• Title/Summary/Keyword: 흐름 비등

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Flow Boiling of R-123/Oil Mixture in a Plain Tube Bundle (평활관군 내 R-123/오일의 흐름비등)

  • Lee, Jin-Wook;Lee, Jae-Ho;Kim, Nae-Hyun
    • Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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    • v.22 no.10
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    • pp.704-709
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    • 2010
  • The effect of oil on flow boiling of R-123 in a plain tube bundles was experimentally investigated for a range of quality and heat flux. It is shown that the heat transfer coefficient decreased as the oil concentration increased. Comparison with the previous pool boiling data reveals that the reduction of heat transfer coefficient by oil is more pronounced in pool boiling, and the difference increased with the increase of oil concentration and heat flux. Within the experimental range, the variation of mass flux or quality has negligible effect on the heat transfer coefficient.

Numerical Investigations of Open-Channel Flows with Alternate Vegetation using $k-{\varepsilon}$ model ($k-{\varepsilon}$ 난류모형을 이용한 대응 식생수로 흐름 수치모의)

  • Kang, Hyeong-Sik;Kim, Kyu-Ho
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.545-549
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    • 2009
  • 본 연구에서는 주흐름방향으로 식생 영역이 교차적으로 존재하는 개수로 흐름에 대한 3차원 수치 모의를 수행하였다. 지배방정식의 난류 폐합을 위해 $k-{\varepsilon}$ 난류모형을 이용하였다. 먼저, 하상의 일부만 식재된 부분 식생 수로를 수치모의 하고 기존의 실험 결과와 비교하였다. 그 결과 본 모형이 평균유속 분포를 매우 잘 예측하는 것으로 나타났으나, 레이놀즈응력 분포는 실험 결과에 비해 비식생영역에서는 다소 과소 산정하고 식생영역에서는 과대 산정하는 것으로 나타났다. 이는 본 모형이 등방성 모형이기 때문에 식생 경계부에서 발생되는 난류의 비등방성 효과를 정확히 예측 할 수 없기 때문인 것으로 판단된다. 또한 주흐름방향으로 식생 영역이 교차적으로 존재하는 대응 식생 수로를 수치모의하고, 계산 결과를 기존의 실험 결과와 비교하였다. 그 결과 본 모형이 대응 식생 수로에서의 유속 분포를 매우 잘 예측하는 것으로 나타났다. 또한 식생 밀도가 증가함에 따라 식생이 흐름 방향을 변화시켜 점차 만곡수로와 유사한 형태의 흐름이 형성되는 것으로 나타났다.

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Numerical Investigations of Initiation mechanism of Longitudinal Bedforms in Open-Channel Flows (직사각형 개수로 흐름에서 횡방향 하상형상의 생성 메커니즘 분석)

  • Kang, Hyeong-Sik;Choi, Sung-Uk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.655-659
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    • 2008
  • 본 연구에서는 3차원 수치모의를 통하여 횡방향 하상형상 및 격자형 이차흐름 구조의 생성 메커니즘을 분석하였다. 이를 위해 곡선좌표계에서의 지배방정식을 구성하고, 난류 폐합을 위해 Speziale(1987)가 제안한 비등방성 k-$\varepsilon$모형을 이용하였다. 또한 Exner 방정식을 이용하여 시간에 따른 하상변동을 예측하였다. 그 결과 바닥과 측벽 사이에서 발생되는 바닥 이차흐름의 하향류에 의해 측벽 부근부터 하상이 침식되고, 침식된 유사량은 이차흐름의 횡방향 유속에 의해 이동되어 퇴적되어, 결국 횡방향으로 연속적인 언덕 및 저면과 같인 하상형상이 생성되는 것으로 나타났다. 또한 시간에 따른 이차흐름 및 바닥 전단력, 하상고의 변화에 대해 살펴보았다.

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Numerical Analysis of Subsurface Flow in a Hillslope (자연 구릉지에서 지표하 흐름의 수치해석)

  • 최은호;남선우
    • Water for future
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    • v.24 no.1
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    • pp.109-117
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    • 1991
  • The governing equation of flow in porous media is developed on the bases of the continuity equation of fluid for transient flow through a saturated-unsaturated zone, and substitution of Darcy's law. The numerical solutions are obtained by finite element method based on the Galerkin principles weighted residuals. The analysis are carried out by using the unsteady storm data observed and rainfall intensities which are obtained by using the rainfall excess model in considering of the initial losses. The functional relationships between the hydraulic conductivity, capillary pressure head and volumetric water content are applied to the flow of water through unsaturated soil varied with changes of water content.

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Numerical Simulations of Cellular Secondary Currents in Open-Channel Flows using Non-linear k-ε Model (비선형 k-ε 모형을 이용한 개수로 흐름에서의 격자형 이차흐름 구조 수치모의)

  • Kang, Hyeongsik;Choi, Sung-Uk;Park, Moonhyeong
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.28 no.6B
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    • pp.643-651
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    • 2008
  • In the present paper, turbulent open-channel flows over longitudinal bedforms are numerically simulated. The Reynolds- averaged Navier-Stokes equations in curvilinear coordinates are solved with the non-linear $k-{\varepsilon}$ model by Speziale( 1987). First, the developed model is applied to rectangular open channel flows for purposes of model validation and parameter sensitivity studies. It is found that the parameters $C_D$ and $C_E$ are important to the intensity of secondary currents and the level of turbulent anisotropy, respectively. It is found that the non-linear $k-{\varepsilon}$ model can hardly reproduce the turbulence anisotropy near the free surface. However, the overall pattern of the secondary currents by the present model is seen to coincide with measured data. Then, numerical simulations of turbulent flows over longitudinal bedforms are performed, and the simulated results are compared with the experimental data in the literature. The simulated secondary currents clearly show upflows and downflows over the ridges and troughs, respectively. The numerical results of secondary currents, streamwise mean velocity, and turbulence structures compare favorably with the measured data. However, it is observed that the secondary currents towards the troughs were significantly weak compared with the measured data.

