• 한국가스학회지
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• 제20권5호
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• pp.27-33
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• 2016

본 연구의 목적은 실제 산업현장에서 사용되는 수소 개질로 내 개질가스의 수증기-메탄 혼합비에 따른 튜브 내 온도 및 화학반응 특성을 수치 해석하는 것이다. 탄화수소의 수증기 개질반응은 800 K - 1000 K 이상의 고온에서 발생하기 때문에 대류, 전도 및 복사 열전달을 고려한 복합 열전달을 고려해야 한다. 수치해석은 상용 전산유체역학(CFD) 코드(ANSYS Fluent V.13.0)를 사용하였다. 본 연구에서 해석을 위해 Reynolds-Averaged Navier-Stokes, 운동량 및 에너지 방정식을 사용하고, 화학반응이 발생하는 튜브 내부는 니크롬 재질의 다공성 영역으로 가정하였다. 개질 튜브 내 온도 및 화학반응 특성을 비교하기 위해 메탄과 수증기의 혼합비를 1-6으로 증가시켜 비교 분석하였다. 수치해석 결과, 메탄에 대한 수증기 비율이 높을수록 튜브 내부의 온도가 증가하고, 메탄의 전화율이 증가한다. 그러나 수소 개질량은 수증기와 메탄의 비율이 5일 때 가장 많은 것을 알 수 있다.

• 설비공학논문집
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• 제4권4호
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• pp.243-252
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• 1992

A mixed convection heat transfer from two vertical parallel plates has been studied numerically by the finite difference method. Effects of the Grashof number, the relative length, $L_2/L_1$. the dimensionless temperature ratio, ${\Phi}_2/{\Phi}_1$ and the dimensionless plate spacing, $b/L_1$ are examined for the heat transfer. Independent of the Grashof numbers and $L_2/L_1$, the dimensionless vertical velocity distributions skewed on the left plate as ${\Phi}_2/{\Phi}_1$ decreased. The dimensionless vertical velocity distribution for $Gr/Re^2=1$ and ${\Phi}_2/{\Phi}_1=1.0$ is skewed to the right plate $L_2/L_1=0.5$, symmetric at $L_2/L_1=1.0$ and skewed to the left plate at $L_2/L_1=1.5$. But for $Gr/Re_2=10.0$ and ${\Phi}_2/{\Phi}_1=1.0$ reversed velocity patterns are obtained. Regardless of the Grashof numbers and $L_2/L_1$, the mean Nusselt nembers on the inside surface of the left plate decreases and those of the right inside surface increases as ${\Phi}_2/{\Phi}_1$ increases. Temperature, velocity and mean Nusselt number distributions are apparently not affected by $L_2/L_1$.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.771-779
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• 1989

본 연구에서는 기판의 양면에 부품이 SMT방법으로 탑재되어 있는 경우에 기판사이에 형성되는 유동채널에서의 열전달 및 유동특성을 연구하였다.

• 설비공학논문집
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• 제8권2호
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• pp.254-266
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• 1996

Boiling heat transfer coefficients of pure refrigerants(R22, R32, R125, R134a, R290, and R600a) and refrigerant mixtures(R32/R134a and R290/R600a) are measured experimentally and compared with several correlations. Convective boiling term of Chen's correlation predicts experimental data for pure refrigerants fairly well(root-mean-square error of 12.1% for the quality range over 0.2). An analysis of convective boiling heat transfer of refrigerant mixtures is performed for an annular flow to study degradation of heat transfer. Annular flow is the subject of this analysis because a great portion of the evaporator in refrigeration or air conditioning system is known to be in the annular flow regime. Mass transfer effect due to composition difference between liquid and vapor phases, which is considered as a driving force for mass transfer at interface, is included in this analysis. Correction factor $C_F$ is introduced to the correlation for the pure substances through annular flow analysis to apply the correlation to the mixtures. The flow boiling heat transfer coefficients are calculated using the correlation considering nucleate boilling effect in the low quality region and mass transfer effect for nonzazeotropic refrigerant mixtures.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.27-36
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• 2018

그간 마이크로핀관 내 증발 열전달 및 압력 손실에 대하여 다수의 연구가 수행되었다. 하지만 대부분의 연구는 에어컨이나 히트 펌프에 사용되는 냉매에 대하여 수행되었고 R-404A에 대해서는 매우 제한된 연구만이 존재한다. R-404A는 근공비혼합냉매로 오존층 파괴와 관련하여 R-502를 대체하여 주로 저온 냉동, 냉장에 사용되고 있다. 본 연구에서는 낮은 질량유속 ($80kg/m^2s$에서 $200kg/m^2s$)에서 외경 9.5 mm 마이크로핀관 내 R-404A 증발 열전달 실험을 수행하였다. 또한 비교를 위해 외경 9.5 mm 평활관에 대한 실험도 수행하였다. 실험 결과 마이크로핀관의 전열촉진비는 질량유속이 증가할수록, 열유속이 감소할수록 증가하였다. 이러한 현상은 마이크로핀에 의한 대류 열전달의 증가와 열유속의 상대적 기여에 의한 것으로 판단된다. 또한 실험 범위에서 마이크로핀관의 마찰손실이 평활관의 마찰손실보다 다소 (최대 28%) 크게 나타났다. 기존 상관식은 저유량 R-404A 열전달계수 및 압력손실을 적절히 예측하지 못하는데 이는 본 실험 범위가 기존 상관식의 범위 밖에 있기 때문으로 판단된다.

