• 대한기계학회논문집
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• 제16권9호
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• pp.1760-1769
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• 1992

본 연구에서는 원관의 외벽에 일정 열 유속이 가해지고 원관 입구에 주기적인 압력이 주어질때 축방향으로 유동 및 온도가 주기적으로 완전 발달된 영역에서, 맥동 진동수 및 시간 평균 유량의 변화에 따른 원관 벽면과 원관 내부 유체 온도의 시간적 변화를 측정 하고자 하였다. 아울러 맥동 유동에서의 열전달 특성을 비맥동 유동 에서의 결과와 비교 검토 하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권2호
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• pp.196-203
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• 2011

유체 유동에 수직인 방향으로 반복적 리브이 설치된 사각 채널에서 열전달 계수와 마찰계수를 측정하기 위해 실험을 수행하였다. 시험부의 치수는 198 mm(폭)과 40 mm(높이) 그리고 길이가 712mm인 직사각형 채널이다. 시험부 채널의 형상비는 4.95이고 수력 직경 $D_h$은 6.66 cm이었다. 4종류의 와이어 스크린 리브(rib)과 한 개의 일체형 리브을 사용하였다. 0.1 mm 두께의 스테인레스 강판 히터와 T형 열전대를 사용하였다. 레이놀즈 수의 범위는 20,000에서 60,000이었다. 수력직경($D_h$)과 리브의 높(e)이 비($e/D_h$)는 0.075이고 리브 간격(p) 대 높이(e)으 비(p/e)는 10이다. 연구결과 일체형 리브이 누셀트수와 마찰계수 모두 가장 컸다.

• 대한조선학회논문집
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• 제46권1호
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• pp.1-9
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• 2009

Three-dimensional characteristics of fluid flow and heat transfer around a wavy circular cylinder having sinusoidal variation in cross sectional area along the spanwise direction are numerically investigated using the immersed boundary method. The three different wavelengths of ${\pi}4$, ${\pi}3$ and ${\pi}2$ at the fixed wavy amplitude of 0.1 have been considered to investigate the effects of waviness especially on the forced convection heat transfer around a wavy cylinder when the Reynolds and Prandtl numbers are 300 and 0.71, respectively. The present computational results for a wavy cylinder are compared with those for a smooth cylinder. The time- and total surface-averaged Nusselt number for a wavy cylinder with ${\lambda}={\pi}/2$ is larger than that for a smooth cylinder, whereas that with ${\lambda}={\pi}/4$ and ${\pi}/3$ is smaller than that for a smooth cylinder. However, because the surface area exposed to heat transfer for a wavy cylinder is larger than that for a smooth cylinder, the total heat transfer rate for a wavy cylinder with different wavelengths of ${\lambda}={\pi}/4$, ${\pi}/3$ and ${\pi}/2$ is larger than that for a smooth cylinder.

• 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.

• 설비공학논문집
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• 제29권5호
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• pp.231-238
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• 2017

HFO refrigerants have recently come to be regarded as promising alternatives to R134a for use in turbo chillers. This study provides results from experiments evaluating the film condensation heat transfer characteristics of HFO refrigerants R1234ze(E) and R1233zd(E) on smooth horizontal laboratory tubes. The experiments were conducted at a saturation vapor temperature of $38.0^{\circ}C$ with surface sub-cooling temperatures in the range of $3{\sim}15^{\circ}C$. We observe that the film condensation heat transfer coefficient decreases as surface sub-cooling temperatures increase. In the case of laboratory tubes with a diameter of 19.05 mm, the film condensation heat transfer coefficients of R1234ze(E) and R1233zd(E) were approximately 11% and 20% lower than those of R134a, respectively. Furthermore, our investigation of the effect of tube diameter on film condensation heat transfer coefficients, demonstrates an inverse relationship where the film condensation heat transfer coefficient increases as laboratory tube diameter decreases. We propose experimental correlations of Nusselt number for R1234ze(E) and R1233zd(E), which yield a ${\pm}20%$ error band.

• Advances in nano research
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• 제15권3호
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• pp.191-201
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• 2023

In order to develop better method to enhance and control the flow and heat transfer inside the radiator of electronic device, the synergistic effect of MHD nanofluids and porous medium on the flow and heat transfer in rectangular opened channel is simulated using Lattice Boltzmann method. Three nanofluids of CuO-water, Al₂O₃-water and Fe₃O₄-water are studied to analyze the influence of the type of nanofluid on the synergistic effect. The simulation results show that the porous medium can increase the flow velocity in fluid zone adjacent to the porous medium and enhance the heat transfer on the surface of the channel. Under no magnetic field, when the porosity of porous medium is 0.8, the Nusselt number is 4.46% higher than when the porosity is 0.9. Al₂O₃-water has the best heat transfer effect among the three nanofluids. At Ф=0.06, Ha=100, θ=90°, ε=0.9, Nu of Al₂O₃-water is 6.51% larger than that of CuO-water and 5.05% larger than that of Fe₃O₄-water. Magnetic field enhances seepage in porous medium and inhibits heat transfer in the bottom wall. When Ha=30 and 60, the inhibiting effect is the most significant as the magnetic field angle is 90°. And when Ha=100, the inhibiting effect is the most significant as the magnetic field angle is 120°.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권8호
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• pp.1016-1023
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• 2012

