• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.45-50
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• 2000

A numerical investigation is made of three-dimensional buoyant convection of a Boussinesq-fluid in a vertical cylinder. The top and bottom endwalls are thermally insulated. Flow is driven by the substantial azimuthal variations in thermal boundary conditions. Comprehensive numerical solutions to the Navier-Stokes equations are obtained. The representative Rayleigh number is large, thus, the overall flow pattern is of boundary layer-type. Three-dimensional (low characteristics are described. Specially, the global flow and the heat transfer features are delineated when the severity of azimuthal variation of sidewall temperature n, is intensified. Temperature and velocity fields on the meridional planes and the planes of constant height are presented. The global flow weakens as n becomes large. The pattern of the local Nusselt number on the surface of cylinder is similar regardless of n. The convective gain in heat transfer activities is reduced as n increases.

• 에너지공학
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• 제20권1호
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• pp.44-53
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• 2011

본 논문에서는 마주보는 두 벽면들이 서로 다른 온도로 유지되는 2차원 사각형 공간 내 공기의 층류 자연대류를 수치해석 방법을 사용하여 $10^6$의 Rayleigh 수까지 조사하였다. 사각공간의 폭과 높이의 비가 1, 2, 4인 경우와 $0^{\circ}{\leq}{\theta}{\leq}90^{\circ}$의 경사각도 범위에서 계산을 수행하였다. $10^3{\leq}Ra{\leq}10^6$의 범위에서 공간의 경사각도가 유동 구조와 열전달에 미치는 영향을 각 종횡비에 대하여 조사하였다. 작은 종횡비의 경우에는 공간 구석에서 발달되는 2차 유동 셀들이 총괄 열전달의 감소를 초래하는 것으로 나타났으며, 큰 종횡비의 경우에는 3개의 유동 셀이 1개로 전이되는 과정에서 스텝모양과 비슷한 열전달의 급 감소가 일어났다. 수직의 경우인 ${\theta}=90^{\circ}$에 대해서 새로운 평균 Nusselt 수 상관식이 제공되었다.

• 에너지공학
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• 제18권1호
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• pp.1-8
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• 2009

본 논문에서는 알루미나-물 나노유체를 사용하여 자연대류 실험을 수행하였다. 시험공간은 실린더이며 유체층 두께를 조절하여 종횡비는 10.9부터 30.4까지 변화를 주었다. 열전달계수는 순 물의 자연대류 실험과 비슷하게 30분 이내에 정상상태에 거의 도달한 것같이 보이나 경사도가 $0^{\circ}$인 경우 열전달계수가 $1{\sim}2$시간이상 감소하며 일부 종횡비에서는 열전달계수의 변동현상이 10시간이상 측정되었다. 변동형태와 주기는 종횡비와 각도에 따라 다르며 $0^{\circ}$의 경사도에서는 열전달계수의 변동주기가 $60^{\circ}$의 경사도에 비하여 2배 이상 이였다. Rayleigh 수가 $1.0{\times}10^5$ 보다 작은 경우, 평균 Nusselt 수는 $30^{\circ}$의 경사도에서 가장 높게 나타나며 $60^{\circ}$의 경사도에서 가장 낮게 나타났다. 그러나 본 실험결과도 응집된 상태의 나노유체가 사용되었으므로 일반성을 가지고 있지는 않는다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.3-8
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• 1998

전자산업은 장치의 소형경량화를 추구하면서 단위체적당 발생하는 열량이 중가하는데 이때 발생하 는 열의 냉각문제는 전자산업의 발전에 있어서 해결해야될 중요한 품제로 풍장하고 있다. 대류냉각 방 식 은 구조가 간단하고 가격이 져렴 하면서도 사용이 편리하기 때문에 전자기기의 냉각방식으로 많이 사용되고 있다. 이때 효율적인 냉각을 위하여 전열면적의 확장 및 대류유동이 찰 이루어지는 기하학적 형상이 제안되고 있다. 전자기기에서 발생되는 열을 효과적으로 냉각시키기 위한 냉각핀에서의 대류열 전달 특성을 고찰하기 위하여 공기중의 청상충류 상태에서 둥온으로 가열된 경사명판에 수칙으로 부착 된 명판핀에 대하여 무차원 핀길이 HIS, 경사각, Grashof수.변 화에 따른 자연대류 열전달 특성올 비 교 분석한 결과는 다음과 같다. 평균 열전달계수는 무차원 핀길이 HIS가감소하거나Grashof수가충 가하면 대류유동이 촉진되기 때문에 중가되는 경향을 나타내었고, 경사각이 중가되면 대류유동에 장애 를 받기 때문에 감소하는 경향을 나타내었다.