• 설비공학논문집
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• 제7권2호
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• pp.225-233
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• 1995

Experiments were performed to investigate the heat transfer characteristics of nonazeotropic mixture R-22+R-114 in a heat pump system. The ranges of parameter, such as heat flux, mass flow rate, and quality were $8,141{\sim}32,564W/m^2$, 24~58kg/h, and 0~1, respectively. The overall compositions of the mixtures were 50 and 100 per-cent of R-22 by weight for R-22+R-114 mixture. The results indicated that there were distinct different heat transfer phenomena between the pure substance and the mixture. In case of pure refrigerant the heat transfer rates for cooling were strongly dependent upon quality of the refrigerant. Overall evaporating heat transfer coefficients for the mixture were somewhat lower than pure R-22 values in the forced convective boiling region. For a given flow rate, the heat transfer coefficient at the circumferential tube wall(top, side, and bottom of the test tube) for R-22/R-114(50/50wt%)mixture, however, was higher than for pure R-22 at side and bottom of the tube. Furthermore, a prediction for the evaporating heat transfer coefficient of the mixtures was developed based on the method of Yoshida et.al.'s. The resulting correlation yielded a good agreement with the data for the refrigerant mixtures.

• 설비공학논문집
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• 제7권3호
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• pp.461-472
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• 1995

The interaction of laminar mixed convection and surface radiation in a two-dimensional channel with an array of rectangular blocks is analyzed numerically. Three blocks are maintained at high temperature and the other bottom and top horizontal walls are insulated. Discrete ordinate method(DOM) is introduced to analyze the radiative heat transfer. The effects of the variations of Reynolds number and channel specifications on the heat transfer characteristics are investigated. The average Nusselt numbers along the block surfaces are correlated and presented in terms of Reynolds number and dimensionless geometric parameters such as the block spacing, height and channel spacing. For the conditions considered in this study, average Nusselt numbers along the block surfaces are strongly influenced by the channel spacing and Reynolds number but weakly influenced by the block spacing and block height.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권6호
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• pp.33-39
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• 2015

본 논문에서는 동절기 소방용 CPVC 배관의 동파방지를 위하여 최적의 열선위치를 에너지방정식과 비정상 비압축성 Navier-stokes 방정식을 사용하여 수치해석을 수행하였다. CPVC 배관은 탄소강관과 열용량 등 주요 물성에 큰 차이가 있어 배관 내 물의 유동에 큰 차이를 보이는 것을 확인할 수 있었다. 물의 자연대류와 CPVC 배관의 열전도가 결합된 복합열전달을 해석하였다. 상용코드(Fluent)를 사용하여 혼합 열전달 배관 내 물의 비정상적인 유동과 온도분포를 확인하였다. 소방용 CPVC 배관 단면의 하부에 열선을 설치하는 것이 다른 위치에 설치하는 것보다 시간에 따른 물의 최저 온도가 가장 높아서 동파방지에 보다 효과적인 것을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권3호
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• pp.381-388
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• 2003

An experimental study was carried out to measure the heat transfer coefficient in flow boiling to mixtures of HFC-l34a and HCFC-123 in a uniformly heated horizontal tube. Tests were run at a pressure of 0.6 MPa and in the ranges of heat flux 1-50 kw/$m^2$, vapor quality 0-100 % and mass velocity 150-600 kg/$m^2$s. Heat transfer coefficients of mixture were less than the interpolated values between pure fluids both in the low quality region where the nucleate boiling is dominant and in the high quality region where the convective evaporation is dominant. Measured data of heat transfer are compared to a few available correlations proposed for mixtures. The correlation of Jung et. al. satisfactorily predicted the present data, but the data in lower quality was overpredicted and underpredicted the high quality data. The correlation of Kandlikar considerably underpredicted most of the data. and showed the mean deviation of 35.1%.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제44권3호
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• pp.370-380
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• 2016

제주도 지역에서 소나무재선충병 피해를 받은 곰솔 원목의 이용확대를 위하여 열처리를 수행하였다. 열처리는 처리 원목의 중심부가 소나무재선충의 사멸온도인 $56^{\circ}C$를 30분간 유지하여야 한다. 곰솔 원목의 초기함수율과 말구지름은 각각 46% ~ 141%, 180 mm ~ 500 mm의 범위이고, 기본비중과 전건비중은 각각 0.47, 0.52이었다. $105^{\circ}C$ 조건에서 함수율과 말구지름에 따라 열처리에 소요되는 시간은 7.7 h ~ 44.2 h의 범위로 측정되었다. 다양한 함수율 및 지름을 갖는 곰솔 원목의 열처리 소요시간을 예측하기 위하여 열처리 진행 중 처리목 내부의 온도분포를 유한차분법을 적용한 2차원 열전달 해석을 통하여 제시하였다. 열전달 해석을 위한 목재의 열적 특성은 함수율에 따른 열전도계수와 비열을 적용하였으며, 자연대류와 강제대류를 합한 형태의 혼합대류에 의한 혼합대류계수를 적용하였다. 실험값과 예측 값의 오차는 3 ~ 45%의 범위로 분석되었다. 곰솔 원목에서 초기함수율이 50%이고, 말구지름이 200 mm, 300 mm, 400 mm인 경우, 예측된 열처리 소요시간은 각각 10.9 h, 18.3 h, 27.0 h이었다. 초기함수율이 75%일 때, 지름에 따라 각각 13.6 h, 22.5 h, 32.8 h이고, 초기함수율이 100%일 때, 지름에 따라 각각 16.2 h, 26.5 h, 38.2 h이었다. 이러한 열처리 소요시간의 예측방법에 소나무와 잣나무 등 다른 소나무재선충병 피해목의 물리적 특성을 적용하면, 함수율과 말구지름에 따른 열처리 소요시간을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.