열교환기는 다수의 원관으로 구성하고 있기 때문에 원관 주위에서 국소열전달과 압력강하의 해석, 크기의 성능과 추산, 경제성으로 설계 시 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 어긋나기배열 직교류 열교환기에서 물의 온도 및 공기량 변화에 따른 대류열전달계수, 대수평균온도차, 압력손실 등을 고찰하기 위하여 실험 및 해석을 수행하였다. 본 열교환기는 관군이 5행 7열 어긋나기배열로서 구성하였으며, 실험 및 해석 조건은 물의 온도는 $40^{\circ}C{\sim}65^{\circ}C$ 범위이고, 공기량은 $5.0{\sim}12.3m^3/s$ 범위이다. 그 결과로서 물의 온도 및 유량을 증가함에 따라 공기밀도가 감소하여 유속도 낮아지는 특성을 보여 레이놀즈수가 감소하고, 공기량 증대로 평균열전달계수가 증가하여 전열성능은 향상됨을 알 수 있었고, 압력손실도 증가하였다. 그리고 해석결과로서는 열전달율의 경우는 약 8~12%, 압력강하는 약 0.01~7.5% 오차를 나타내어 본 연구의 적합성을 평가할 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권5호
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• pp.1802-1813
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• 2023

Conjugate heat transfer between liquid metal and solid is a common phenomenon in a liquid-metal-cooled fast reactor's fuel assembly and heat exchanger, dramatically affecting the reactor's safety and economy. Therefore, comprehensively studying the sophisticated conjugate heat transfer in a liquid-metal-cooled fast reactor is profound. However, it has been evidenced that the traditional Simple Gradient Diffusion Hypothesis (SGDH), assuming a constant turbulent Prandtl number (Pr_t,, usually 0.85 - 1.0), is inappropriate in the Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations of liquid metal. In recent decades, numerous studies have been performed on the four-equation model, which is expected to improve the precision of liquid metal's CFD simulations but has not been introduced into the conjugate heat transfer calculation between liquid metal and solid. Consequently, a four-equation model, consisting of the Abe k - ε turbulence model and the Manservisi k_𝜃 - ε_𝜃 heat transfer model, is applied to study the conjugate heat transfer concerning liquid metal in the present work. To verify the numerical validity of the four-equation model used in the conjugate heat transfer simulations, we reproduce Johnson's experiments of the liquid lead-bismuth-cooled turbulent pipe flow using the four-equation model and the traditional SGDH model. The simulation results obtained with different models are compared with the available experimental data, revealing that the relative errors of the local Nusselt number and mean heat transfer coefficient obtained with the four-equation model are considerably reduced compared with the SGDH model. Then, the thermal-hydraulic characteristics of liquid metal turbulent pipe flow obtained with the four-equation model are analyzed. Moreover, the impact of the turbulence model used in the four-equation model on overall simulation performance is investigated. At last, the effectiveness of the four-equation model in the CFD simulations of liquid sodium conjugate heat transfer is assessed. This paper mainly proves that it is feasible to use the four-equation model in the study of liquid metal conjugate heat transfer and provides a reference for the research of conjugate heat transfer in a liquid-metal-cooled fast reactor.

• 생물환경조절학회지
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• 제6권3호
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• pp.205-215
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• 1997

본 연구에서는 온실 재배 토마토 군락의 열수지에 근거한 증산모델을 구성하고 실험을 통하여 모텔에 필요한 계수의 추정과 모질의 검증을 수행하였다. 온실의 일사략과 엽-대기수증기압차(LVPD)를 매개변수로 하는 기공확산저항 추정식을 구성하여 기공작산저항 실측 자료를 이용하여 추정식의 계수를 추정하였다. 이 추정식으로 기공확산저항 변이의 80％ 이상을 설명할 수 있었으며 추정식에 이용하지 않았던 독립 자료를 이용하여 검정한 결과 추정정도가 높아 증산예측 모델의 구성식으로 이용될 수 있는 것으로 판단되었다. 반투과성 매질의 복사 흡수이론을 적용한 Stanghellini의 식을 다소 변형하여 모델의 군락 순복사 추정식으로 사용하였으며 이 추정식에 의하여 계산된 순복사량은 실측치와 잘 일치하였다. 계수 추정에 사용하지 않았던 독립 자료를 이용하여 순복사 및 기공확산저항 추정식으로 구성된 증산예측 모델의 군락온도 및 증산예측 정도를 검증하였다. 모델에 의하여 계산된 군락 온도, 순간 증산속도 및 일 총 증산량은 실측치와 잘 일치하여 본 연구에서 작성된 증산 예측 모델은 온실 재배 토마토의 환경제어, 관개제어 등에 실용적으로 활용될 수 있을 것으로 판단되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권1호
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• pp.53-62
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• 2017

이중냉각 환형핵연료 집합체를 위한 비틀림 혼합날개 지지격자의 강제대류열전달 성능을 실험적으로 평가하였다. 비틀림 혼합날개 지지격자는 부수로 간 혼합뿐 아니라 부수로 내 혼합을 동시에 증대시킬 수 있도록 설계되었다. 실험을 위한 이중냉각 환형핵연료 모의 집합체로, 봉 중심 간 거리와 봉 외경의 비가 1.08인 봉 간격이 좁은 $4{\times}4$ 정사각 배열의 봉다발을 준비하였다. 실험은 봉다발 유동의 축방향 평균속도가 1.5 m/s, 열유속은 $26kW/m^2$인 조건에서 수행하였다. 원주방향 온도 분포의 경우, 지지격자 상류에서는 부수로 중심 벽면에서, 하류에서는 비틀림 혼합날개 끝이 향하는 벽면에서 온도가 가장 낮게 나타났다. 축방향 온도 분포의 경우, 지지격자 하류 근처에서 온도가 급격하게 감소하는 것으로 측정되었고, 비틀림 혼합날개에 의해 누셀트 수는 최대 56 % 증대되는 것으로 나타났다. 본 실험결과를 토대로 봉 간격이 좁은 이중냉각 환형핵연료 집합체에서 비틀림 혼합날개 지지격자에 의해 강제대류열 전달 성능이 효과적으로 증대될 수 있음을 확인하였다.