• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.82-85
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• 2006

측면 기울기가 변하는 사다리꼴 핀이 일차원 해석적 방법에 의하여 최적으로 설계된다. 각기 다른 네 경우의 대류특성계수에 대하여 핀 끝 길이를 따른 열손실의 변화경향이 보여 진다. 최적의 열손실은 다소 임의적으로 최대열손실의 92%로 선택된다. 이러한 최적의 열손실이 발생할 때의 최적의 핀 길이 대 대류특성계수의 변화가 나타내진다. 최적의 유용성과 특정한 경우의 유용성이 핀 형상 계수의 함수로 보여 진다.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권5호
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• pp.598-605
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• 1985

본 논문에서는 공기(Pr*0.72) 중에서 등온으로 가열된 유한한 길이의 수평평 판과 수직평판이 직각을 이루는 경우의 2차원 유동 및 열전달 현상을 G $r_{LH}$ ＜1.25 $\times$$10^{6}$인 층류영역에서 고찰하였다.수평부위 및 수직부위로 부터 발생하는 평 면 열상승류(Plume)의 상호작용에 의해 독립된 각 평판에 대한 상사해 및 실험과는 다 른 결과를 얻을 수 있었고 이들을 온도장(temperature field)의 변화 및 국소 열유속 의 변화에 촛점을 맞추어 해석하였다. 또한 Nusselt수를 Grashof수와, 수평부위와 수직부위의 종횡비에 대해 정리하였는데 보다 일반적인 종횡비에 대해서도 해석이 가 능하도록 이 형상에 대한 새로운 특성길이를 제시하였다.이상의 실험을 위해서는 Mach-Zehnder 간섭계(MZI)를 사용하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제11권5호
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• pp.14-22
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• 2007

측면 표면 기울기가 변화하는 역 사다리꼴 핀이 2차원 해석적 방법을 사용하여 최적화된다. 핀 바닥 경계조건을 위해서, 내부유체로부터 내벽까지의 대류와 내벽부터 핀 바닥까지의 전도가 고려된다. 핀 끝 면으로부터의 열손실은 무시되지 않는다. 실제적인 핀 길이에서의 최대 열손실, 그 최대 열손실이 발생할 때의 최적의 효율, 핀 길이 그리고 핀 바닥 높이가 핀 내 외부의 대류특성계수의 함수로 나타내어진다. 결과 중 하나는 핀 바닥 높이에 대한 핀 끝 높이의 비가 커질수록 최적의 핀 형상은 두껍고 짧아지는 형상이 됨을 보여준다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권9호
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• pp.1165-1173
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• 1997

The steady state close-contact melting phenomenon occurring between a phase change material and an isothermally heated flat plate with relative motion is investigated analytically, in which the effects of vertical convection in the liquid film and solid-liquid density difference are incorporated simultaneously. Not only the scale analysis is conducted to estimate a priori qualitative dependence of system variables on characteristic parameters, but also an analytical solution to a set of simplified model equations is obtained to specify the effects under consideration. These two results are consistent with each other, in that the vertical convection affects both the solid descending velocity and the film thickness, and that the density difference alters only the solid descending velocity. While the effect of vertical convection can be characterized conveniently by a newly introduced temperature gradient factor which asymptotically approaches the unity/zero with decreasing/increasing the Stefan number, that of density difference is represented by the liquid-to-solid density ratio. It is shown that the solid descending velocity depends linearly on the density ratio, and that the ratios of solid descending velocity, film thickness and friction coefficient to the conduction solution are proportional to 3/4, 1/4 and -1/4 powers of the temperature gradient factor, respectively. Also, established is the fact that the effect of convection can be legitimately neglected in the analysis for the range of the Stefan number less than 0.1.

