• Title/Summary/Keyword: 3차원 밀폐 공간

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구 조화 근사법에 의한 정사각형 밀폐공간내의 자연대류-복사열전달 해석 (Analysis of Natural Convection and Radiation Heat Transfer in a Square Enclosure by Spherical Harmonics Approximation)

  • 차상명;김창기;박희용
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.1021-1029
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    • 1991
  • 본 연구에서는 2차원 정사각형 밀폐공간내에서 흡수 및 방사하는 회기체에 대 한 자연대류-복사 열전달을 P-1 및 P-3 근사법을 이용하고 수치해석을 통하여 유동 및 열전달 특성을 연구하였고 Plank 수, 광학두께 및 벽방사율의 영향을 조사하였다. 또한 P-3 근사해와 비교함으로써 P-1 근사해의 적용범위를 고찰하였다.

색상 포착 기법과 수치계산을 이용한 3차원 밀폐 공간내의 자연대류 연구 (The natural convection in a three dimensional enclosure using color capturing technique and computation)

  • 이기백;김태영;양장식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제21권12호
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    • pp.1595-1607
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    • 1997
  • The natural convection of a horizontal layer heated from below in a three-dimensional rectangular enclosure was dealt with both numerically and experimentally. The aspect ratios are 1:2:3.5 and Boussinesq fluid is water with the Prandtl number of 5.0. This experimental study showed how to measure the variation of temperature field in a 3-D rectangular enclosure with small aspect ratios by using TLC(Thermochromic Liquid Crystal) and color capturing technique. The experimental temperature field had periodic characteristics of 75 sec at Ra=2.37*10$^{5}$ . But the numerical convection flow had periodic characteristics of 79 sec at the same Rayleigh number. In three dimensional computation it was found that the convection roll structure bifurcated from four rolls to two rolls as the Rayleigh number is increased.

단열벽체두께가 변화되는 밀폐공간에서 복사-자연대류열전달특성에 관한 연구 (A Study on the Heat Transfer Characteristics of Surface Radiation-Natural Convection Interactions in an Enclosure for Various Adiabatic Wall Thicknesses)

  • 권용일;유지오;권순석
    • 태양에너지
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    • 제15권3호
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    • pp.39-52
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    • 1995
  • 본 연구는 온돌공간으로 가정한 2차원 밀폐공간에서 단열벽체두께를 변화시켜 표면복사-자연대류 열전달특성에 대해 수치해석방법을 이용하여 고찰하였다. 복사열전달이 동반된 자연대류인 경우, 밑면의 평균Nusselt수는 벽면방사율이 증가함에 따라 증가하고 벽체의 무차원두께가 감소함에 따라 증가되며 순수자연대류인 경우보다 큰 값을 나타낸다. 밑면의 평균Nusselt수는 단열벽체의 두께를 감소시킴에 따라 복사열 전달을 동반하는 자연대류의 대류열전달량이 자연대류의 열전달량보다 다소 작은 값을 나타냈다.

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유한해석법에 의한 비대칭 급확대 채널에서의 층류 유동 해석

  • 이종신;맹주성;손병진
    • 대한기계학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.345-352
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    • 1985
  • 본 연구에서는 내류(internal flow)에서 유로가 비대칭으로 급확대될 경우의 박리현상과 유동현상을 고찰하였다. 비대칭 급확대 채널에서의 층류영역에서 난류영 역까지의 유동현상을 B.F. Armaly, C.E. Thomas는 실험적 해석과 유한요소법을 사용하 여 이론적 해석을 하였고 Donald. M. Kuehn, Denham & Patrick, Kwon, Patrick J. Ro- ache, Anand Kumar등은 같은 모델에 대해서 실험적 해석과 유한차분법을 사용하여 이 론적 해석을 하였으며 지금까지의 유한해석법에 의한 연구는 입구와 출구조건이 같은 경우 및 밀폐 공간 혹은 한면의 속도가 주어지는 밀폐공간등에 대해 수행되어 왔으나 본 연구에서는 입구와 출구조건이 같지 않은 2차원, 비대칭 급확대 채널에서의 유동현 상을 유한해석법으로 해석하여 실험치와 비교하였다.

