• 제목/요약/키워드: convection heat transfer

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발열 전도체가 존재하는 밀폐계 내부의 자연대류 현상에 대한 수치적 연구 (A Numerical Study of Natural Convection in a Horizontal Enclosure with Heat-Generating Conducting Body)

  • 이재룡;하만영
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.1177-1182
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    • 2004
  • The physical model considered here is a horizontal layer of fluid heated below and cooldabove with a heat-generating conducting body placed at the center of the layer. The body genrates a constant amount of heat as initial condition. Two-dimensional solution for unsteady natural convection is obtained using an accurate and efficient Chebyshev spectral methodology for various of Rayleigh number from $10^3$ to $10^6$. Multi-domain Technique is used to handle heat-generating conducting body. The results for the case of heat-generating body are also compared to those of adaibatic body.

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나선형 튜브 열교환 방식의 포화 상태 액체질소의 비등열전달 특성에 대한 실험적 연구 (Experimental Research of Characteristic of Pool Boiling Heat Transfer of Saturated Liquid Nitrogen with Helical Coil Type Heat Exchanger)

  • 서만수;이지성;김정한;강선일
    • 한국추진공학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.59-70
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    • 2020
  • 본 논문에서는 기존 적층형 배관의 총 열전달 계수 경험식을 활용할 때 발생하는 한계점을 해결하고자, 외부 총 열전달 계수의 강제 대류 열전달 계수 항을 독립적으로 도출하는 간소화된 모델링을 제안하고, 이를 극저온 환경의 실험 결과로 확인하였다. 액체 산소 냉각 나선형 열교환기가 액체 질소와 열교환하는 실험 장치를 구성하고 열교환기의 열전달량을 계측하여, 외부 총 열전달 계수를 도출하였다. 측정된 외부 총 열전달 계수가 모델링으로 예측 곡선과 일치함을 확인하였다.

소구경 원관내의 R-22 응축열전달에 대한 실험 (Experiments on R-22 condensation heat transfer in small diameter tubes)

  • 김내현;조진표;김정오;김만회;윤재호
    • 설비공학논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.271-281
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    • 1998
  • In this study, condensation heat transfer experiments were conducted with two small diameter(ø7.5, ø4.0) tubes. Comparison with existing in-tube condensation heat transfer correlations indicated that the correlations overpredict the present data. For example, Akers correlation overpredicts the data upto 104%. The condensation heat transfer coefficient of the ø4.0 I.D. tube was smaller than that of the ø7.5 I.D tube; at the mass velocity of 300kg/$m^2$s, the difference was 12%. The pressure drop data of the small diameter tubes ware highly(two to six times) overpredicted by the Lockhart-Martinelli correlation. Subcooled forced convection heat transfer test confirmed that Gnielinski's single phase heat transfer correlation predicted the data reasonably well.

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내부열원을 갖는 Top-vented 원통형 밀폐공간에서의 자연대류에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Natural Convection Heat Transfer with a Heat Source in a Top-Vented Cylindrical Enclosure)

  • 강권호;신현규;신치범;유재석;김철;박영무
    • 에너지공학
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    • 제5권2호
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    • pp.203-208
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    • 1996
  • 본 연구에서는 감손우라늄칩을 처리하기 전의 시험단계로서 감손우라늄칩의 산화처리시 발생되는 산화열에 의한 산화장치 내부의 온도상승 및 외부로의 열전달을 해석하기 위해 산화장치 내부에 히터를 설치하여 실험을 수행하였다. 히터의 발생열량을 달리하면서 시간에 따른 열전달 특성을 알아내기 위하여 열유속, Nusselt 수, Grashof수와 Rayleigh 수를 구하고, Nusselt 수와 Rayleigh 수의 관계를 구하였다.

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균일한 열유속에서의 수직동관내의 강제대류 열전달에 관한 연구 (A study on the forced convection heat transfer in the vertical copper tube at uniform wall heat flux)

  • 백고길;차지영;서정윤
    • 대한설비공학회지:설비저널
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    • 제8권4호
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    • pp.213-220
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    • 1979
  • A number of methods has been developed for calculation of heat transfer in the vertical round tube under conditions of forced convection with uniform heat flux at wall. I would like to express hereby one of applications of this study in the design of heat exchanger instruments for water flow at $15.8^{\circ}C(p_r=8)$ used frequently in our daily life. Also all the results are investigated for forced convective heat transfer in the case of heated water-flow at uniform wall heat flux in the vortical round copper tube, where the ratio of length to diameter will be 44. They are well in agreement with Gratz and Kraussold equation respectively in laminar and transition flow range. In turbulent flow in the range from Re=10,000 to 65,000, the experimental formula Is show as follows ; Nu=0.023 $R_e^{0.814}\;P_r^{0.4}$. And this is agreed with Dittus - Boelter equation when Reynolds number exponent increases from 0.80 to 0.814.

