 적용하는데 기본자료로 활용이 가능하다. 이번 연구를 기반으로 향후 2중관형열교환기등 다양한 열교환기에 적용할 예정이다.

막온도 변화를 고려한 가는 열선주위 나노유체의 대류열전달계수 측정 실험 (Measuring Convective Heat Transfer Coefficient of Nanofluids Considering Effect of Film Temperature Change over Heated Fine Wire)

  • 이신표
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권8호
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    • pp.725-732
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    • 2013
  • 본 논문에서는 가는 열선 주위를 흐르는 나노유체의 대류열전달 특성을 실험을 통하여 검토하였다. 입자 혼합 농도가 다른 4개의 나노엔진오일에 대하여 열선온도가 증가하는 경우, 유체온도가 증가하는 경우 그리고 막온도가 일정하게 유지되는 경우 등 세가지 온도경계조건에 대하여 대류열전달계수를 측정하였다. 내부유동에서 나노유체의 대류열전달계수 상승이 열전도율 상승을 초과한다는 결과가 최근 발표되기도 했지만 본 연구에서는 이 결과를 확인할 수 없었다. 온도조건에 따른 대류열전달계수의 변화 거동을 분석함으로써 나노유체의 열전도율과 경계층두께의 관계를 설명할 수 있었다.