• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
• /
• pp.726-731
• /
• 2001

A thermal design software is developed for the heat recovery steam generator(HRSG) of combined cogeneration systems. The heat transfer is calculated by using the element method to account for the varying thermal properties across the heat transfer elements. The circulation balance is computed for the evaporator to accurately estimate the steam generation rate and to check the proper circulation of the boiler water through the tubes. The software developed can be used to simulate HRSG systems with various combinations of auxiliary burner, wall superheater, superheater, reheater, evaporator, and economizer. Systems with several different combinations of the system components are successfully tested. And it is concluded that the developed software can be used for the design of heat recovery steam generators with various combinations of heat transfer components.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제24권3호
• /
• pp.645-652
• /
• 2000

A method for shape design sensitivity analysis is proposed utilizing commercial software ANSYS for thermal conduction problems. While the sensitivity formula is derived analytically by introduing adjoint variable concept, sensitivity calculation in practice as well as the primal and adjoint solution of thermal conduction is performed using the ANSYS very easily. Since the formula always takes boundary integral form, sensitivity evaluation in ANSYS requires a little more addition of post-processing routine which involves evaluation of boundary variable from the obtained solution. Though the BEM has been used as a better tool for this purpose, the present study shows it can also be calculated using any kind of analysis code such as ANSYS since the formula is based on analytic nature. Therefore the present study provides a new and efficient way of optimization which was not possible before using commercial software. The usefulness of the method is illustrated via a weight minimization problem of thermal diffuser.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.71-78
• /
• 2024

초기 열설계 과정의 경우 복잡한 궤도 열 환경 조건에서 다양한 설계 변수에 따른 열적 영향성 판단을 해야 하므로, 열 설계/분석에 많은 시간이 소요된다. 따라서, 초기 설계 단계에서 시간을 효율적으로 단축시키기 위해서는 최적의 설계 변수 도출과 이에 따른 온도 예측이 신속히 이루어져야 한다. 상기 문제점에 기인하여 차수축소모델을 활용한 최적 설계 전문 소프트웨어인 Veritrek이 2018년에 출시되었다. 본 논문에서는 Veritrek 소프트웨어를 활용하여 그라파이트시트 기반 냉각기 열 제어 시스템에 대해 차수축소모델 구축과 민감도 분석, 최적 설계 분석을 수행하여 냉각기의 허용온도를 만족할 수 있는 그라파이트시트의 적층 수, 방열판 면적 및 두께에 대한 최적설계 수치를 도출하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제28권3호
• /
• pp.208-212
• /
• 2015

This study will design the structural optimization of 21 W LED heat sink using the thermal conductive plastic materials. The thermal conductive plastic heat sink is inferior to aluminum heat sinks in thermal properties. This study will solve this problem using formability of thermal conductive plastic heat sink. A heat sink was optimized in terms of the number, and the thickness of fins and the base thickness of the heat sink, using the Heatsinkdesigner software. Also by using SolidWorks Flow simulation and thermal analysis software, the thermal characteristics of the heat sink were analyzed. As the result, the optimized heat sink has 17 fins, which are 1.5 mm thick and a 3.7 mm-thick base. The highest and the lowest temperature were $51.65^{\circ}C$ and $46.24^{\circ}C$ respectively. Based on these results, The thermal conductive plastic heat sink is considered possible to overcome heating problem when designing in complex structure.

• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제29권1호
• /
• pp.24-31
• /
• 2009

The aim of this study is to develop a software tool of thermal performance and economic analysis of windows, called WEPTools which helps architects, builders, and engineers quickly identify the most cost-effective window system in the very early stages of the design process. This software is suitable for examining middle or Large-sized commercial and residential buildings that are characterized by one thermal zone. To establish the reliability of the simulation results, we adopt TRNSYS algorithm of which verification has already well approved. Therefore it performs whole-building energy analysis for 8760 hours/year, including dynamic thermal calculation.

