• 제목/요약/키워드: Lateral Conduction Heat Loss

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열손실에 의한 확산-열 불안정성의 가속화 (Acceleration in Diffusive-thermal Instability by Heat Losses)

  • 박준성;박정;김정수
    • 한국연소학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.34-41
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    • 2007
  • The dynamic behaviors of counterflow non-premixed flame have been investigated experimentally to study effects of heat losses and Lewis number on edge flame oscillation, which result from the advancing and retreating edge flame motion of outer flame edge at low strain rate flame. For low strain rate flame, lateral conduction heat loss in addition to radiation heat loss could be more remarkable than the others. Oscillatory instabilities appear at fuel Lewis number greater than unity. But excessive lateral conduction heat loss causes edge flame instability even at fuel Lewis number less than unity. The excessive heat loss caused by the smaller burner diameter in which the flame length is an indicator of lateral conduction heat loss extends the region of flame oscillation and accelerates oscillatory instability in comparison to the previous study with the burner diameter of 26mm. Extinction behaviors quite different from the previous study are also addressed.

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열손실에 의한 확산-열 불안정성의 가속화 (Acceleration in Diffusive-thermal Instability by Heat Losses)

  • 박준성;박정;이기만;김정수;김성초
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2007년도 제34회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.145-152
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    • 2007
  • The dynamic behaviors of counterflow non-premixed flame have been investigated experimentally to study effects of heat losses on edge flame oscillation, which result from the advancing and retreating edge flame motion of outer flame edge at low strain rate flame. For low strain rate flame, lateral conduction heat loss in addition to radiation heat loss could be more remarkable than the others. Oscillatory instabilities appear at fuel Lewis number greater than unity. But excessive lateral conduction heat loss causes edge flame instability even at fuel Lewis number less than unity. The dramatic change of burner diameters in which flame length is an indicator of lateral conduction heat loss was applied to examine the onset condition of edge flame oscillation and flame oscillation modes. Especially, extinction behaviors quite different from the previous study were observed.

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저신장율 대향류확산화염에서 진동불안정성을 갖는 에지화염의 동적거동 (Dynamic Behaviors of Oscillating Edge-Flame in Low Strain Rate Counterflow Diffusion Flames)

  • 박준성;김현표;박정;김정수;길상인
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2006년도 제33회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.65-72
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    • 2006
  • Experiments in methane-air low strain rate counterflow diffusion flames diluted with nitrogen have been conducted to study the behavior of flame extinction and edge flame oscillation in which flame length is less than the burner diameter and thus lateral conduction heat loss in addition to radiative heat loss could be remarkable at low global strain rates. Critical mole fraction at flame extinction is examined with velocity ratio and global strain rate. Onset conditions of edge flame oscillation and flame oscillation modes are also provided with global strain rate and added nitrogen mole fraction to fuel stream (fuel Lewis number). It is seen that flame length is closely relevant to lateral heat loss, and this affects flame extinction and edge flame oscillation considerably. Edge flame oscillations in low strain rate flames are experimentally described well and are categorized into three: a growing oscillation mode, a decaying oscillation mode, and a harmonic oscillation mode. The regime of flame oscillation is also provided at low strain rate flames. Important contribution of lateral heat loss even to edge flame oscillation is clarified.

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저신장율 대향류확산화염에서 에지화염 불안정성에 관한 열손실 효과 (Effects of Heat Losses on Edge-flame Instabilities in Low Strain Rate Counterflow Diffusion Flames)

