• 한국안전학회지
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• 제15권1호
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• pp.36-42
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• 2000

An experimental study was carried out to investigate the effects of inclined angles of channel on thermal stability of electronic components. In this study, it is focused on the natural convection heat transfer from an inclined parallel channel with discrete protruding heat sources. The material used for the inclined parallel channel was epoxy-resin, while air as the cooling fluid. Heat transfer phenomena for inclined angles of $\psi$=$15^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$, $60^{\circ}$ and for the range of $9.52{\times}10^5/ were analyzed. The thermal fields in the channel were visualized by Mach-Zehnder interferometer. Also, local temperatures were measured by thermocouples along the channel wall and heat sources surface. As a result, for the range of $4.29{\times} 10^5/, a useful correlation of mean Nusselt number was proposed as a function of modified channel Rayleigh number.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권6호
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• pp.750-756
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• 1985

본 연구에서는 종횡비 0.1이고 상.하 수평경계면이 단열된 직각밀폐용기내에 서 Pr수가 1보다 큰 물(Pr=6.97, 20.deg. C) 및 실리콘 오일(Pr=1086.42, 20.deg. C)의 양단의 온도차에 의한 자연대류에서 아직 충분히 연구되지 않은 코어형상에 주안점을 두고 실 험적으로 관찰, 조사하였으며 그 결과를 Lee의 이론적인 예측과도 비교, 검토해 보았 다.

• 태양에너지
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• 제19권3호
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• pp.29-41
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• 1999

본 연구에서는 돌출된 단일 모듈이 부착된 수직 채널내의 3차원 자연대류 특성을 실험적으로 조사하였으며, 특히 모듈로부터 대류에 의한 열에너지 제거에 초점을 두었다. 채널내의 유동장은 smoke-method를 이용하여 가시화 하였다. 또한 채널내부, 수직벽면 및 모듈표면의 국소온도를 열전대와 열플럭스 센서를 이용하여 측정하여 복사와 전도에의한 열손실량을 계산하였다. 실험결과 대류열전달은 모듈 하부의 모서리 부근에서 가장 활발히 일어나고, 모듈 상부에서의 재순환영역은 열전달을 감소시킴을 알 수 있으며 임계 채널간격비를 예측할 수 있는 상관식을 레일리히수의 함수로 구하였다. 또한 $8.28{\times}10^3<Ra^*_c<3.48{\times}10^6$의 범위에서 수정 채널 레일리히수의 함수로써 평균 누셀트수와의 상관식을 구하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제16권3호
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• pp.29-36
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• 2011

The natural convection in a horizontal enclosure heated from the bottom wall, cooled at the top wall, and having a square adiabatic body at its centered area was studied. Three different Prandtl numbers (0.01, 0.7 and 7) were considered for an effect of the Prandtl number on natural convection. A two-dimensional solution for unsteady natural convection was obtained, using Chebyshev spectral methodology for different Rayleigh numbers varying over the range of $10^4$ to $10^6$. It had been experimentally and numerically reported [1,2] that the heat transfer mode becomes oscillatory when Pr is out of a specific Pr band beyond the critical Ra. In this study, we reproduced this phenomenon numerically. The variation of time- and surface-averaged Nusselt numbers on the hot and cold walls for different Rayleigh numbers and Prandtl numbers was presented to show the overall heat transfer characteristics in the system. And also, the isotherms and streamline distributions were presented in detail to compare the physics related to their thermal behavior.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권11호
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• pp.717-726
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• 2016