밀폐공간 및 강제환기공간에의 천연가스 고압분출 시 농도 확산분포 거동해석 (I) (The Diffusion Behavier Analysis Caused by High Pressure Natural Gas Leak in Enclosure with and without Ventilation System (I))

  • 하태웅;하종만;김은자
    • 한국가스학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.23-31
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    • 2012
  • 밀폐 공간 내의 천연가스 공급 시스템에서 가스 누설에 따른 재난을 방지하고 보다 안전한 설계를 하기 위해서는 누출된 천연가스의 확산거동을 이해하고 예측할 수 있는 기술이 필요하다. 본 연구에서는 CFD를 사용한 해석법을 제시하고, 기 수행된 British Gas Technology Co.의 실험결과와 비교하여 타당성을 제시하였다. 노즐에서의 분출유량 2D 해석 결과는 실험결과와 2.6% 이내로 잘 일치함을 보였다. 또한, 다양한 강제 환기 조건에 따른 가스 확산 특성을 비정상상태 3차원 CFD 해석을 수행한 결과 실험결과와 정성적인 경향이 잘 일치됨을 보였다.

흡수,방사 및 선형비등방 산란 매질을 포함하는 밀폐공간내의 자연대류- 복사열전달에 대한 수치해석 (Numerical Analysis of Natural Convection-Radiation Heat Transfer in an Enclosure Containing Absorbing, emitting and Linear Anisotropic Scattering Medium)

  • 차상명;김종열;박희용
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.952-964
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    • 1992
  • 본 연구에서는 2차원 정사각형 밀폐공간내에 열복사를 흡수, 방사 및 비등방 산란하는 매질이 존재할 때 자연대류와 복사의 상호작용을 선형 비등방 산란을 가정 하고 복사열전달의 계산시 P-N 근사법을 이용하여 해석하였다. 수치계산을 통하여 Planck 수, 산란알베도, 광학두께, 벽방사율 및 비등방 산란이 유동 및 온도 특성 그리고 열전달에 미치는 영향을 조사하였다.

밀폐된 복도 공간내의 연기 거동에 관한 연구 (A Study of Smoke Movement in an Enclosed Corridor.)

  • 김성찬;유홍선;정진용;김충익
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.18-25
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    • 1999
  • 건물 공간에 대한 연기 거동을 해석하기 위한 많은 실험이나 수치해석이 이루어져 왔고 그 중 공간과 공간을 연결해주는 복도 공간에 대한 연기거동을 해석하는 것 또한 매우 중요하다. 본 연구에서는 3차원 비 정렬 격자계, PISO 알고리즘, 부력 Plume 모델을 이용한 Field 모델을 이용하여 복도 공간에 대한 수치해석을 수행하여 얻은 온도장과 유동장 및 변수를 연기 퍼짐 시간과 연충 온도, 천장제트속도로 계산하여 한국기계연구원에서 실험한 결과와 비교하였다. 또한 Hinkley가 제안한 평균 연층 속도와 계산된 연층 속도를 비교하였다. 복도 공간 내에서 Soffit 주위의 유동특성을 파악하고 천장세트의 속도가 복도 향상, 화원으로부터의 거리, 발열량등에 영향을 받는다는 사실을 보여준다.

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돈방 측벽마감율이 돼지의 배분 특성에 미치는 영향 (The Effects of Confined Rates Side Wall of Pen for Evacuation Behaviors of Pigs)