  • 박준성;황동진;김정수;길상인;김태권;박정
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제30권10호
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    • pp.996-1002
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    • 2006
  • Experiments in methane-air low strain rate counterflow diffusion flames diluted with nitrogen have been conducted to study the behavior of flame extinction and edge flame oscillation in which flame length is less than the burner diameter and thus lateral conduction heat loss in addition to radiative heat loss could be remarkable at low global strain rates. Critical mole fraction at flame extinction is examined with velocity ratio and global strain rate. Onset conditions of edge flame oscillation and flame oscillation modes are also provided with global strain rate and added nitrogen mole fraction to fuel stream (fuel Lewis number). It is seen that flame length is closely relevant to lateral heat loss, and this affects flame extinction and edge flame oscillation considerably. Edge flame oscillations in low strain rate flames are experimentally described well and are categorized into three: a growing oscillation mode, a decaying oscillation mode, and a harmonic oscillation mode. The regime of flame oscillation is also provided at low strain rate flames. Important contribution of lateral heat loss even to edge flame oscillation is clarified

저신장율 대향류확산화염에서 에지화염 진동불안정성 (Edge-flame Instability in A Low Strain-rate Counterflow Diffusion Flame)

  • 박준성;김현표;박정;김성초;김정수
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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    • pp.295-298
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    • 2006
  • 메탄/질소-공기 저 신장율 대향류 확산화염에서 화염소화 거동과 에지화염의 진동불안정성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 특히, 저 신장율 화염에서 복사열손실 뿐만 아니라 측면전도 열손실이 현저해 진다. 각 전체 신장율에서 화염진동의 시작조건과 진동모드를 제안하였다. 화염길이는 측면 전도열손실과 밀접한 관계를 가지고 있으며 화염소화와 화염진동에 중대한 영향을 미친다. 저 신장율 에지화염의 진동모드는 성장모드, 감쇠모드 그리고 조화모드로 요약된다. 또한, 각 진동모드의 조건을 전체신장율과 희석제의 몰분율에 대한 안전화선도를 작성하였다.

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향상된 열교환기를 위한 기하학적 비대칭 사다리꼴 핀의 성능 해석 (Performance Analysis of a Geometrically Asymmetric Trapezoidal Fin for an Enhanced Heat Exchanger)

  • 송년주;강형석
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.24-31
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    • 2011
  • Performance of the asymmetric trapezoidal fin with various upper lateral surface slopes is investigated by using the two-dimensional analytic method. For a fin base boundary condition, convection from the inner fluid to the inner wall, conduction from the inner wall to the fin base and conduction through the fin base are considered. Heat loss and fin efficiency are represented as a function of the fin base thickness, base height, inner fluid convection characteristic number, fin tip length and fin shape factor. One of the results shows that heat loss increases while fin efficiency decreases as the fin shape factor increases.

미소 중력장에 있는 저신장율 화염소화에 미치는 다차원 효과 (Multi-Dimensional Effects on a tow Strain Rate Flame Extinction Under Microgravity Environment)

  • 오창보;김정수;;박정
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권9호
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    • pp.988-996
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    • 2005
  • Flame structure and extinction mechanism of counterflow methane/air non-premixed flame diluted with nitrogen are studied by NASA 2.2 s drop tower experiments and two-dimensional numerical simulations with finite rate chemistry and transport properties. Extinction mechanism at low strain rate is examined through the comparison among results of microgravity experiment, 1D and 2D simulations with a finite burner diameter. A two-dimensional simulation in counterflow flame especially with a finite burner diameter is shown to be very important in explaining the importance of multidimensional effects and lateral heat loss in flame extinction, effects that cannot be understood using a one-dimensional flamelet model. Extinction mechanism at low strain rate is quite different from that at high strain rate. Low strain rate flame is extinguished initially at the outer flame edge, the flame shrinks inward, and finally is extinguished at the center. It is clarified from the overall fractional contribution by each term in energy equation to heat release rate that the contribution of radiation fraction with 1D and 2D simulations does not change so much and the overall fractional contribution is decisively attributed to radial conduction ('lateral heat loss'). The experiments by Maruta et at. can be only completely understood if multi-dimensional heat loss effects are considered. It is, as a result, verified that the turning point, which is caused only by pure radiation heat loss, has to be shifted towards much lower global strain rate in microgravity flame.

