• 설비공학논문집
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• 제18권6호
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• pp.459-467
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• 2006

Rapid development of electronic technology requires small size, high density packaging and high power in the electronic devices, which results in more heat generation. Suitable heat dissipation is required to ensure the guaranteed performance and reliable operation of the current state-of-the-art electronic equipment. The aim of the present study is to find out the forced-convective thermal-hydraulic characteristics of a pin-fin heat exchanger as a candidate for cooling system of the electronic devices through the analysis and experiment. Various configuration of the pin-fin array is selected in order to find out the effect of spacing and diameter of the pin-fin on the heat transfer and pressure drop characteristics. Experimental results are compared with the analyses and correlations of several researchers. Finally, the design guide are provided for the required pressure drop and/or the heat transfer characteristics of the heat exchanger.

• 에너지공학
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• 제24권4호
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• pp.211-216
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• 2015

배열회수 보일러의 전열관군은 외부에 고온의 배기가스가 흐르면서 유동 유발 진동을 야기 시키며 배열회수 보일러의 전열관군에서 파손을 야기할 수 있어서 열교환기의 구조적 안정성을 위해 열교환기의 전열관군에서 유동 유발 진동 특성을 규명할 필요가 있다. 일반적인 열교환기 전열관군에서 유동 유발 진동에 관한 실험적 연구는 기존에 많이 진행되어 오고 있으며 단일 원관이나 전열관군의 원관들에서 유동 유발 진동에 대한 무차원 PSD(Power Spectral Density) 함수를 무차원 주파수인 Strouhal 수, fD/U의 함수로 도출된 실험적 결과들이 도출되어 있다. 본 연구는 배열회수 보일러에 사용하는 휜튜브 전열관군에서 유동 유발 진동 특성을 규명하는 것을 목적으로 한다. 이러한 것을 위해 단일 휜튜브 원관에서 비정상 상태 유동해석을 수행하여 주기적인 와동 발생 특성과 휜튜브 원관에서의 양력 변화 특성을 살펴보았다. 또한 휜튜브 원관에서 양력 변동 특성으로부터 유동 유발 진동에 따른 PSD 특성 결과를 도출하여 기존에 단순 원관에서 이루어졌던 연구들과 비교를 통해 휜튜브 원관 주위의 PSD 특성을 정립하였다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.1149-1154
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• 2008

The present study investigates the heat transfer characteristics on concave surface with array impinging jet and fin arrangement. The heat transfer coefficients was measured by TLC method. The Reynolds number based on jet hole diameter is 10,000 and hole diameter-to-plate distance ratio (H/d) is fixed at 2. The rectangular fins are installed in the curved channel and the width of fin varies from 1d to 3d. Without fins, the averaged heat transfer coefficients decreases as moves downstream region. While, the rectangular fins block the crossflow and higher heat transfer rates were observed compared to smooth channel.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권6호
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• pp.381-387
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• 2017

수소화붕소나트륨은 안정적으로 수소가 저장된 물질이며, 촉매반응으로 수소를 용이하게 분리할 수 있다. 본 연구에서는 탈수소 반응률을 높이기 위해 비표면적이 큰 마이크로 pin fin 화학반응기를 제작하여 수소화붕소나트륨 수용액의 압력강하 및 탈수소 화학반응 실험을 수행하였다. 나노공정을 이용하여 실리콘웨이퍼에 높이 $300{\mu}m$, 직경 $50{\mu}m$의 pin fin을 축간격 1.3, 횡간격 1.5으로 엇갈림 배열하였다. 수소화붕소나트륨 수용액은 5~20 wt.% 농도로 Re수 1~60으로 공급되었으며, 초고속카메라를 이용하여 탈수소반응 유동양상을 관찰하였다. 실험 결과 마이크로 pin fin 화학반응기는 동일 수력학적직경을 가지는 직관 마이크로채널 화학반응기보다 화학반응 성능이 2.45배 우수한 반면, 압력강하는 1.5배 증가하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권12호
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• pp.1344-1351
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• 2005

Three-dimensional, time-dependent solutions of fluid flow past a circular cylinder with a periodic array of circular fins are obtained using an accurate and efficient spectral multidomain methodology. A Fourier expansion with a corresponding uniform grid is used along the circumferential direction. A spectral multidomain method with Chebyshev collocation is used along the r-z plane to handle the periodic array of circular fins attached to the surface of the cylinder. Unlike the flow past a circular cylinder, Second instabilities like mode A and mode B are not found in the Reynolds number range $100\~500$. It is found that three-dimensional instability of vortical structures is suppressed due to the presence of fin. The present numerical solutions report the detailed information of flow quantities near wake of finned cylinder.

