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.
There exist many types of pipe and component fatigue through vibrations, thermal fatigues or shifting. In some cases of thermal stratification/thermal fatigue, pipes & components are receiving thermal stress by means of material expansion and shrinkage by continuous thermal repetitive variation. Small cracks initially occur on the inside surface by thermal stress. These cracks grow in depth the pipe wall and finally come to a rupture. Pipe parts of susceptibility to thermal stratification and thermal fatigue are now being examined by conventional UT(ultrasonic test) as volumetric examination. It is difficult to fully satisfy the code & standards requirements because 3" weldolet weldments of RCS 16" pipe to 3" branch connection lines have complex structural shape. To solve the problems of conventional UT examination, we made a realistic mock-up and UT calibration block. We performed a simulation of phased array UT utilizing CIVA as NDE(Non-Destructive Examination) simulation software. Also we designed phased array UT transducer and wedge, optimal frequency by using simulation data. We performed phased array UT experiment through mock-up including artificial flaws(notch). The phased array UT technique is finally developed to improve the reliability of ultrasonic test at RCS 16" pipe to 3" branch connection weld.
Mathematical modeling and performance simulation results were shown for the solar thermal storage system which used heat pipe. The thermal storage system was composed of thermal storage tank and charging/discharging heat exchanger with one by the heat pipes. Heat pipe heat exchanger was attached to system, and could carry out charging and discharging to thermal storage tank at the same time. Height of the thermal storage tank was 600 mm, and that of the charging/discharging heat exchanger was 400 mm. Length of the heat pipe was the same as the total height of thermal storage system, and outer and inner diameter were 25.4 mm(O.D.) and 21.4 mm(I.D.) respectively. Diameter of the circular was 43 mm(O.D.), and fin geometries were considered as the design parameters. High temperature phase change material(PCM), $KNO_3$ and low temperature PCM, $LINO_3$ were charged to storage tank to adjust working temperature. Total size of thermal storage system able to get heat capacity more than 500 kW was calculated and the results were shown in this study. Number of heat pipe was required more than maximum 500, and total length of thermal storage system was calculated to the more than maximum 3 m at various condition.
Launch vehicles are exposed to aerodynamic heating conditions while flying at high Mach numbers in the atmosphere. In this study aerodynamic heating test for fairing nose-cone was done using ATSF(Aerodynamic Thermal Simulation Facility) and Engineering Model for fairing. ATSF is a facility that can simulate given temperature profile using about 4,000 halogen heaters on fairing model. Aerodynamic heating profile is got from result of thermal analysis using MINIVER, Thermal Desktop and SINDA/FLUINT. After aerodynamic heat test, it is found that initial temperature of fairing inner surface and thickness of BMS has important effects on temperature of fairing inner surface. Also it is confirmed that maximum temperature of fairing nose-cone inner surface during flight is lower than allowable temperature limit. Later, thermal correlation between thermal analysis and experimental results will be done using aerodynamic heating test result
For the optimal design of plasma facing components of a fusion reactor, thorough understanding of thermal behavior of high heat. nux components are required. The purpose of this research is to investigate the characteristics of heat flow and thermal stress in divertors which are exposed to high heat load varing with time and space-Numerical simulations of heat now and thermal stress for three types of diverter are performed using finite volume method and finite element method. Respectly, commercial FLUENT code are used in the heat flow simulation, and maximum surface temperature, temperature distribution and cooling rate are calculated. Commercial ABQUS code are used for calculating temperature distribution. thermal stress, strain and displacement. Through this computer simulation. design data for cooling system and Structural provided.
최근 전계-열계해석 소프트웨어의 발전에 힘입어 전계-열계 해석 이론을 바탕으로 컴퓨터 시뮬레이션에 의한 전기화재의 정확한 원인분석과 조사가 체계적으로 연구되고 있으나, 매우 미흡한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 국내 L사 제품(600V, VVF)의 전선을 모델로 하여 과부하 및 단락사고시 발생되는 전류 크기에 따른 전선의 열해석을 전계-열계 유한요소법(Flux2D)을 통하여 컴퓨터 시뮬레이션 하고자 한다.
International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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제6권
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pp.1-13
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1998
The basic heat transfer process that occurs in a building can best be illustrated by an electrical circuit network. Present paper reports the dynamic simulation of annual energy consumption in an office building by the thermal resistance capacitance network method. Unsteady thermal behaviors and annual energy consumption in an office building were examined in detail by solving the simultaneous circuit equations of thermal network. The results are used to evaluate the accuracy of the modified BIN method for the energy consumption analysis of a large building. Present thermal resistance-capacitance method predicts annual energy consumption of an office building with the same accuracy as that of response factor method. However, the modified BIN method gives 15% lower annual heating load and 25% lower cooling load than those from the present method. Equipment annual energy consumptions for fan, boiler and chiller in the HVAC system are also calculated for various control systems as CAV, VAV, FCU+VAV and FCU+CAV. FCU+CAV system appears to consume minimum annual energy among them.
The thermal deformation of a machine tool spindle influences the performance of the manufacturing systems for precision products. In this research, thermal analysis of a high speed machine tool spindle with the rolling bearing and the built-in motor is carried out by using Finite Difference Method. The thermal boundary conditions describing the heat generation in the bearing and built-in motor are considered in the simulation. And various convective boundary conditions are assumed with the empirical formula in the references. From the simulation results, the characteristics of each element affecting the dynamic thermal behaviour of the machine tool spindle system have been clarified. Therefore, this model can be well applied to the future development of the high speed spindle systems.
Since most of the existing CFD simulation about thermal environment was limited as indoor environment, it is not appropriate to adopt the same method for external thermal environment, because the solar radiation highly affect the outdoor thermal environment. Thus, in case of assessing the outdoor thermal environment, the radiation calculation is very important. In this study, as a new method to evaluate the outdoor thermal environment, coupled simulation of convection and radiation will be proposed.
The thermal effect and the light output of a laser crystal under different pumping depths were reported., Based on the thermal model of a single-ended pumped Tm:YAP crystal, the thermal stress coupled model used Comsol to theoretically calculate the effect of changing the pump spot size and pump depth on crystal heat distribution and stress distribution. The experimental results showed that the laser output power first increased and then decreased with increasing pump spot size. As the depth of focus increased, the laser output power first increased and then decreased. The experimental results were consistent with the theoretical simulation results. The theory of pump spot radius and depth of focus in this paper provided an effective simulation method for mitigating thermal effects, and provided theoretical supports for laser crystals to obtain higher laser output power.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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