• 한국자기학회지
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• 제17권6호
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• pp.253-258
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• 2007

본 연구에서는 밀폐된 반원관내 자성유체의 자연대류 현상을 수치적으로 연구하였다. 수치해석방법은 Siliomis의 GSMAC법을 이용하였다. 자성유체의 자연대류 현상을 수치 해석적으로 규명하여, 자성유체의 열역학적 특성을 연구하고자 하였다. 특히 열전달 해석방법으로 온도분포 및 고온벽면의 Nusselt 수를 통하여 속도 벡터와 함께 고찰 하였다. 이로 인하여, 외부 자장에 의한 세기는 자연대류 현상을 촉진 또는 억제하므로, 열전달 문제에 있어서 열의 제거에 있어서 효과적인 방법을 찾게 되었다.

• 한국분무공학회지
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• 제26권2호
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• pp.88-95
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• 2021

This study aims to investigate the influence of the droplet volume on the evaporation characteristics of the sessile droplet. In particular, the effect of the free convection in the vapor domain on the evaporation rate was analyzed through the numerical simulation. The commercial code of the ANSYS Fluent (V.2020 R2) was used to simulate the heat transfer in the liquid-vapor domain. Moreover, we used the diffusion model to estimate the evaporation rate for the different droplet volume under the room temperature. It was found that the evaporation rate significantly increases with the droplet volume because of the larger surface area for the mass transfer. Also, the effect of free convection on the evaporation rate becomes significant with an increment of droplet volume owing to the increase in the droplet radius corresponding to the characteristic length of the free convection.

• 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.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제5권5호
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• pp.332-339
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• 2000

Experimental and theoretical works were performed for the separation of large polyelectrolytes such as DNA in the column packed with gel particles under an electric field. This paper shows how intraparticle convection effects the separation of DNAs in the column because DNAs quickly oriented through the pores in the field direction. Dimensionless transient mass balance equations were derived considering diffusion and electrophoretic convection. The separation criteria is theoretically studied using two different Peclet numbers in the fluid and solid phases and these criteria were verified uing two different DNAs by electrophoretic mobilities measured experimentally, showing how the separation position of DNAs varies in the column according to values of Pe(sub)f/Pe(sub)g of individual DNA. Governing equations are simultaneously solved by operator theoretic and characteristic methods to yield the column response.

• 한국자기학회지
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• 제12권2호
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• pp.73-79
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• 2002

자성유체는 고액혼상유체로 뉴턴유체와 달리 자기력에 반응하는 유체이다. 본 연구에서는 금속과 유체의 특성을 겸비한 자성유체의 열전달 특성을 밀도 있게 연구함을 목적으로, 그 대상을 이중원관으로 하여 열대류현상을 고찰하기 위해 내부원관을 가열하고, 외부원관을 냉각하면서, 또한 외부에서 인가자장의 세기와 방향에 따라 자연대류 현상의 변화 및 열전달 특성을 수치해석적으로 연구하여, 실험결과와 비교 검토하였다. 자성유체의 자연대류현상은 인가자장에 따라 제어할 수 있었고, 평균 뉴셀트수를 구한 결과로서 자장을 가하지 않았을 경우와 비교해 보면 열전달은 자장을 중력방향으로 가하거나 중력과 반대방향으로 그세기를 -14 mT이상 가했을 때 증가하였고, 중력과 반대방향으로 감했을 때 감소하였다. 특히 자장의 세기가 -14 mT가 되면 열전달은 최소가 되었다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제18권4호
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• pp.61-68
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• 2013

Laser welding is widely used in the industry for the advantage of small heat affected zone and short weld process time. Conduction limit welding can be used to modify the surface characteristic and it is important to identify the heat affecting area correctly for the improvement of manufacturing accuracy. Since time and length scale associated with laser welding process are extremely small, numerical study can be a useful tool. In this study, two-dimensional axi-symmetric version of energy equation with enthalpy method has been used to analyze the effect of laser input conditions on final shape by the laser welding process. The proposed numerical procedure has been benchmarked with several experimental results and compared well. The modified Marangoni and Peclet number have been introduced using controllable input variables. Simple parametric researches have been performed for high Pr number material. The results show that higher Marangoni number increase fluid mixing, thus generating convex type weld pool. On the other hand, the width of the weld pool is proportional to Peclet number.