Flow Boiling Heat Transfer Characteristics of R22 Alternative Refrigerants in a Horizontal Microfin Tube (R22 대체 냉매의 마이크로 핀관내 흐름 비등 열전달 특성)

  • 한재웅;김신종;정동수;김영일
    • Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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    • v.13 no.8
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    • pp.692-700
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    • 2001
  • Flow boiling heat transfer coefficients(HTCs) of R22, R134a, R407C, and R410A were measured experimentally for a horizontal plain and a microfin tube. Experimental apparatus was composed of 3 main parts: a refrigerant loop, a water loop and a water-glycol loop. The test section in th refrigerant loop was made of a copper tube of 9.52 mm outer diameter and 1 m length for both tubes. The refrigerant was heated by passing hot water through an annulus surrounding the test section. Tests were performed at a fixed refrigerant saturation temperature of $5^{\circ}C$ with mass fluxes of 100~300 kg/$m^2$s. Test results showed that at similar mass flux the flow boiling HTCs of R134a were similar to those of R22 for both plain and microfin tube. HTCs of R407C were similar to those of R22 for a plain tube but lower than those of R2 by 25~48% for a microfin tube. And HTCs of R410A were higher than those of R2 by 20~63% for a plain tube and were similar to those of R22 for a microfin tube. In general, HTCs of a microfin tube were 1.8~5.7 times higher than those of a plain tube.

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Urban Flood Modeling with Anisotropic Porous Shallow Water Model (비등방 다공성 2차원 천수모형을 적용한 도시홍수 모델링)

  • Kim, Byunghyun;Kim, Hyun Il;Han, Kun Yeun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.414-414
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    • 2020
  • 고전 천수방정식을 적용한 2차원 도시홍수 모델링에서는 지형의 정확한 반영을 위해 고해상도 격자가 요구되며 이는 많은 계산시간과 노력을 필요로 한다. 최근에는 다공성 천수방정식을 적용한 도시홍수해석으로 많은 계산 노력이 요구되는 도시홍수모델링의 한계를 극복한 연구가 많이 이루어지지고 있다. 이러한 연구는 도시 홍수에서 흐름이 공간적으로 변화할 때 불균일 공극이 존재하므로 격자의 크기를 다르게 하여 이러한 불균일성을 해결하고자 하는 등방성 천수모형의 적용에서 시작되었다. 하지만, 등방성 공극을 고려한 도시홍수 해석모형은 대표요소체적(REV)보다 더 큰 격자의 적용을 해야 하는 제한성을 가진다. 반면, 비등방성 공극은 대표요소체적의 적용이 필요하지 않아 불균일 공극의 크기에 관계없이 이론상으로는 동일한 해상도의 격자가 사용가능하긴 하지만, 실제 도시홍수 해석에서 중요하면서도 도전적인 연구이다. 본 연구에서는 도시홍수의 효율적 계산을 위해 비등방성 공극을 고려한 적분형 다공성 천수방정식을 기반으로 하는 2차원 도시홍수 해석모형을 개발하였다. 모형의 개발을 위해, 적용 격자내에서 도시지역의 건물이 차지하는 길이 및 면적을 산정하고 그 값을 2차원 천수방정식에 적용 가능하도록 체적공극(𝜙j)와 면적공극(𝜓k)을 2차원 고전 천수방정식에 추가하였다. 개발모형은 고전 천수방정식, 등방성 공극 고려(미분형 다공성) 천수방정식 및 비등방성 공극 고려(적분형 다공성) 천수방정식의 적용이 가능하여, 각 모형에 적합한 2차원 격자 생성, 각 모형의 매개변수를 보정 그리고 정확성, 효율성, 적용성이 비교 가능하다. 각 모형의 정확성과 효율성 비교를 위해 3가지의 오차 비교 (구조적 오차, 격자크기 오차, 공극 모형 오차), 계산시간 비교, 공간 변동성 검증을 위한 수심 종단형상 비교하였다.

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Numerical Prediction of three-Dimensional Extrudate Swell (3차원 압출팽창에 대한 수치모사 연구)

  • 이성재;이승종
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.2 no.2
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    • pp.35-44
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    • 1990
  • 자유표면 유동을 수반하여 복잡한 구조를 지나는 유동문제를 수치모사할 수 있는 삼차원 유한요소법코드를 개발하였다. 정사각관을 대상으로 하는 삼차원 압출팽창 문제를 등온 뉴톤 유동뿐만아니라 비뉴톤유동 및 비등온 유동문제의 경우까지 다룰수 있도록 확장 하여 수치모사하였다. 삼차원 유한요소법 알고리듬에 pathline approach 방법과 사상방법을 적용시켜 등온 뉴톤 유체의 미동흐름에 대하여 압출 팽창문제를 푼 결과 팽창비가 대칭면에 서 최대 21.0%관의 모서리 부분에서 최소 4.1%로 나타났다 전단박화현상이 있는 비뉴톤 유 동의 경우 뉴톤유동에 비해 팽창이 작게 일어났고 비등온 유동의 경우 관벽온도가 낮은 쪽 이 높은 쪽에 비해 팽창이 크게 일어남을 알수 있었다.

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