A numerical analysis is carried out to study the two-dimensional steady state natural convection from vertical wires immersed in cold pure water. The surface of the wire is $0^{\circ}C$ unifrom temperature. Results of the analysis are presented for free stream temperature from $0^{\circ}C$ to $25^{\circ}C$ and the aspect ratio N from $5.26{\times}10^{-3}$ to $1.0{\times}10^{-3}$. The effects of the density extremum and aspect ratio on the flow pattern and the heat transfer characteristics are discussed As the aspect ratio N becomes larger, in the range of $1.0^{\circ}C{\leq}T_{\infty}{\leq}4.4^{\circ}C$ and $6{^{\circ}C}{\leq}T_{\infty}{\leq}17^{\circ}C$, the effect of Pr number on the heat transfer is shown to be more significant than the aspect ratio. Investigating into the effect of the density extremum on the heat transfer from wires, the new heat transfer correlations are suggested with the relation of average Nu mumber vs. modified Ra number. Here, the coefficient values C of correlations are presented as the function of density extremum parameter $R^*$. The effects of the density extremum parameter are also discussed.
A synchronous multicarrier (MC) code-division multiple access (CDMA) system using inverse fast Fourier transform (IFFT) and fast Fourier transform (FFT) for the downlink mobile communication system operating in a frequency selective Rayleigh fading channel is analyzed. Both carrier frequency offset and timing offset are considered in the analysis. Bit error rate performance of the system with both equal gain combining and maximum ratio combining are obtained. The performance is compared to that of the conventional system using correlation receiver. It is shown that when subcarrier number is large, the system using IFFT/FFT has nearly the same performance as the conventional one, while when the sub carrier number is small, the system using IFFT/FFT will suffer slightly worse performance in the presence of carrier frequency offset.
The Effects of radiative heat transfer on turbulent flow in a partitioned enclosure is studied numerically. The enclosure is partially divided by a thin, poorly conducting vertical divider projecting from the ceiling of the enclosure. The low Reynolds number $k-{\epsilon}$ model is adopted to calculate the turbulent flow field. The solutions to the radiative transfer equations are obtained by the discrete ordinates method(DOM). This method is based on control volume method and is compatible with the SIMPLER algorithm used to solve the momentum and energy equations. The effects of optical thickness and Planck number on the flow, temperature fields and heat transfer rates are investigated for a moderate Rayleigh number($=10^9$). The changes in buoyant flow fields and temperature distributions due to the variation of baffle length are also analyzed. From the predictions, radiant heat exchange between the baffle and the sidewalls strongly influences the temperature distribution in the baffle and its vicinity and total heat transfer increases as the optical thickness and the baffle length decrease. It is possible to neglect the radiative heat transfer effect when Planck number is over one.
이중창의 열전달 성능을 수치해석과 실험적 방법을 통하여 조사하였다. 이중창 사이의 간격이 0.5cm에서 10cm사이의 실제적인 범위에서 이중창 사이의 간격이 작을 때에는 전도에 의한 열전달이 두드러졌으며 이중창 사이의 간격이 넓어지고 Rayleigh 수가 높은 영역에서는 대류에 의한 열전달이 크게 나타나 이중창 간격이 넓어진 이점을 크게 상쇄시켰다. 이와 같은 이중창 단열문제에 대한 보완책으로 이중창 중앙에 하나의 유리창을 더 설치한 3중창 경우에 대해 대류열전달 감소효과와 복사열차폐(radiation shield) 효과를 검토하였으며 또한 이중창 중간 높이에 스페이서(spacer)를 설치하여 대류유동 강도를 줄이는 방안 등에 대한 분석이 이루어졌다. 3중창을 사용한 경우에는 이중창에 비해 30-50%, 이중창에 스페이서를 설치한 경우에는 l0% 정도의 에너지 절약 효과를 기대할 수 있다.
본 연구에서는 전기장에 의하여 유발되는 자연대류의 영향을 줄이기 위하여 수평 다공성 유체층에 열적 성충화를 유지하여 부력과 유체층의 안정화 효과를 체계적으로 조사하였다. 이를 위하여 수평 다공성 유체층에서 이중확산대류에 의한 물질전달 상관식을 이론적으로 유도하고, 전기화학 실험을 통하여 이론에 의한 모델을 보완하였다. 물질전달 상관식은 다공성 매질층에 대한 유동 방정식으로 Forchheimer모델을 사용하고 미세 난류 모델을 적용하여, 용질 및 열 Darcy-Rayleigh수와 Lewis 수로 유도하였다. 실험에서는 다공성매질에 포화된 황산구리황산용액내의 구리이온을 전기 화학적 방법을 통하여 확산 또는 자연대류에 의한 물질전달 실험을 수행하였다. 이론 및 실험적 해석 결과를 종합하면 다공성 매질 내에서 구리이온의 이중확산대류에 의한 물질전달 상관식은 다음과 같다. $$Sh=\frac{0.03054(Rs_D-LeRa_D)^{1/2}}{1-3.8788(Rs_D-LeRa_D)^{-1/10}}$$ 본 연구의 결과는 실험치와 잘 부합되었으며, 모델식의 원형은 열 및 물질전달계에서 자연대류의 영향을 효과적으로 제어할 수 있는 방안으로 활용될 수 있을 것이다.
