• 제목/요약/키워드: Numerical Thermal Analysis

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그라우팅 영역이 선형열원 해석에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study of the Effect of Grouting Region on the Solution of Line Source Analysis)

  • 이세균;우정선;노정근
    • 에너지공학
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    • 제19권3호
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    • pp.143-150
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    • 2010
  • 선형열원 해석은 열원 주위가 완전히 균일한 매질로 이루어져 있다는 가정 하에 성립되는 해석이나 실제 보어홀 시스템의 경우 그라우팅 영역은 주위토양과 매우 다른 열물성치를 가진 물질로 이루어져 있다. 본 연구에서는 이러한 그라우팅 영역이 선형열원 해석에 어떠한 영향을 미치는가를 연구하였다. 연구방법으로는 먼저 수치모델을 개발하고 이 수치모델에 의하여 시간에 따른 보어홀 유체온도를 생성한 후 이 유체온도를 선형열원법에 이용하여 지중열전도도와 보어홀 전열저항을 구하며 이렇게 구한 해를 수치모델의 입력조건과 비교함으로서 그 차이점을 규명한다. 이러한 해석결과 선형열원법의 해인 지중열전도도와 보어홀 전열 저항은 수치모델 입력조건에 비해 대략, 86%와 91%의 수준으로 나타났다. 선형열원 해로부터 수치모델의 입력조건을 역산해 나가는 Chart법이 본 연구에서 개발되었으며 시험용 보어홀의 열응답시험 결과와 비교해 본 결과 이 Chart법은 신뢰성이 있는 것으로 나타났다. 그라우트 영역의 열물성치를 변화시켜가며 선형열원해의 특성이 어떻게 변하는지도 검토하였다.

Prediction of thermal stress in concrete structures with various restraints using thermal stress device

  • Cha, Sang Lyul;Lee, Yun;An, Gyeong Hee;Kim, Jin Keun
    • Computers and Concrete
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    • 제17권2호
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    • pp.173-188
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    • 2016
  • Generally, thermal stress induced by hydration heat causes cracking in mass concrete structures, requiring a thorough control during the construction. The prediction of the thermal stress is currently undertaken by means of numerical analysis despite its lack of reliability due to the properties of concrete varying over time. In this paper, a method for the prediction of thermal stress in concrete structures by adjusting thermal stress measured by a thermal stress device according to the degree of restraint is proposed to improve the prediction accuracy. The ratio of stress in concrete structures to stress under complete restraint is used as the degree of restraint. To consider the history of the degree of restraint, incremental stress is predicted by comparing the degree of restraint and the incremental stress obtained by the thermal stress device. Furthermore, the thermal stresses of wall and foundation predicted by the proposed method are compared to those obtained by numerical analysis. The thermal stresses obtained by the proposed method are similar to those obtained by the analysis for structures with internally as well as externally strong restraint. It is therefore concluded that the prediction of thermal stress for concrete structures with various boundary conditions using the proposed method is suggested to be accurate.

증기제트 방출시 과냉각수조 내의 열혼합 현상 CFD 해석 (CFD Analysis for Thermal Mixing in a Subcooled Water during Steam Jet Discharge)

  • 강형석;송철화
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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    • pp.513-514
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    • 2006
  • A CFD analysis for a thermal mixing experiment during steam jet discharge was performed to develop the analysis methodology for the thermal mixing between steam and subcooled water and to find the optimized numerical method. In the CFD analysis, the steam condensation phenomena by a direct contact was modelled by the so-called condensation region model. The comparison of the CFD results with the test data showed a good agreement as a whole, but a small temperature difference was locally found at some locations. However, the commercial CFD code of CFX4.4 together with the condensation region model can simulate the thermal mixing behaviour reasonably well when a sufficient number of mesh distribution and a proper numerical method are adopted

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주상용 몰드변압기의 온도분포와 열응력 해석 (The Temperature Distribution and Thermal Stress Analysis of Mold transformer)

  • 조한구;이운용;한세원
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.387-390
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    • 2000
  • The life of transformer is significantly dependent on the thermal behavior in windings. To analyse winding temperature rise, many transformer designer have calculated temperature distribution and hot spot point by finite element method(FEM). Recently, numerical analyses of transformer are studied for optimum design, that is electric field analysis, magnetic field, potential vibration, thermal distribution and thermal stress. Therefore design time and design cost are decreased by numerical analysis. In this paper, the temperature distribution and thermal stress analysis of 50kVA pole cast resin transformer for power distribution are investigated by FEM program. The temperature change according to load rates of transformer also have been investigated. We have carried out temperature rise test and test results are compared with simulation data.

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직접분사식 디젤엔진 실린더헤드의 온도 및 열응력 분포해석(PART I) (Analysis of Temprature and Thermal Stress Distribution of a DI Diesel Engine Cylinder Head(PART I))

  • 이진호;이교승;장경준
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제4권5호
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    • pp.187-196
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    • 1996
  • In this study, 3-dimensional finite element model of a diesel engine cylinder head was made to accomplish heat transfer analysis and also thermal stress and deformation analysis. Heat release analysis and Nusselt-Reynolds correlations were applied to determine the convective boundary conditions which are required for heat transfer analysis to calculate temperature distribution. Thermal stress distribution was also investigated from heat transfer analysis results. Steady state temperature and heat flux were measured by using K-type thermocouples and then compared with numerical results to give a guarantee for the propriety of numerical analyses.

