• 제목/요약/키워드: Conjugate Heat Transfer Analysis

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핀틀이 적용된 고온 가스 밸브의 비정상상태 해석 기법에 관한 연구 (Study on Transient Analysis of Hot Gas Valve with Pintle)

  • 이경욱;허선욱;권세진;이종광
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.152-159
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    • 2018
  • 고온밸브의 비정상상태 복합열전달 해석 기법을 확립하기 위한 연구를 수행하였다. 장시간 작동하는 고온밸브의 특성과 해석의 경제성을 고려하여 두 가지 해석 기법을 제시하였다. 발달순서에 따라 구간을 나누고 구간별로 시간간격을 증가시켜 해석을 수행하는 다 구간 해석 기법과 정상상태 유동장 해석결과를 비정상상태 해석의 초기 값으로 사용하는 one-way 해석 기법을 제시 하였다. 다 구간 해석 기법의 경우 신뢰도가 높은 해석이 수행 가능하지만 경제적인 측면에서 설계 단계의 해석 기법으로는 부적합하였다. one-way 해석 기법의 경우 초기 신뢰도는 떨어지나 기민한 설계 변수 연구가 가능한 경제적인 해석 수행이 가능하였다.

CPVC 배관 동파방지용 열선의 위치 선정을 위한 비정상 열전달 수치해석 (Numerical Analysis of Unsteady Heat Transfer for Location Selection of CPVC Piping)

  • 최명영;최형권
    • 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.

칩 마운터용 리니어 모터의 열전달 해석 (Heat Transfer Analysis of a Linear Motor for Chip Mounter Applications)

  • 장창수;김종영;김영준;오정석
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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    • pp.396-401
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    • 2001
  • Heat transfer analysis of a iron core type linear motor for surface mounting device applications was considered in this study. In order to avoid the complex conjugate problem a fluid flow regime and a solid regime were considered separately. First, film coefficients of the moving parts were evaluated from computational fluid dynamic analysis and those of the stationary parts from the existing empirical or analytic correlations. And then, by applying them, internal and external temperatures of the linear motor pal1s were computed through finite element analysis. Both computation and measurement were carried out with respect to motor driving power. The measurement did not exhibit a linear temperature variation trend with respect to motor power while the computation revealed a linear correlation. Nonetheless, the computations agreed with the measurements within an error range of 20%. It indicates that an adequate heat transfer model for the reciprocative coil assembly may help more exact prediction.

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적외선 표적 모델링을 위한 3차원 복합 열해석 기법 연구 (Three-Dimensional Conjugate Heat Transfer Analysis for Infrared Target Modeling)

  • 장현성;하남구;이승하;최태규;김민아
    • 정보과학회 논문지
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    • 제44권4호
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    • pp.411-416
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    • 2017
  • 적외선 표적의 정밀한 모델링을 위해서는 정확한 표면온도 계산이 필요하다. 본 논문에서는 전도, 대류, 복사를 고려한 복합 열해석 모듈을 소프트웨어로 구현하고, 이를 통하여 표적 재질 및 자세, 환경 요건에 따른 표적의 표면온도 해석을 수행 하였다. 구현된 결과는 상용 소프트웨어인 OKTAL-SE 와의 비교를 통하여 결과의 신뢰성을 검증하였다. 그 결과 자체 검증이 완료된 상용 소프트웨어인 OKTAL-SE 와 약 1% 이내의 오차를 보였다. 계산된 온도 결과를 바탕으로 적외선 표적 모델링을 수행하였으며 OKTAL-SE와의 연동을 통해 적외선 신호 해석을 수행하였다.

