• 태양에너지
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• 제18권2호
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• pp.115-121
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• 1998

본 연구에서는 캐비티 상부에 작은 틈새를 두고 여기에 구동류를 흐르게 함으로써 캐비티 내부유동 특성을 주유동 방향에 대하여 고찰하였고 채택된 레이놀즈수에 따른 순간속도벡터와 시간평균 속도분포, 그리고 운동에너지를 구하였다. 또한 바닥면에서 공급되는 열유속의 변화에 따른 내부 유동장의 변화를 고려하여 캐비티 내부의 유동특성도 체계적으로 규명하였다. 캐비티 내부의 유동형태는 전체적으로 강제와류와 유사한 속도분포가 지배적이었다. 또한 바닥면이 가열될 경우에 열유속이 증가할수록 자연대류의 영향이 크게 나타났으며 발열량의 증가에 따른 부력의 영향이 크게 나타났다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.231-234
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• 2010

고온의 연소가스에 노출되는 디퓨저 냉각에 필요한 열량을 계산하였다. 디퓨저 내부는 공기와 혼합된 연소가스가 흐르고 디퓨저 벽체는 채널로 구성된 공간에 물이 흐르도록 되어 있다. 디퓨저 구조물과 유체 간에 또는 유체 자체적인 열전달과 구조물 내부의 열전달 현상은 복합적인 형태로 나타나는데 고온에서 작동하는 점을 고려하여 복사, 대류, 전도 모두를 적용 하였다. 열전달량 계산은 경험식에 근거한 1차원 해석과 CFD 해석의 2가지 방법으로 수행하였다. 1차원 해석은 경험식을 통해 얻어진 결과를 적용하여 열전달량을 산출하였고, CFD 해석은 DO 복사 열전달 모델을 적용하여 계산하였으며, 계산의 타당성을 검정하기 위하여 두 방법을 비교하였다. 총 열전달량의 차이는 1% 미만으로 거의 같았으나, 1차원 계산은 열전달 모델의 단순화로 디퓨저 입구에서의 순환영역을 구현하지 못하여 전체적인 열전달량 분포에서는 차이를 보였다. 디퓨저의 안정성을 확보하기 위한 냉각수 용량은 2가지 계산 결과를 조합하여 각 구간별로 최대 열전달량을 근거로 도출하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제9권2호
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• pp.33-39
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• 2005

Experiments are performed to study the mixed convection flow and heat transfer in an inclined parallel plates with the upper part cooled and the lower part heated uniformly. The Reynolds number ranges from $4.0{\times}10^{-3}\;to\;6.2{\times}10^{-2}$, the angle of inclination, ${\theta}$, from 0 to 45 degree from the horizontal line, and Pr of the high viscosity fluid is 909. In this paper, the PIV(Particle image velocimetry) with TLC(Thermo-sensitive liquid crystal) tracers is used for visualizing and analysis. This method allows simultaneous measurement of velocity and temperature field at a given instant of time. Quantitative data of the temperature and velocity are obtained by applying the color-image processing to a visualized image, and neural network is applied to the color-to-temperature calibration. This paper describes the methods, and presents the quantitative visualization of mixed convection. From this study, it is found that the flow pattern can be classified into three patterns which are affected by Reynolds number and the angle of inclination.

• 설비공학논문집
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• 제18권9호
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• pp.698-706
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• 2006

Experiment and numerical calculation have been peformed to investigate mixed convection heat transfer between inclined parallel plates. Particle image velocimetry (PIV) with thermo-sensitive liquid crystal (TLC) tracers is used for visualizing and analysis. This method allows simultaneous measurement of velocity and temperature fields at a given instant of time. Quantitative data of the temperature and velocity are obtained by applying the color-image processing to a visualized image, and neural network is applied to the color-to-temperature calibration. The governing equations are discretized using the finite volume method. The results are presented for the Reynolds number ranges from 0.004 to 0.062, the angle of inclination, ${\Theta}$, from 0 to 45 degree and Prandtl number of the high viscosity fluid is 909. The results show velocity, temperature and mean Nusselt numbers distributions. It is found that the periodic flow of mixed convection between inclined parallel plates is shown at $0^{\circ}{\leq}{\Theta}<30^{\circ}$, Re<0.062, and the flow pattern can be classified into three patterns which depend on Reynolds number and the angle of inclination. The minimum Nusselt numbers occur at Re=0.05 regardless of the angle of inclination.