  • 송준익;최홍림
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.147-154
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    • 2001
  • 가축의 행동에 대한 관심이 치근 고조되고 있으며, 향후에는 가축복지법의 규제도 받게 될 실정인데 비하여 우리 나라는 아직 동물과 환경과의 관계에 대한 연구가 미진한 실정이다. 돈사의 구조적 특성은 돼지에게 여러 가지 측면에서 영향을 미쳐 생산성을 좌우하게 될 뿐만 아니라 동물복지 차원에서도 연구가 진행되어야 할 시점이다. 따라서 본 실험은 무창 육성·비육돈사에서 계절별 환기시스템에 따른 휴식공간을 파악하고자 하였으며, 또한 측벽밀폐 비율이 돼지의 배분 습성에 미치는 영향을 조사하고자 하였다. 1. 돈방 측벽밀폐율을 50%, 75%, 100% 세수준으로 하였을 때 돼지의 배분습성은 온도, 습도, 공기유속과 상관없이 일정한 지역에 배분하는 행동을 보였다. 따라서 돼지는 돈방내의 어두운 지점에서 배분하는 것으로 관찰되어 무엇보다도 조명의 영향을 받는 것으로 나타났다. 2. 측벽 밀폐율에 따른 분뇨의 배분집적 높이는 50% 일 때 10cm, 75%는 5cm 그리고 100%일 때는 3 cm가 직접 되었으며, 폭은 각각 30 cm, 25 cm, 20 cm로 나타났다. 3. 돈방의 휴식공간에서의 암모니아 농도는 각 돈방 측벽의 배분율이 50%일 때 $4.2mg/{\ell}$, 75%는 $5.1mg/{\ell}$ 그리고 100%일 때 $5.8mg/{\ell}$그리고 100% 일 때 $5.8mg/{\ell}$으로 측정되어 돈방바닥면에 분뇨가 넓게 분포되는 100%일 때 암모니아의 농도가 가장 높았다. 이것을 배분습관과 연관되어 돈방내의 어두운 부분을 최소한 줄일 경우 휴식공간에서의 암모니아 농도는 줄일 수 있는 것으로 판단되었다. 4. 요인중 돼지의 휴식공간의 위치 영향에서 환경변인은 무엇보다도 공기유속인 등 하다. 겨울철에는 0.03 m/g 지점에서 휴식을 하였으며, 여름철에는 0.24 m/g 지점에서 휴식을 취하였다. 따라서 돼지의 휴식공간은 공기의 유속에 의한 영향이 매우 큰 것으로 관찰되었다.

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조화가진된 밀폐계 음장에서의 능동소음제어 (I) 컴퓨터 시물레이션 (The Active Noise Control in Harmonic Enclosed Sound Fields (I) Computer Simulation)

  • 오재응;이태연;김흥섭;신준
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.1054-1065
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    • 1993
  • 본 연구에서는 정상상태의 단일 주파수에서의 임의의 음압분포로 조화가진되 는 3차원 정방형 밀폐계 음장의 경우에 대한 능동제어를 시도함으로써 사무실과 같은 실내 공간에 대한 능동적 소음저감의 응용 가능성을 검토하고자 하였다. 또한 변환기 의 위치선정을 위하여 상태공간 모드 모델의 모드 근사화에 따른 계수행렬의 요소를 평가함으로써 가제어성과 가광측성을 만족하는 최적한 변환기 (부가음원, 마이크로폰) 의 위치를 선정하였다. 밀폐계 내부의 음압을 저감시키는 목적함수로는 전체 시간평 균 음향 포텐셜에너지를 사용하였으며 폐공간의 음압변동을 이론적으로 규명함으로써 부가적인 음원의 복소세기를 적절히 선정하여 이 음향 포텐셜 에너지의 양을 최소화 시킬 수 있음을 보였다.

저레이놀즈수 k-$\varepsilon$ 모델을 사용한 2차원 자연대류 난류현상에 대한 수치적 연구 (A Numerical Study on the Two-Dimensional Turbulent Natural Convection Using a Low-Reynolds Number k-$\varepsilon$ Model)

  • 강덕홍;김우승;이관수
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.741-750
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    • 1995
  • The turbulent buoyancy-driven flow in 2-dimensional enclosed cavities heated from the vertical side is numerically calculated for both cases of a Rayleigh number of 5*10$^{10}$ for air and 2.5*10$^{10}$ for water. Three different turbulence models are considered : standard k-.epsilon. model of Ozoe and low-Reynolds-number model of Lam and Bremhorst, and another low-Reynolds-number model of Davidson. The results indicate that the use of low-Reynolds number models is recommended for the indoor airflow computation, and the results from Davidson model are reasonably close to the reported experimental data. A sensitivity study shows that the amounts of wall-heat transfer and the velocity profiles with the Lam and Bremhorst model largely depend on the choice of the wall function for .epsilon..