역 사다리꼴 핀의 최적화에 미치는 내 외 유체의 영향 (The Effect of Inside and Outside Fluids on the Optimization of a Reversed Trapezoidal Fin)

  • 강형석
    • 한국추진공학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.14-22
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    • 2007
  • 측면 표면 기울기가 변화하는 역 사다리꼴 핀이 2차원 해석적 방법을 사용하여 최적화된다. 핀 바닥 경계조건을 위해서, 내부유체로부터 내벽까지의 대류와 내벽부터 핀 바닥까지의 전도가 고려된다. 핀 끝 면으로부터의 열손실은 무시되지 않는다. 실제적인 핀 길이에서의 최대 열손실, 그 최대 열손실이 발생할 때의 최적의 효율, 핀 길이 그리고 핀 바닥 높이가 핀 내 외부의 대류특성계수의 함수로 나타내어진다. 결과 중 하나는 핀 바닥 높이에 대한 핀 끝 높이의 비가 커질수록 최적의 핀 형상은 두껍고 짧아지는 형상이 됨을 보여준다.

비대칭 사다리꼴 핀의 온도분포와 열손실 해석 (Analysis of Temperature Distribution and Heat Loss for an Asymmetric Trapezoidal Fin)

  • 강형석;송년주
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권4호
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    • pp.377-383
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    • 2012
  • 변화되는 위 측면 기울기를 가진 비대칭 사다리꼴 핀의 온도분포가 2차원 해석적 방법을 사용하여 조사되어 진다. 이 비대칭 핀을 위해, 내부유체로부터 내벽까지의 대류, 내벽으로부터 핀 바닥까지의 전도, 그리고 핀 바닥을 통한 전도가 동시에 고려된다. 무차원 핀 길이와 높이좌표 변화에 따른 온도 형상이 보여진다. 또한 핀 아래 끝에서 온도 변화가 핀 형상계수의 함수로 나타내어진다. 핀 길이의 변화에 따라 핀 바닥을 통한 열손실과 각 면으로부터의 열손실들이 비교된다. 결과들 중 하나는 핀형상계수가 증가함에 따라 핀 아래 끝에서 온도는 선형적으로 감소함을 보여준다.

경추부 후면 및 측면 피부 냉각 작용이 대학생의 주의력에 미치는 영향 (The Effect on Attention of College Students by Epidermal Cooling in Posterior and Lateral of Upper Cervix)

  • 장지홍
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.328-334
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    • 2022
  • 사람의 인지기능 중 주의력은 감각기관을 통해 방대한 자극 중 필요한 자극에만 의식을 집중하는 과정이다. 주의력은 실내 온도 등 노출 환경에 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 스포츠 분야에서는 냉각 팩 등을 사용한 직접 전도 방식의 냉각이 광범위하게 사용되어 효과를 보고 있으나 전도에 의한 냉각이 주의력과 같은 인지 활동에 미치는 영향에 대해서는 알려진 바가 없다. 본 연구에서는 경추부 후면 부위에 특수 제작된 냉각 패드를 적용할 때 주의력에 미치는 영향을 살펴보기 위해 수행되었다. 40명의 피검사자를 네 집단으로 나누고 독서 및 산책 중 냉각 패드의 적용에 따라 주의력이 차이를 보이는지 살펴보았다. 주의력은 FAIR 주의력 검사를 통해 평가되었으며, 선택적 주의력을 의미하는 능력지수, 주의력의 정확도를 나타내는 통제지수, 균일한 주의력의 유지 기간을 나타내는 지속성지수에 대한 분산분석과 사후분석을 실시하였다. 결과적으로, 독서 및 학습 등 시각적 주의력이 지속적으로 요구되는 경우 냉각 패드의 적용을 통한 전도 냉각이 선택적 주의력을 확대시키고 균일한 주의력을 유지하는데 도움이 된다. 또한, 선택적 주의력의 향상과 균일한 주의력의 유지를 위해 가벼운 신체 활동이 도움이 된다. 다만 이 경우 전체 독서 시간의 감소를 전제로 하여야 한다.