• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.490-497
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• 2020

국내 아스팔트 포장 도로는 전체 포장의 약 90%이상을 차지하고 있으며, 건설구조물 중에서는 가장 광범위하게 시공되어지고 있다. 아스팔트 포장의 열전달 특성은 도심지 열섬효과(Heat island effect)에 원인이 되고 있으며, 높은 아스팔트 표면 온도 증가로 인해 파손에 원인이 되고 있다. 이처럼 본 연구에서는 열 변화에 민감한 포장 재료인 아스팔트 혼합물에 태양열 에너지 누적에 따른 열전달 특성 인자를 평가하였다. 평가한 아스팔트 혼합물은 3종류로 밀입도인 WC-2와 배수성 입도인 PA-13, 순환골재를 적용한 WC-2 입도에 대해서 열전달 특성인자(열전도도, 비열용량, 열확산율)와 열에너지 누적에 따른 열전도도변화를 평가하였다. 해당 연구에서 진행한 열누적에 따른 열전도도 실험과 HFM실험 비교 결과, 1.2~2.0배의 차이를 나타냈다. 이는 아스팔트혼합물이 열에너지 누적에 따라 열전도도가 변화한다는 것을 의미한다. 실험결과를 이용하여 아스팔트 혼합물의 표면온도와 입도에 따른 열전도도의 상관관계를 분석하였으며, WC-2 입도의 경우 로그형태의 상관관계를 PA-13의 입도의 경우 선형상관관계를 나타내고 있다. 향후 이러한 열전달 특성 인자는 열에너지에 의한 아스팔트 혼합물의 파손평가 및 모형 개발 연구에 활용 가능한 선행연구가 될 것이라 판단된다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제16권7호
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• pp.966-974
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• 2002

An analytic approach has been employed to study condensate film thickness distribution inside cave-shaped cavity of a flat plate heat pipe. The results indicate that the condensate film thickness largely depends on mass flow rate and local velocity of condensate. The increasing rate of condensate film for circular region reveals about 50% higher value than that of vertical region. The physical properties of working fluid affect significantly the condensate film thickness, such as the condensate film thickness for the case of FC-40 are 5 times larger than that of water. In comparison with condensation on a vertical wall, the average heat transfer coefficient in the cave-shaped cavity presented 10∼15% lower values due to the fact that the average film thickness formed inside the cave-shaped cavity was larger than that of the vertical wall with an equivalent flow length. A correlation formula which is based on the condensate film analysis for the cave-shaped cavity to predict average heat transfer coefficient is presented. Also, the critical minimum fill charge ratio of working fluid based on condensate film analysis has been predicted, and the minimum fill charge ratios for FC-40 and water are about Ψ$\_$crit/=3∼7%, Ψ$\_$crit/=0.5∼1.3% respectively, in the range of heat flux q"=5∼90kW/㎡.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권1호
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• pp.1-8
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• 2012

본 연구에서는 주름높이가 고려된 판형열교환기의 완전발달유동 및 열전달특성을 수치적으로 해석하였다. 여러 개의 단위셀(5개 또는 7개)을 연결한 다중셀에 입구부와 출구부가 부착된 모델을 기본으로 P/H비 변화($2.0{\leq}P/H{\leq}4.0$)에 따른 모델에 대하여 수치해석을 수행하였다. 작동유체는 물이며, 수치조건은 쉐브론각 $20^{\circ}$, $300{\leq}Re{\leq}1,500$이다. 그리고 마찰인자는 $f=CRe^m$의 형태로, Colburn 계수는 $j=CRe^m$의 형태로 상관관계식을 제시하였다. 수치해석 결과 완전발달유동은 세 번째 셀부터 시작되었으며, 누셀트수는 P/H비가 작을수록 큰 값을 나타냈다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.15-20
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• 2017

최근 들어 가정용 공조기가 겨울철에 히트 펌프로도 사용된다. 이 때 실외기는 저온의 외기와 열전달을 하며 관내의 냉매를 증발시킨다. 반면 여름철에 냉방기로 사용될 경우 실외기는 고온의 외기와 열전달을 통해 관 내의 냉매를 응축시킨다. 즉, 동일한 열교환기가 여름철에는 응축기로, 겨울철에는 증발기로 사용되고 외기 조건도 겨울철의 저온에서 여름철의 고온까지 넓은 범위에 놓이게 된다. 본 연구에서는 표준 설계 온도 조건에서 얻어진 j와 f 인자가 저온 운전 시에도 무리없이 적용 가능한지를 실험을 통하여 확인하였다. 이를 위하여 2열 루버 핀-관 열교환기에 대하여 외기 온도를 변화시키며 일련의 실험을 수행하였다. 또한 관 내측의 브라인의 유량이 미치는 영향도 살펴보았다. 실험 결과 외기의 온도 변화가 j와 f 인자에 미치는 영향은 무시할 만 하였다. 모든 j와 f 인자는 각각 9%, 3% 내에서 일치하였다. 따라서 표준 조건에서 얻어진 j와 f 인자를 저온 조건에 사용하여도 무리가 없다고 판단된다. 또한 관 내측 유량 변화가 j와 f 인자에 미치는 영향이 미미한 것으로 미루어 관 내측 상관식의 적용이 적절하다고 판단된다.

