• 설비공학논문집
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• 제12권5호
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• pp.511-518
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• 2000

The present experimental study investigates the impact of porous fins on the pressure drop and heat transfer characteristics in plate-fin heat exchangers. Systematic experiments have been carried out in a simplified model of a plate-porous fin heat exchanger at a controlled test environment. Comparison of performance between the porous fins and the conventional louvered fins has been made. The experimental results indicate that friction and heat transfer rate are significantly affected by permeability as well as porosity of the porous fin. The porous fins used in the present study show a similar air-side performance to the louvered fin. The correlations of friction and modified j-factor are also given for the design of the plate-porous fin heat exchanger.

• 대한기계학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.111-118
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• 1984

본 연구에서는 상계해 이론으로부터 마찰 상수 m에 대한 해석을 시도하여 조 직의 치밀화, 링의 내경감소율 등의 소결금속에 대한 성형특성을 여러가지 상대밀도, 마찰상수에 대해서 계산했다. 실험은 철 분말 소결금속인 시편을 상대밀도가 0.75, 0.85, 0.9이고 링의 외경:내경:높이의 비가 6:3:1과 6:3.1:1.5로 제작했고, 평 금형 (parallel platens) 사이에서 여러가지 윤활상태로 시행하여 그 실험치와 이론치들을 비교 하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권4호
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• pp.229-238
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• 2017

본 연구는 다양한 기하학적 특성을 갖는 다공성 매질의 투과도를 유동조건의 변화와 상관없이 적절히 해석할 수 있는 일반화된 투과도 관계식을 도출하고자 시작되었다. 이에 우선, Darcy-Weisbach 관계식 (Darcy's 마찰유동관계식)의 다공질 유동에의 적용방안을 검토하였다. 결과적으로, Kozeny와 Carman 등의 선행연구를 바탕으로, Darcy-Weisbach 관계식은 다공질 유동해석에 적용이 가능하도록 확장되었다. 또한, 이는 모세관 유동모델을 바탕으로 마찰등가투과도(FEP)로 다시 정의되었다. 이때, 도출된 관계식의 유효성은 Kozeny-Carman 방정식과의 비교를 통해 검증되었고, 제시된 FEP 관계식이 Kozeny-Carman 방정식의 일반화된 형태임도 확인하였다. 결론적으로, 본 연구에서는 Darcy-Weisbach 관계식을 다공질 유동해석에 적용할 수 있도록 적절히 확장하고, 새로운 투과도 산정을 위한 FEP 관계식을 제시하였다.

• 설비공학논문집
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• 제24권5호
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• pp.415-421
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• 2012

Stirling engine is an external combustion engine, whose efficiency approaches that of Carnot engine with the help of a regenerator. The regenerator is a heat exchanger composed of porous medium, whose performance is dependent on the pore structure. Three types of pore structures are considered in the present study. They are wire screen, random wire and composite structure, i.e. a combination of wire screens with different hydraulic diameters. The porosity more highly affects the performance of a regenerator compared to the hydraulic diameter. The random wire can yield high effectiveness even at a high porosity. The composite mesh gives better performance when the hydraulic diameter decreases in the direction from hot side to cold side.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권2호
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• pp.244-251
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• 2009

Porous media have especially large surface area per volume, which contain complex fluid passage. If porous media can be applied to cool a CPU or an electronic device with large heat dissipation, it could result in heat transfer enhancement due to the enlargement of the heat transfer area and the flow disturbance. This study is aimed to identify the heat transfer and pressure drop characteristics of high-porosity metal foams in a horizontal channel. Experiment is performed with the various heat flux, velocity and pore density conditions. Permeabilities, which is deduced from Non-Darcy flow model, become lower with increasing pore density. Nusselt number also decreases with higher pore density. High pore density with same porosity case shows higher pressure loss due to the increase of surface area per unit volume. The fiction factor decreases rapidly with increase of Reynolds number in Darcy flow region. However, it converges to a constant value of the Ergun coefficient in Non-Darcy flow region.

• 태양에너지
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• 제12권2호
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• pp.43-50
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• 1992

공기(空氣)가 통과(通過)하는 소결금속(燒結金屬)에서의 압력손실(壓力損失)에 대한 기초(基礎) 지식(知識)을 얻기 위하여 실험적(實驗的)으로 연구(硏究)를 수행(遂行)하여, 소결금속(燒結金屬)의 공극율(空隙率)과 소결금속(燒結金屬)을 통과(通過)하는 공기(空氣)의 유속(流速)이 압력손실(壓力損失)에 미치는 영향(影響)을 고찰(考察)하고, 또 본(本) 실험(實驗) 결과(結果)를 비소결금속(非燒結金屬)에서의 압력손실(壓力損失)에 대한 대표적(代表的)인 Ergun의 식(式)과 마찰계수(摩擦係數)의 관점(觀點)에서 비교(比較)하였다. 본(本) 연구결과(硏究結果), 소결금속(燒結金屬)에서의 압력손실(壓力損失)은 유속(流速)이 증가(增加)할 수록 증대(增大)하며, 또 동일 유속(流速)에서는 공극율(空隙率)이 감소(減少)(입자직경(粒子直徑)이 감소(減少))할 수록 증대(增大)한다. 특히 본(本) 실험(實驗) 결과(結果)를 소결금속(燒結金屬)의 두께와 직경(直徑) 및 입자직경(粒子直徑)의 무차원수(無次元數)들로 표현되는 무차원(無次元) 실험식(實驗式)으로 유도(誘導)하였으며, 이 실험식(實驗式)은 본(本) 연구결과(硏究結果)와 ${\pm}15%$ 범위에서 일치하고 있다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제22권1호
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• pp.67-80
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• 2017

The high-speed bypass effect on the heat exchanger performance has been investigated numerically. The plate-fin type heat exchanger was modeled using two-dimensional porous approximation for the fin region. Governing equations of mass, momentum, and energy equations for compressible turbulent flow were solved using ideal-gas assumption for the air flow. Various bypass-channel height were considered for Mach numbers ranging 0.25-0.65. Due to the existence of the fin in the bypass channel, the main flow tends to turn into the core region of the channel, which results in the distorted velocity profile downstream of the fin region. The boundary layer thickness, displacement thickness, and the momentum thickness showed the variation of mass flow through the fin region. The mass flow variation along the fin region was also shown for various bypass heights and Mach numbers. The volumetric entropy generation was used to assess the loss mechanism inside the bypass duct and the fin region. Finally, the correlations of the friction factor and the Colburn j-factor are summarized.