Heat transfer characteristics of a low temperature latent heat storage system during the heat storage stage was examined for the circular finned tubes using fatty acid which shows the big density difference during melting as phase change materials. The heat storage vessel has the dimension of 530 mm height, 74 mm inside diameter and inner heat transfer tube is 480 mm in height and 13.5 mm outside diameter. Hot water was employed as the heat transfer fluid. During the heat storage stage, it was found that both conduction and natural convection were the major heat transfer mechanism. It was also found that the effect of natural convection on the heat transfer was more significant for the unfinned tube system than that for the finned tube system. The experimentally determined overall heat transfer coefficients were in the range of $50{\sim}250W/m^2K$ and the correlation for natural convection heat transfer as a function of Nusselt and Rayleigh number was proposed.
The Rayleigh-Ritz method is used to investigate the natural frequencies and mode shapes of the ring stiffened cylindrical shells with a rectangular cutout. The cutout is located on the center of the shell. The Love's thin shell theory combined with the discrete stiffener theory is adopted to formulate the analytical model of the shell. The effect of stiffener eccentricity, number, and position on vibration characteristics of the shell is examined. Also the effect of cutout size is examined. By comparison with previously published analytical and new FEM results, it is shown that natural frequencies and mode shapes can be determined with adequate accuracy.
The numerical solutions are examined on the effect of a centered heat conducting body on natural convection in a 2-D square cavity. The influences of the Rayleigh number, the dimensionless conducting body size, and the ratio of the thermal diffusivity of the body to that of the fluid have been investigated on the natural convection heat transfer in overall concerned region. The analysis reveals that the fluid flow and heat transfer processes are governed by all of them. Results for isotherms, vector plots and wall Nusselt numbers are reported for Pr = 0.71 and relatively wide ranges of the other parameters. Heat transfer across the cavity, in comparison to that in the absence of a body, are enhanced (reduced) in general by a body with a thermal diffusivity ratio less (greater) than unity. The heat transfer are also found to attain a minimum as the body size is increased.
본 논문에서는 레일레이 페이딩 채널 하에서 ALOHA방식을 이용한 패킷 무선망의 성능을 분석한다. 접속을 획득하고 접속률을 높이는 방안으로 켑춰효과를 이용하고 셀룰러 환경을 고려하기 위해서 트래픽 모델을 절단된 종형 분포로 가정한다. 논문에서 제안된 패킷 구조는 접속시 서로 충돌하는 확률을 줄여 채널처리용량을 향상시킬 수 있도록, 여러 사용자가 접속을 획득하기 위해 서로 경쟁하는 경쟁영역과 사용자의 데이터 정보가 들어있는 데이터 영역으로 나뉜다. 경쟁영역에서는 공통확산부호를 갖는 DS방식을 이용하여 신호를 전송하고 데이터 영역에서는 하이브리드 DS/FH방식을 이용하여 신호를 전송한다. BPSK 변조를 사용하였으며 수신기는 선형상관수신기와 hard-limiting상관수신기를 사용하였다. 하이브리드 DS/FH 방식은 간섭전력의 변화에 큰 영향을 받지 않으므로 비트 당 칩 개수 N과 도약 주파수의 수q의 값을 적절히 선택하면 간섭전력의 변화가 심한 환경에도 일정한 시스팀 성능을 얻을 수 있고 hard-limiting상관수신기를 이용함으로써 레일레이 페이딩과 같은 현상이 심한 환경에서 좋은 패킷 무선망의 성능을 얻을 수 있다.
본 논문에서는 백색잡음과 페이딩환경에서 IS-95 시스템 역방향의 성능을 평가하는데 있어 컴퓨터 수행시간을 개선할 수 있는 획기적인 방법을 제안하고 제안된 방법의 효율성은 샘플수의 형태로 입증된다. 현재 통신 시스템의 성능분석에 가장 많이 사용되는 MC(Monte Carlo) 시뮬레이션 기법은 낮은 에러율에서 많은 시뮬레이션 수행시간을 요구한다. 때문에 MC 방법은 컴퓨터 수행속도의 한계를 피할 수 없게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 제안된 방식인 센트랄 모멘트 기법을 IS-95 시스템 역방향에 적용하여 MC 방법에서 요구되는 데이터 샘플수보다 적은 수신신호의 N차 센트랄 모멘트로부터 이산 확률밀집함수를 얻을 수 있다. 연속된 누적확률분포 함수는 보간법을 통해 정확하게 되고 샘플수에서의 개선 효과가 입증된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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