• 설비공학논문집
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• 제8권2호
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• pp.230-239
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• 1996

A multi-faceted experimental investigation has been carried out to study the cooling performance for stacked modules in arrays of heat generating rectangular modules deployed along PCB's in the enclosed cabinet. The main parameters which have an important effect on cooling characteristics are flow velocity, channel spacing, installation of fan unit, attachment of heat sink, and acoustic noise. The results of individual effect are very helpful for the electronic packaging designer. In order to improve the cooling performance, it is certain that the enlargement of channel space is obviously effective, while this id disadvantageous in high density electronic packaging. Each of the paameters is quantitatively examined as cooling performance and the correlation of Reynolds number to Nusselt number is compared with previous study.

• 한국추진공학회지
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• 제7권3호
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• pp.8-14
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• 2003

KSR-III 축소형 엔진을 원형으로 하는 8채널형 칼로리미터의 냉각성능해석을 수행하였다. 축대칭 압축성 해석을 통해서 연소실 벽으로의 열유속을 예측하였으며 이를 이용하여 3차원 냉각유로 내부의 열전달 해석을 수행하였다. 연소실 벽으로의 열유속은 문헌에서 제시하는 수준으로 확인되었으며 열전달 해석을 통하여 칼로리미터 개발과 운용에 필요한 냉각수의 압력강하, 온도상승 및 연소실벽의 최고온도를 제시하였다. 연소실 압력증가에 따른 냉각요구량을 결정하였으며 냉각수의 물성변화에 의한 냉각성능 변화를 예측하였다.

• International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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• 제15권4호
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• pp.156-162
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• 2007

Flow visualization experiments were conducted for two louver arrays having large louver pitch ratio ($L_p/F_p=1.0$ and 1.4). Flow efficiencies and critical Reynolds numbers were obtained from the data, and were compared with existing correlations. The correlations failed to predict the present flow efficiency data adequately; some correlation overpredicted the data, while others underpredicted the data. Large louver pitch ratio of the present model, which is outside of the applicable range of the correlations may partly be responsible. The critical Reynolds numbers obtained from the present flow visualization data were in close agreement with those obtained from the heat transfer tests on actual flat tube heat exchangers. Existing correlations on the critical Reynolds number generally overpredicted the present data.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.3698-3707
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• 2015

본 연구에서는 비대칭형 슬릿 핀 열교환기의 습표면 열전달 및 압력손실에 대하여 실험적으로 검토하였다. 비교를 위하여 널리 사용되는 루버 핀 열교환기에 대한 실험도 수행하였다. 실험범위에서 핀 핏치가 j와 f 인자에 미치는 영향은 크지 않았다. 또한 루버 핀 시료의 j와 f 인자가 슬릿 핀 시료의 값들보다 크게 나타났다. 1열의 경우 평균 j 인자와 f 인자는 27%, 31% 크고, 2열에서는 15%, 30% 크게 나타났다. 슬릿 핀과 루버 핀 모두 열수가 증가하면 j와 f 인자가 감소하였다. 슬릿 핀의 평균 j/f가 루버 핀보다 1열에서 3.4%, 2열에서 11.5% 크게 나타났다. 본 데이터로부터 새로운 상관식을 도출하였다.

• 설비공학논문집
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• 제13권4호
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• pp.242-251
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• 2001

Flow boiling heat transfer coefficients (HTCs) of R22, R134a, R407C, and R410A were measured for a horizontal plain tube. The test section was made of a copper tube of 8.8mm inner diameter and 1000mm length respectively. The refrigerant was heated by passing hot water through an annulus surrounding the test section. All tests were performed at a fixed refrigerant saturation temperature of $5^{\circ}C$ with mass fluxes of 100~300 kg/$m^2$,/TEX>s. HTCs were measured by two methods: the direct wall temperature measurement method and the indirect Wilson plot method. Experimental results showed that the Wilson plot method was affected greatly by the external test conditions and yielded inconsistent results. For the mass flux of 100kg/$m^2$,/TEX>s, HTCs were almost constant regardless of the quality for a given refrigerant HTCs of R134a and R407C were similar to those of R22 while those of R410A were 60% higher than those of R22. For the mass fluxes of 200 and 300kg/$m^2$,/TEX>s, HTCs of R407C were almost the same as those of R22, while HTCs of R134a and R410A were 12-13% and 20~23% higher than those of R22 respectively. For pure refrigerant, Shah\`s correlation yielded a good agreement with the measured data both qualitatively and quantitatively.

• 한국가스학회지
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• 제18권4호
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• pp.56-62
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• 2014

본 연구에서는 촉매가 들어있는 고정층 반응로의 단일 개질관에 대하여 전산 유체 해석(Fluent ver. 13.0)을 수행하여 열/유동 특성을 파악하고, 주입 가스에 따른 추출 가스의 종류를 다공성에 따라 예측하였다. 촉매 형상을 모델링하기 위하여, 개질관 내부에 있는 촉매를 모두 다공성 물질이라고 가정하고, 수정된 Eugun 식을 해석에 적용하였다. 유체의 공극률을 기준으로 0.545, 0.409, 그리고 0.403로 설정하고, 결과를 비 다공성인 경우와 비교하였다. 수치해석 결과, 개질관 벽면의 온도는 흡열반응과 주변 열전달로 인하여 개질관의 온도보다 높게 나타나며, 수소 생성량도 다소 증가했다. 촉매의 공극률이 증가 하게 될 경우, 압력 강하로 인하여 관 중심부 온도 및 수소 생성량이 현저하게 감소하는 경향을 보였다.