• Journal of Mechanical Science and Technology
• /
• 제17권5호
• /
• pp.668-678
• /
• 2003

For the purpose to facilitate development of high-speed spindle units (SUs) running on rolling bearings, we have developed a beam element model, algorithms, and software for computer analysis of thermal characteristics of SUs. The thermal model incorporates a model of heat generation in rolling bearings, a model of heat transfer from bearings, and models for estimation of temperature and temperature deformations of SU elements. We have carried out experimental test and made quantitative evaluation of the effect of operation conditions on friction and thermal characteristics of the SUs of grinding and turning machines of typical structures. It is found out that the operation conditions make stronger effect on SU temperatures when rpm increases. A comparison between the results of analysis and experiment proves their good mutual correspondence and allows us to recommend application of the models and software developed for design and research of high-speed SUs running on rolling bearings.

• 우주기술과 응용
• /
• 제3권3호
• /
• pp.257-279
• /
• 2023

한국항공우주연구원에서는 심우주 탐사를 위한 핵심 기술 개발을 위해 6U급 초소형 위성인 HiREV(high resolution video and image)를 개발하였다. 6U HiREV 초소형 위성의 임무는 지구 관측을 위한 고해상도 영상 및 동영상 촬영이며, 임무 수행 시 고온의 카메라 모듈로 인해 렌즈와 모듈 간의 열 지향 오차가 발생할 수 있다. 열 지향 오차는 해상도에 큰 영향을 미치므로, 이를 해결하기 위해 열 설계가 필요하다. 또한 HiREV 광학 카메라는 지상에서 쓰이는 상용제품(COTS, Commercial Off The Shelf)을 이용하여 개발한 것이므로 상온에서 가장 좋은 성능을 가지며, 고온/저온 환경인 우주에서 활용되기 위해 별도의 열 설계가 적용되어야 한다. 본 논문에서는 임무 카메라 탑재체를 위해 3가지의 수동 열 설계가 수행되었으며, 궤도열 해석을 통하여 열 설계가 효과적임을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제43권9호
• /
• pp.805-813
• /
• 2015

본 논문은 한국항공우주연구원에서 개발 중인 위성종합설계 소프트웨어의 부분들 중 열 해석 및 구조해석 격자 사이의 온도 해석 결과를 변환하는 알고리즘에 대한 전반적인 연구 내용을 기술한다. 일반적으로 인공위성은 궤도상의 다양한 우주환경에 따라서 온도가 시간에 따라 변하며 이에 따른 열변형을 고려한 구조적 안정성을 설계 단계에서 고려해야 한다. 본문에는 유한요소 열-구조 연계해석을 위한 이종 격자 간 온도 정보를 보간하는 방법을 제시하였으며 이 방법을 통해 온도 변환이 잘 수행됨을 확인할 수 있다.

• 항공우주기술
• /
• 제12권2호
• /
• pp.24-29
• /
• 2013

위성방열판은 내부의 부품유닛에서 발생하는 열을 외부우주로 방출하는 열전달경로를 확보하기 위해 적용되는 열제어방법 중 한 가지로서, 이것의 최적설계는 효율적인 위성 열설계의 한 방향이 될 수 있다. 본 연구는 위성 열제어 개발에서 활용하는 위성 열해석과 최적화알고리즘을 결합한 통합해석을 통하여 위성열모델 노드기반의 방열판설계최적화 접근방식을 제안하였다. 이 방법은 위성열해석과 최적화알고리즘의 해석소프트웨어의 종류에 상관없이 적용가능한 개념이며, 일반적인 위성열모델을 사용한 방열판설계의 개념을 그대로 유지하면서 최적화를 할 수 있기 때문에 위성설계에 실제적으로 사용할 수 있다. 또한, 두 해석소프트웨어를 결합하는 전체적인 해석구조와 본 방열판 설계 최적화문제에 대한 정식화를 제시하였다.

• 동력기계공학회지
• /
• 제13권6호
• /
• pp.35-42
• /
• 2009

The piping systems in the steam-driven power engines lie under the cyclic condition of thermal expansion and contraction by superheated steam. These phenomena might cause some severe damages on the pipes and the accessory devices. To avoid these damages, the calculation of the proper strength and the consideration of the reduced resultant forces on the materials are needed. In the present study, numerical investigations on the effects of the thermal deformation of the industrial piping system were performed with comparison of the design data. Commercial software, ABAQUS with the thermal-fluidic loadings based on the design conditions was used for the thermal stress analysis of the piping system. From the analysis of the initially-designed pipe supporters, the rearrangement was suggested to improve the piping design.