• 한국가스학회지
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• 제20권2호
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• pp.23-29
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• 2016

배열회수 보일러의 전열관군은 외부에 고온의 배기가스가 흐르면서 유동 유발 진동을 야기 시키며 배열회수 보일러의 전열관군에서 파손을 야기할 수 있어서 열교환기의 구조적 안정성을 위해 열교환기의 전열관군에서 유동 유발 진동 특성을 규명할 필요가 있다. 일반적인 열교환기 전열관군에서 유동 유발 진동에 관한 실험적 연구는 기존에 많이 진행되어 오고 있으며 단일 원관이나 전열관군의 원관들에서 유동 유발 진동에 대한 무차원 PSD(Power Spectral Density) 함수를 무차원 주파수인 Strouhal 수, fD/U의 함수로 도출된 실험적 결과들이 도출되어 있다. 본 연구는 배열회수 보일러에 사용하는 휜튜브 전열관군에서 유동 유발 진동 특성을 규명하는 것을 목적으로 한다. 이러한 것을 위해 단일 휜튜브에서 비정상 상태 유동해석을 수행하여 주기적인 와동 발생 특성과 단일 휜튜브에서의 양력과 항력 변화 특성을 살펴보았다. 또한 단일 휜튜브에서 양력과 항력 변동 특성으로부터 유동 유발 진동에 따른 PSD 특성 결과를 도출하여 기존에 단순 원관에서 이루어졌던 연구들과 비교를 통해 단일 휜튜브 주위의 PSD 특성을 정립하였다.

• Advances in nano research
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• 제15권6호
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• pp.521-531
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• 2023

Quantum-dot cellular automata (QCA) has shown great potential in the nanoscale regime as a replacement for CMOS technology. This work presents a specific approach to static random-access memory (SRAM) cell based on 2:1 multiplexer, 4-bit SRAM array, and 32-bit SRAM array in QCA. By utilizing the proposed SRAM array, a single-layer 16×32-bit SRAM with the read/write capability is presented using an optimized signal distribution network (SDN) crossover technique. In the present study, an extremely-optimized 2:1 multiplexer is proposed, which is used to implement an extremely-optimized SRAM cell. The results of simulation show the superiority of the proposed 2:1 multiplexer and SRAM cell. This study also provides a more efficient and accurate method for calculating QCA costs. The proposed extremely-optimized SRAM cell and SRAM arrays are advantageous in terms of complexity, delay, area, and QCA cost parameters in comparison with previous designs in QCA, CMOS, and FinFET technologies. Moreover, compared to previous designs in QCA and FinFET technologies, the proposed structure saves total energy consisting of overall energy consumption, switching energy dissipation, and leakage energy dissipation. The energy and structural analyses of the proposed scheme are performed in QCAPro and QCADesigner 2.0.3 tools. According to the simulation results and comparison with previous high-quality studies based on QCA and FinFET design approaches, the proposed SRAM reduces the overall energy consumption by 25%, occupies 33% smaller area, and requires 15% fewer cells. Moreover, the QCA cost is reduced by 35% compared to outstanding designs in the literature.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.72-82
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• 2005

The objective of this paper is to describe the optimization of design parameters in a large-sized commercial bus heater system by using CFD(computational fluid dynamics) analysis and Taguchi method. In order to obtain the best combination of each control factor which results in a desired performance of heater system, the parameter design of the Taguchi method is adopted for the robust design considering the dynamic characteristic. The research activity may be divided into four phases. The first one is analyzing the problem, i.e., ascertaining the influential factors. In the second phase the levels were set in such a way that their variation would significantly influence the response. In the third phase the experimental runs were designed. In the final phase the planned runs were carried out numerically to evaluate the optimal combination of factors which is able to provide the best response. In this study, eight factors were considered for the analysis: one with two level and seven with three level combinations comprising the $L_{18}(2^1{\times}3^7)$ orthogonal array. The results of this study can be summarized as follows ; (i)The optimum condition of control factor is a set of <$A_2\;B_1\;C_3\;D_3\;E_1\;F_2\;G_3\;H_2$> where A is shape of the outer fin, B is pitch of the outer fin, C is height of the outer fin, D is the inner fin number, E is the inner fin height, F is length of the flame guide, G is diameter of the heating element and H is clearance between air guide and heating element. (ii)The heat capacity of heated discharge air under the optimum condition satisfies the equation y=0.6M w here M is a signal factor. (iii)The warm-up rate improves about three times, more largely as com pared with the current condition, which results in about 9.2minutes reduction.

• 한국전산유체공학회지
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• 제13권2호
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• pp.20-26
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• 2008

A numerical study is carried out to analyze the steady three-dimensional turbulent flow and convective heat transfer in a staggered pin-fin array with diamond shaped elements at various geometrical configurations. Steady Reynolds-averaged Navier-Stokes equations and energy equation are solved using a finite volume based solver. Shear stress transport (SST) model is used as turbulence closure. The computational domain is composed of one pitch of pin-fin displacement with periodic boundary conditions on the surfaces normal to the streamwise direction and the cross-streamwise direction. The numerical results for Nusselt number and friction factor are validated with experimental results. The effects of pin angle, pin height and pitch on Nusselt number, friction factor and efficiency index are investigated.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권1호
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• pp.35-39
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• 2013

본 논문은 자연대류상에서 냉각되는 하이브리드 휜 히트싱크(Hybrid Fin Heat Sink, HFH)의 열특성에 대한 수치연구결과를 보고한다. HFH는 평판휜이 결합된 내부유로가 있는 핀 휜으로 이루어진 하이브리드 휜으로 구성된다. HFH의 열성능은 상용 CFD 소프트웨어를 이용하여 수치적으로 연구되었고 핀 휜 히트싱크(Pin Fin Heat Sink, PFH)의 열성능과 비교되었다. 수치연구결과를 통해 HFH의 베이스면적기반, 질량기반 열전달계수가 PFH 보다 각각 12%, 37% 우수함을 발견했다. 증대된 표면적과 가벼운 무게는 PFH보다 우수한 HFH의 열성능을 설명할 수 있다.