• 동력기계공학회지
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• 제10권2호
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• pp.29-35
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• 2006

Two-dimensional numerical simulation has been performed to investigate mixed convection heat transfer between inclined parallel plates with bottom-heated and top-cooled uniformly. The ratio of parallel plate length to height is 9.33, Prandtl number is 909(that of silicone oil at 298K) and Rayleigh number is 8600. In the ranges of the Reynolds number Re from 0 to 1.8 and the angle of inclination ${\theta}$ from 0 to 90 degree. The governing equations are discretized using the finite volume method. In this study, the effects of the Reynolds number, the angle of inclination, and the local and mean Nusselt numbers are presented and discussed. It is found that the periodic flow of mixed convection between inclined parallel plates is shown at $0^{\circ}{\leq}\;{\theta}<30^{\circ},\;Re<0.063$, and the flow pattern can be classified into three patterns which depend on Reynolds number and the angle of inclination. The minimum average Nusselt numbers occur at Re=0.05 regardless of the angle of inclination.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권12호
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• pp.1724-1733
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• 2003

This paper assesses the prediction performance of explicit algebraic stress and heat-flux models for reduction of heat transfer coefficient in a strongly-heated vertical tube. Two explicit algebraic stress models and four explicit algebraic heat-flux models are selected for assessment. Eight combinations of explicit algebraic stress and heat-flux models are used in predicting the turbulent gas flows with intense heating, which yields the significant property-variation. The results showed that the two combinations of GS-AKN and WJ-mAKN predicted the Nusselt number and the axial wall temperature variations well and that the predictions of Nusselt number with WJ-combinations spread in a wider range than those with Gs-combinations. WJ is the explicit algebraic stress model of Wallin and Johansson and GS is the model of Gatski and Speziale and that AKN is the explicit heat-flux model of Abe, Kondoh and Nagano and mAKN is the modified AKN.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.3022-3029
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• 2015

본 연구에서는 물과 비 혼합 비 공비 물질을 작동 유체로 사용하는 가시화 실험 장치를 제작하여 열유속을 증가시키며 시간에 따른 벽면온도 특성과 내부 유동를 카메라로 연속 촬영하며 2유체 열사이폰의 내부의 유동 및 열전달 특성에 대하여 가시적 방법으로 실험을 수행하여 실험 결과로부터 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 물과 FC40을 사용한 비 혼합 2유체 열사이폰은 열유속의 크기에 따라 자연대류, 펄스비등, 연속비등의 세가지 영역으로 구분 되었으며 비등은 증기압이 낮은 물에서 발생하였다. 자연대류에서는 액체 풀에서 물의 증발과 대류 액막 유동이 발생하였다. 액체 풀에서 비등이 발생할 때에는 강한 비등에 의하여 FC40과 물의 혼합된 상태로 전 영역에 걸쳐 기-액 이상 유동이 발생하였다.

• 설비공학논문집
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• 제3권2호
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• pp.123-130
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• 1991

The mixed convection heat transfer from vertical inline plates has been studied numerically by the finite difference method and experimentally with Mach-Zehnder interferometer. The dimensionless spacing, $s/L_1$, the relative length, $L_2/L_1$ and the dimensionless temperature ratio, ${\Phi}_2/{\Phi}_1$ are varied parametically. The lower plate mean Nusselt numbers show same values as $s/L_1$, ${\Phi}_2/{\Phi}_1$ and $L_2/L_1$ increase. The upper plate mean Nusselt numbers increase as $s/L_1$ and ${\Phi}_2/{\Phi}_1$ increase, but $L_2/L_1$ decreases. The upper plate mean Nusselt number is higher than the lower plate mean Nusselt for $s/L_1$ 1.8 at Re=100, $Gr=10^4$, Pr=0.71, $L_2/L_1=0.5$ and ${\Phi}_2/{\Phi}_1=1.0$. A comparison between the experimental and numerical results show good agreement.

• 설비공학논문집
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• 제12권5호
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• pp.502-510
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• 2000

Evaporation heat transfer characteristics were studied in a horizontal tube using R22/R114 non-azotropic refrigerant mixture. the heat transfer coefficient was high in the upper part for pure refrigerants, and heat transfer coefficient was low in the lower part for refrigerant mixtures. In the low quality region where nucleate boiling was dominant, the average heat transfer coefficient was low. In the region where forced convection was dominant, heat transfer coefficient was high. Results show that the heat transfer coefficient for pure refrigerants obtained by experiments were lower than those of Yoshida et al. but agreed well with Jung et al., and Chen et al. data. But the heat transfer coefficients for refrigerant mixtures were lower about 20% than those predicted by the equation for pure refrigerant.

• 한국진공학회지
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• 제10권3호
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• pp.341-349
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• 2001

수평형 MOCVD (유기금속 화학기상법) 제조공정에서 유체유동, 열전달 및 화학종의 국소적 질량분율을 고찰하기 위한 수치계산을 수행하였다. 수송가스로 작용하는 수소가스와 TMG및 암모니아의 농도분포를 예측함으로서 혼합과정을 분석하고 필름성장의 균일성을 예측하였다. 농도분포에 미치는 입구크기, 위치, 질량유량 및 벽면의 경사각도의 영향이 검토되었다. 계산결과로서 무차원 대류 열전달 계수 Nu에 의해 반응물의 농도분포를 정성적으로 예측할 수 있었으며, 균일한 필름성장을 위한 최적 질량유량, 벽면 경사도 및 입구조건이 제시되었다.