• 태양에너지
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• 제18권1호
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• pp.91-98
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• 1998

밑면이 가열되고 다양한 격판을 가진 실내공간에서의 혼합대류 열전달을 유한체적법을 사용하여 연구하였다. 본 연구에서 사용된 변수는 50$\overline{Nu}=\overline{Nu_n}{\cdot}(1+c(Re/Gr^{1/2})^d)$로 나타낼 수 있다. 여기서 $\overline{Nu_n}$는 순수 자연대류를 나타낸다.

• 태양에너지
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• 제12권3호
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• pp.60-69
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• 1992

본 연구에서는 고-액 상변화 시의 잠열을 이용한 축열방법 중에서 고상파라핀을 충전한 수직원관의 관벽을 가열하여 축열하는 경우에 대하여 관 내에서 일어나는 열전달 특성과 축열속도를 이론적으로 해석하였다. 액상에서는 자연대류를 고려하였고 고상에서는 순수 열전도 모델을 사용하였다. 고상파라핀의 초기온도와 관벽의 가열온도 그리고 관의 형상비가 축열속도에 미치는 영향을 알아보았으며, 전체 열전달과정을 순수열전도 모델로 해석하여 자연대류가 축열에 미치는 영향을 고찰하였다. 용융초기에는 관벽과 고액경계면의 영향으로 자연대류에 의한 유동은 장애를 받으나, 40% 정도의 용융이 진행된 후 부터는 내부 액상에서의 자연대류가 활발히 일어나고, 용융중기로 갈수록 관의 상부에 뜨거운 액상층이 축적되므로 자연대류는 소멸하게 된다. 전체적인 융용속도는 순수열전도에 의한 용융속도보다 빨라지게 된다. 관벽의 가열온도와 형상비가 증가할수록 관 내에서의 자연대류가 활발하게 일어나므로 용융속도는 빨라지며, 형상비가 클수록 상하부 간에 불균등한 용융이 일어난다. 고상의 초기온도는 초기의 용융속도에 큰 영향을 미치고 용융이 진행될수록 그 효과는 줄어든다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제12권4호
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• pp.7-13
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• 2007

Numerical analysis is carried out for combined heat transfer in an indirected NIR(Near Infrared Ray) heating chamber. Reynolds number and shapes of absorbed cylinder are known as important parameters on the combined heat transfer effects. Reynolds number based on the outer diameter of the cylinder is varied from $10^3$ to $3{\times}10^5$. Four difference heat transfer regimes are observed: forced convection and radiative heat transfer on the outer surface of the cylinder, pure conduction in the cylinder body, pure natural convection and radiation between lamp surface and inner surface of the cylinder, and radiation from the lamp. Flow and temperature characteristics are presented with iso-contour lines for the absorbed circular and elliptic cylinders to compare their differences. The convective and radiative heat transfer fluxes are also compared with different Reynolds numbers. As usual, Reynolds number is an important factor to estimate increasing convective heat transfer as it increases. The shape of absorbed cylinder results overall heat transfer rates remain unchanged.

• 대한기계학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.483-488
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• 1983

비교적 저온의 순수물 속에 있는 수직얼음 원기둥 주위에서 일어나는 자연대류 현상을 수치계산 방법을 사용하여 이론적인 해를 추구하였으며 기존 실험결과와 비교하였다. 유동의 형태는 주위 유체의 온도에 따라서 상향유동, 하향유동, 이 양자가 동시에 존재하는 유동의 형태로 구분되었으 며 해를 구할 수 있는 영역내에서는 상향유동과 하향유동이 동시에 존재하는 구역에서 열전달율 이 최소가 됨을 알 수가 있었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.1737-1746
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• 1991

본 연구에서는 저온의 순수물 속의 등온 수직원기둥에 의해 야기되는 열전달 특성을 구명함에 있어서 짧은 원기둥 범주에 속하는 종횡비 0.5인 얼음 원기둥을 이용 하여 실험적으로 열전달 특성을 구명하였다. 그리고 전 유동장을 가시화 하였으며, 얼음의 융해율로써 누셀트(Nusselt)수를 측정하여 기존의 결과들과 비교검토하였다.

• 한국안전학회지
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• 제11권2호
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• pp.33-41
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• 1996

Experiments were performed to study solidification of phase change material on a finned vertical tube when either conduction In the solid or natural convection in a liquid controls the heat transfer. The liquid was housed in a cylindrical containment vessel whose surface was maintained at a uniform, time-invariment temperature during a data run, and the solidification occurred at a finned and unfinned vertical tube positioned along the axis of the vassel. The phase change material(PCM) employed in this experiment is 99 percent pure n-Octacosan paraffin($C -{28}H_{58}/$). For conduction-controlled and convection-controlled solidification, the enhancement of the solidified mass rate due to finning is great when the solidified layer is thin and decreases as the layer grows thicker. It is studied that the latent energy($E_{\lambda}$) is the largest contributor to the total extracted energy($E_{\lambda} ＋ E_{sl}＋E_{s2}$) and the total extracted energy rate at a finned vertical tube is greater than that at a unfinned vertical tube.

• 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.

• 설비공학논문집
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• 제1권4호
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• pp.319-329
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• 1989

Heat transfer phenomena during inward melting and solidification process of the phase change material were studied expertimentally. The phase change medium was 99% pure n-docosane paraffin ($C_{22}H_{46}$). The solid-liquid interface motion during phase change was recorded photographically. Measurements were made on the temperature, the solid-liquid interface, the melted or frozen mass and the various energy components stored or extracted from the cylinder wall. For melting, the experimental results reaffirmed the dominant role played by the conduction at an early stage, by the natural convection at longer time. For solidification, natural convection effects in the superheated liquid were modest and were confined to short freezing time. Although the latent energy is the largest contributor to the total stored or extracted energy, the aggregate sensible energies can make a significant contribution, especially at large cylinder wall superheating or subcooling, large initial phase change material subcooling or superheating.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.644-653
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• 1991

A wave instability problem is formulated for natural convection flows adjacent to a inclined isothermal surface in pure water near the density extremum. It accounts for the nonparallelism of the basic flow and temperature fields. Numerical solutions of the hydrodynamic stability equations constitute a two-point boundary value problem which are accurately solved using a computer code COLSYS. Neutral stability results for Prandtl number of 11.6 are obtained for various angles of inclination of a surface in the range from-10 to 30 deg. The neutral stability curves are systematically shifted toward modified Grashof number G=0 as one proceeds from downward-facing inclined plate(.gamma.<0.deg.) to upward-facing inclined plate (.gamma.>0.deg.). Namely, an increase in the positive angle of inclination always cause the flows to be significantly more unstable. The present results are compared with the results for the parallel flow model. The nonparallel flow model has, in general, a higher critical Grashof number than does the parallel flow model. But the neutral stability curves retain their characteristic shapes.

• 대한기계학회논문집
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• 제11권5호
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• pp.731-739
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• 1987

본 연구에서는 K.J.Riu의 연구를 확장하여, 상향유동 영역에서 수직면으로부 터 경사각이 60˚이하인 경사등온면이 저온의 물속에 잠겨있을때 일어나는 다중정상상 태 영역을 밝혀내고, 이 영역에서 경사각이 열전달, 온도분포, 속도분포, 부력분포 및 Nusselt수에 미치는 영향을 구명하였다.또한 해석방법은 이제까지 발표된 연구결과 와 비교검토하기 위하여 기존 논문에서와 같이 상사해석을 사용하였다.