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용기를 고려한 응고과정의 열전달 해석(I) - 포화액의 일차원 해석 - (Heat Transfer Analysis of Freezing Processes Including Thermal Resistance of Mold(I) - One - dimensional Analysis of Saturated Liquid -)

  • 유재석
    • 대한설비공학회지:설비저널
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    • 제17권4호
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    • pp.377-381
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    • 1988
  • Effects of thermal resistance of mold during freezing processes have been investigated. Saturated liquid is chosen to present one-dimensional quasi-steady solution and this solution is compared with numerical solutions. Front tracking finite element method has been applied for the numerical solutions. Results show that mold should be considered as well as phase change material except the cases when the very thin mold with relatively high thermal conductivity is used.

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콘크리트 내부 온습도 추정 및 탄산화 깊이 예측 (Estimation of Thermal Humidity Inside Concrete and Prediction of Carbonation Depth)

  • 박동천
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2021년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.197-198
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    • 2021
  • The temperature and humidity inside concrete affects the depth of carbonation. In this study, the temperature and humidity inside concrete were predicted by the numerical method under the boundary conditions of ambient temperature, humidity, solar radiation, and wind. Using the results of the thermal humidity analysis, diffusion of carbon dioxide and the reaction of cement hydration products were calculated for carbonation depth.

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열보호재료의 열 및 물질전달 현상에 관한 수치해석적 연구 (A Numerical Study of Heat and Mass Transfer Phenomena for Thermal Protection Material)

  • 김정훈;권창오;서정일;배철호;송동주
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제23권9호
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    • pp.1201-1212
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    • 1999
  • A numerical analysis is performed to predict the thermal response and ablation rate for charring or non-charring material which is designed to be used as thermal protection system (TPS). The numerical program composed of in-depth energy balance equation and the aerotherm chemical equilibrium (ACE) program. The ACE program calculates various thermochemical state from ablation products. The developed numerical program is verified by comparing the reported results from literature. The sensitivity tests for input parameters are performed. The thermal behavior of ablating material is mainly affected by density of ablating material, convective heat transfer coefficient and recovery enthalpy of flow field.

지하암반 냉동저장고 주변의 온도분포 예측을 위한 수치해석 (A Numerical Analysis to Predict the Temperature Distribution around a Cold Storage Cavern)

  • 이규상;이정인
    • 터널과지하공간
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    • 제14권4호
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    • pp.287-294
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    • 2004
  • 지하암반 냉동저장고 주변의 온도분포를 예측하기 위하여, FLAC을 이용한 2차원 및 3차원 수치해석을 수행하였다. 수치해석 수행 시 암반 열물성에 대한 지하수 및 동결잠열의 영향을 고려하였으며, 2차원 및 3차원 수치해석 결과와 5년간의 지하암반 온도계측 자료를 비교하였다. 2차원 수치해석 결과 실험실 물성을 이용한 경우는 계측 결과와 큰 오차를 나타내었으며, 지하수 부피비 20% 및 동결잠열을 고려한 수치해석 결과가 계측 결과와 가장 작은 오차를 나타내었다. 하지만, 냉동기 가동시간이 증가하면서 지표면으로의 열 유동의 영향으로 커지는 오차는 커지는 경향을 나타내었다. 지표면의 영향을 고려하는 3차원 수치모델을 정립하여 수치해석을 수행한 결과, 지하수 및 동결잠열의 영향을 고려한 수치모델이 계측 결과가 잘 일치하는 경향을 나타내었다.

전산 열해석 및 적외선 열화상을 이용한 볼베어링의 동적 하중에 따른 진단 계측에 관한 연구 (On Diagnosis Measurement under Dynamic Loading of Ball Bearing using Numerical Thermal Analysis and Infrared Thermography)

  • 홍동표;김호종;김원태
    • 비파괴검사학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.355-360
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    • 2013
  • 본 연구에서는 적외선 열화상 카메라를 통하여 베어링의 온도변화를 분석하고, FEM 수치해석을 통하여 모델러에 대한 정상상태에서의 시뮬레이션을 통해 베어링의 열적분포를 해석하였다. 전산 열해석을 위한 유한요소 해석과 열화상 실험을 서로 비교분석하였고 유한요소 전산해석을 통하여 열화상 실험의 정확도를 확인하였다. 본 연구를 통하여 적외선 열화상 실험은 실시간으로 베어링의 상태를 감시할 수 있어 다른 진단방식보다 많은 장점을 가지고 있다. 또한 작업 현장에서 베어링 파손 상태 유무 확인과 파손 방지를 위해서 현장 작업조건을 적용한 유한요소 해석 결과를 비롯하여, 하중조건 회전속도조건, 볼 손상조건, 내외륜 손상조건 등에 따라, 열화상 카메라로 실시간으로 베어링을 감시하면 베어링의 파손을 진단 검출할 수 있다.