본 연구는 밀폐계 내부에 고온의 원형 실린더가 존재할 때, 밀폐계의 종횡비 변화에 따른 밀폐계 내부의 3차원 자연대류 현상에 대해 수치해석을 수행하였다. 밀폐계 내부의 원형 실린더는 유한체적법(FVM)에 기초한 가상 경계법(IBM)을 사용하여 구현하였다. 본 연구에서 고려한 Rayleigh 수의 범위는 $10^5{\leq}Ra{\leq}10^6$이며, Prandtl 수는 0.7이다. 밀폐계의 폭을 변화하여 밀폐계의 종횡비를 증가시켰으며, 밀폐계의 종횡비는 $1{\leq}W/L{\leq}4$ 범위에서 1 간격으로 고려하였다. 본 연구에서 고려한 모든 Rayleigh 수와 밀폐계의 종횡비 범위에서 열유동장은 x=0 단면을 기준으로 좌우 대칭을 이루며 정상상태에 도달하였다. 또한 밀폐계의 종횡비가 증가할수록 원형 실린더의 표면 평균 Nusselt수는 증가하는 반면, 밀폐계 벽면의 표면 평균 Nusselt수는 감소하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권11호
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• pp.2181-2188
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• 1992

본 연구에서는 크기가 45˚인 부채형 공간내의 자연대류 열전달 특성을 고찰 하기 위하여 간격비, 경사각 그리고 Rayleigh 수를 변수로 하여 유한 차분법으로 수치 해석 하고, 대료적인 간격비 L/r$_{i}$=1.6에서 Ra=2.51*$10^{4}$ 및 Pr=0.71일때, Machzehnder 간섭계를 사용하여 실험 하였으며, 수치해석과 실험결과를 비교하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.530-535
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• 2001

Variations of temperature field in a Hele-Shaw convection cell (HSC) were measured using a holographic interferometry with varying Rayleigh number. Experimental results show a steady flow pattern at low Rayleigh numbers and a time-dependent periodic flow at high Rayleigh numbers. Especially, the period of oscillation at $Ra = 6.35{\times}10^6$ was 62 seconds. Two different measurement methods of holographic interferometry, double-exposure method and real-time method, were employed to measure the temperature field variations of HSC convective flow. In the double-exposure method, unwanted waves can be eliminated and reconstruction images are clear, but transient flow structure cannot be observed clearly. On the other hand, transient flow can be observed and reconstructed well using the real-time method. However, the fringe patterns reconstructed by the real-time method contain more noise, compared with the double-exposure method. The two holographic interferometer techniques employed complementary in this study were proved to be useful for analyzing the temperature field variations of unsteady thermal fluid flows.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권11호
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• pp.1624-1631
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• 2001

Variations of temperature field in a Hele-Shaw convection cell (HSC) were measured using a holographic interferometry with varying Rayleigh number. Experimental results show a steady flow pattern at low Rayleigh numbers and a time-dependent periodic flow at high Rayleigh numbers. Especially, the period of oscillation at Ra = 6.35 $\times$ 10$^{6}$ was 62 seconds. Two different measurement methods of holographic interferometry, double-exposure method and real-time method, were employed to measure the temperature field variations of HSC convective flow. In the double-exposure method, unwanted waves can be eliminated and reconstruction images are clear, but transient flow structure cannot be observed clearly. On the other hand, transient flow can be observed and reconstructed well using the real-time method. However, the fringe patterns reconstructed by the real-time method contain more noise, compared with the double-exposure method. The two holographic interferometer techniques employed complementary in this study were proved to be useful fur analyzing the temperature field variations of unsteady thermal fluid flows.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제21권3호
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• pp.33-41
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• 2001

This paper showed the a numerical analysis of the thermal and fluid flow in solar concentration absorber with tilt angle, and the purpose of this study is to obtain the optimum tilt angle of the absorber. The boundary conditions of a numerical model were assumed as flows : (1) The heat source is located at the center of absorber (3) The bottom wall is opened and adiabatic. (3) The top, right and left walls are cooled wall. The parameters for the numerical analysis are tilt angles and Rayleigh numbers i.e., tilt angle $\theta=0^{\circ},\;15^{\circ},\;30^{\circ},\;45^{\circ},\;60^{\circ},\;75^{\circ},\;90^{\circ}$ and 101 $\leq$ Ra $\leq$ 103. The velocity vectors and isotherms were dense at wall side and the heat source. The mean Nusselt number had a maximum value at $\theta=0^{\circ}$ and showed a low value as the tilt angles were increased. Finally, the decrease rate of mean Nusselt number was appeared small with tilt angle when Rayleigh numbers were increased.

• 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.