HALE 무인기의 태양전지 열특성에 관한 해석적 연구 (A Numerical Study On Thermal Characteristics of HALE UAV Solar Arrays)

  • 송지한;남윤광
    • 한국추진공학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.29-36
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    • 2017
  • 본 연구에서는 수치해석을 통해 장기체공 무인기(HALE UAV)에 사용되는 태양전지에 대해 유동 및 열전달 해석을 수행하였다. 무인기가 운용되는 성층권에서는 강한 태양복사에너지가 유입되며, 자연대류에 의한 열전달이 감소하고 주위 유동에 의한 강제대류의 지배를 받는다. 이러한 환경에서의 태양전지 온도범위를 예측하기 위해 주익에 부착되어 있는 태양전지모듈을 대상으로 복합열전달 해석을 수행하였으며, 성층권 환경에서 시간에 따른 태양복사에너지, 비행속도, 밀도, 온도 등의 외기환경이 태양전지의 온도분포와 열전달 특성에 미치는 영향을 분석하였다.

질량 유량계 센서관에서의 열전달 현상에 대한 수치적 해석 및 실험적 연구 (Experimental and Numerical Analysis of Heat Transfer Phenomena in a Sensor Tube of a Mass Flow Controller)

  • 장석필;김성진;최도형
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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    • pp.154-161
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    • 2000
  • As a mass flow controller is widely used in many manufacturing processes for controlling a mass flow rate of gas with accuracy of 1%, several investigators have tried to describe the heat transfer phenomena in a sensor tube of an MFC. They suggested a few analytic solutions and numerical models based on simple assumptions, which are physically unrealistic. In the present work, the heat transfer phenomena in the sensor tube of the MFC are studied by using both experimental and numerical methods. The numerical model is introduced to estimate the temperature profile in the sensor tube as well as in the gas stream. In the numerical model, the conjugate heat transfer problem comprising the tube wall and the gas stream is analyzed to fully understand the heat transfer interaction between the sensor tube and the fluid stream using a single domain approach. This numerical model is further verified by experimental investigation. In order to describe the transport of heat energy in both the flow region and the sensor tube, the Nusselt number at the interface between the tube wall and the gas stream as well as heatlines is presented from the numerical solution.

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다양한 아이스 볼 형상에 대한 복합열전달의 수치해석 (Numerical Analysis of Conjugate Heat Transfer for Various Ice-Ball Shapes)

  • 박서원;김명수;전병진;최형권
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권9호
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    • pp.605-612
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    • 2016
  • 본 연구에서는 캡슐형 빙축열시스템에 적용되는 다양한 형상들을 가지는 아이스 볼에 대한 복합열전달 해석들을 수행하였다. 형상은 구 형상과 열전달 표면적을 넓힐 수 있도록 설계한 3가지 다른 형상을 포함하여 총 4가지 형상을 고려하였다. 볼 주위의 유동은 레이놀즈 수 300의 층류 유동으로, 볼 외부와 내부의 강제대류 및 자연대류를 고려하여 시뮬레이션을 수행하였다. 상용해석 코드인 ANSYS- FLUENT를 사용하여 비정상 열유동 해석을 수행하였다. 볼의 형상이 열전달에 미치는 영향을 고찰하여, Bone, Dimple, Hole, Sphere 형태 순으로 열전달 효율이 좋음을 확인하였다. 전체해석 기간 동안에 캡슐 내부 유체의 평균온도 차이는 최대 $0.9^{\circ}C$정도였다. 대용량 시스템의 경우 축열조 내에 30만개 이상의 캡슐이 들어가므로 캡슐 형상이 시스템 효율에 미치는 영향이 중요함을 확인하였다.

환기식 3중 집열창의 최적설계를 위한 수치해석 연구 (Numerical analysis for the optimum design of a triple-glazed airflow window)

  • 김홍제;황기영
    • 설비공학논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.484-496
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    • 1997
  • The fluid flow and heat transfer characteristics of conjugate forced and natural convection in the triple-glazed airflow window, where the outer air passes through a space contrived between the interior and exterior window panes, were studied numerically by a finite volume method for the elliptic form of the Navier-Stokes equations. The investigation focused on the influence of window geometry, ventilastion rate and solar energy on the temperature, velocity distribution and thermal performance of the airflow window. The comparison between the triple-glazed airflow window and the enclosed triple-glazed window was also made to evaluate the effect of buoyancy upon which the thermal performance of the window depended.

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