• 에너지공학
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• 제21권1호
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• pp.18-25
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• 2012

굴뚝내 수직 원형관의 자연대류에서 굴뚝의 입구길이, 출구길이, 그리고 굴뚝의 직경에 따른 열전달 변화를 실험적으로 연구하였다. 상사성을 이용하여 열전달 실험 대신 물질전달 실험을 수행하였다. 직경 0.054 m, 높이 0.03, 0.07, 0.10 m의 원형관에 대하여 굴뚝의 직경을 0.06 m에서 0.14 m까지, 높이를 0.30 m에서 1.10 m까지 변화시켰다. 이는 Pr 수 2,094, $Ra_L$ 수 $4.55{\times}10^9$, $5.79{\times}10^{10}$, 그리고 $1.69{\times}10^{11}$에 해당한다. 굴뚝이 없을 때, 수직 원형관의 열전달은 Le Ferve의 수직평판에 대한 층류 자연대류 상관식과 일치하였다. 출구길이를 증가시키며 실험한 결과, 열전달은 증가하다가 특정 출구길이 이상에서는 일정해 졌다. 반면, 입구길이를 증가시킬 때는 열전달은 감소하다가 특정 입구길이 이상에서는 일정해졌다. 굴뚝효과로 증가된 열전달은 굴뚝의 직경을 증가시킬수록 감소하다가 굴뚝이 없을 때와 같아졌다.

• 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.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.438-444
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• 1993

The circuit board of an electronic equipment were simulated with a vertical channel which had thermal blocks protruded from one of the channel walls. A rought front plate was made of a circuit board attached with short wires to simulate the back side of a printed circuit board. Natural convection experiments were carried out to study the effects of channel space and rough front plate and to find the suitable characteristic value after the fourth row. The effect of a rough front plate was negligble. There were negligible effects of the channel space on the first and second heaters. Heat transfer coefficients after the third row decreased as the channel space decreased. Heat transfer coefficients were almost constant for larger than 20 mm channel space. A characteristic length was suggested to non-dimensionalize Nu and Ra numbers in a vertical channel with protruded heaters. A correlation was obtained using the new characteristic lengths.

• 설비공학논문집
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• 제9권3호
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• pp.268-275
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• 1997

Using the film-based particle image velocimetry, natural convective flows have been measured quantitatively in a rectangular enclosure with a heater located on the bottom surface. The success rate of the present interrogation method has been obtained as a function of the number of particle pairs and the distance between the particle pairs. The influence of the diffraction halo at the center have been effectively eliminated by rotating-subtracting the original Fourier-transformed image. By utilizing the coded multiple pulsed illumination with two different time intervals, the minimum measurable velocity have been improved. The results of the velocity distributions and the heat transfer correlations have been obtained for different locations of heater in the enclosure.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제48권4호
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• pp.925-931
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• 2016

In this study, laminar natural circulation and heat transfer in a tall rectangular enclosure with disconnected vertical partitions inside were investigated. Analytical expressions were developed to predict the circulation flow rate and the average Nusselt number in a partially partitioned enclosure with isothermal side walls at different temperatures and insulated top and bottom walls. The proposed formulas are then validated against numerical results for modified Rayleigh numbers of up to $10^6$. The impacts of the governing parameters are also examined along with a discussion of the heat transfer regimes.

• Design & Manufacturing
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• 제12권1호
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• pp.31-35
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• 2018

The peltier thermoelectric module are used to cool the heat generated by electronic equipment. In order to increase the efficiency of the peltier thermoelectric module, the heat must be released to the outside. A heat sink is used to discharge such heat to the outside. in this paper, two types of heat sinks with internal tunnels were designed. And the heating and cooling performance of the heat sink with internal tunnel structure was compared and analyzed through ANSYS. The heat sink of the A type had better heat transfer than the heat sink of the B type. Which is about 70% improved.