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도관내 원형관의 자연대류 열전달에서 입구 및 출구 길이 효과 (Influence of the Entrance and Exit Lengths on the Natural Convection Heat Transfer of a Cylinder in a Duct)

  • 임철규;정범진
    • 에너지공학
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    • 제21권1호
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    • pp.18-25
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    • 2012
  • 굴뚝내 수직 원형관의 자연대류에서 굴뚝의 입구길이, 출구길이, 그리고 굴뚝의 직경에 따른 열전달 변화를 실험적으로 연구하였다. 상사성을 이용하여 열전달 실험 대신 물질전달 실험을 수행하였다. 직경 0.054 m, 높이 0.03, 0.07, 0.10 m의 원형관에 대하여 굴뚝의 직경을 0.06 m에서 0.14 m까지, 높이를 0.30 m에서 1.10 m까지 변화시켰다. 이는 Pr 수 2,094, $Ra_L$$4.55{\times}10^9$, $5.79{\times}10^{10}$, 그리고 $1.69{\times}10^{11}$에 해당한다. 굴뚝이 없을 때, 수직 원형관의 열전달은 Le Ferve의 수직평판에 대한 층류 자연대류 상관식과 일치하였다. 출구길이를 증가시키며 실험한 결과, 열전달은 증가하다가 특정 출구길이 이상에서는 일정해 졌다. 반면, 입구길이를 증가시킬 때는 열전달은 감소하다가 특정 입구길이 이상에서는 일정해졌다. 굴뚝효과로 증가된 열전달은 굴뚝의 직경을 증가시킬수록 감소하다가 굴뚝이 없을 때와 같아졌다.

Laminar Forced Convective Heat Transfer to Near-Critical Water in a Tube

  • Lee, Sang-Ho
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제17권11호
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    • pp.1756-1766
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    • 2003
  • Numerical modeling is carried out to investigate forced convective heat transfer to near-critical water in developing laminar flow through a circular tube. Due to large variations of thermo-physical properties such as density, specific heat, viscosity, and thermal conductivity near thermodynamic critical point, heat transfer characteristics show quite different behavior compared with pure forced convection. With flow acceleration along the tube unusual behavior of heat transfer coefficient and friction factor occurs when the fluid enthalpy passes through pseudocritical point of pressure in the tube. There is also a transition behavior from liquid-like phase to gas-like phase in the developing region. Numerical results with constant heat flux boundary conditions are obtained for reduced pressures from 1.09 to 1.99. Graphical results for velocity, temperature, and heat transfer coefficient with Stanton number are presented and analyzed.

임의의 벽면온도에 따른 수평채널에서의 비정상 자연대류운동 (Unsteady Free Convection Flow in Horizontal Channels with Arbitrary Wall Temperatures)

  • 임굉
    • 공학논문집
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    • 제1권1호
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    • pp.23-30
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    • 1997
  • 실내를 따뜻하게 하기위한 고온의 라디에이터, 냉동코일, 변압기, 전기가열장치 및 전자장비에서와 같이 자연대류에 의한 에너지전달은 여러 공업분야에 응용되고 있다. 일반적으로 임의의 벽면온도에 따른 수평채널에서의 비정상자연대류흐름과 수학적.물리적 대류이동에 관한 기본법칙을 고찰하였다. 전달문제에 관한 물리적 의미있는 엄밀해는 표준유한정현변환기법을 적용함으로써 폐쇄형에 있어서 얻어진다. 또한 최종 정상상태의 유동과 열전달을 초래하는 Pr수와 Ra수 등 기본매개변수의 영향에 대해서 각각 검토하였다. 축방향의 평균속도를 측정하는 Pr수가 Pr>1 과 Pr<1 일 경우 각각 시간차에 접근하고 또한 축방향의 온도구배를 대표하는 함수는 기본매개변수가 없으므로 영향을 받는 것이라 본다. 그러나 정상상태의 유동현상은 Ra수에 따라서만 영향을 받게된다. 자연대류는 여러 가지 전기기구들은 물론이고 파이프장치 등의 열전달에 큰 영향을 미친다. 또한 열전달과정이 포함되는 바다와 대기의 운동과 같은 지구의 환경과학에도 중요하다.

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수직 평판의 평행배열과 엇갈린 배열에서 혼합대류 열전달 (Mixed convection heat transfer from vertically parallel and misaligned plates)

  • 김상영;정한식;권순석
    • 오토저널
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    • 제15권3호
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    • pp.68-74
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    • 1993
  • The mixed convection heat transfer has been studied numerically for misaligned and parrallel arrays of two flat plates at 100.leg.Re.leg.700, 0.1.leg.B.leg.1.0, 0.2.leg.leg.PHI.$_{R}$.leg.1Gr=10$^{4}$ and Pr=0.71. For misaligned plates and parallel plates, the optimum plate spacings move to the narrow spacing as Reynolds number and .PHI.$_{R}$ increase and can be expressed by the correlation equations at Gr=10$^{4}$. The optimum plate spacings for parallel plates sharply move to the narrow spacing compared with misaligned plates. The maximum mean Nusselt number of parallel plates shows higher value than that of misaligned plates and can be expressed by the correlation equations at Gr=10$^{4}$.EX>.

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실내화재에 있어서의 대류열전달에 관한 수치연구 - I. 수치법 검증과 자연대류- (Numerical Study on Convective Heat Transfer in a Compartment Fire - I. Evaluation of Numerical Method and Natural Convection-)

  • 박외철;고경찬
    • 한국안전학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.26-31
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    • 1999
  • In a compartment fire, convective heat transfer dominates spread of the fire and smoke movement before flash-over occurs, and natural convection is very important in particular when there are no openings. The finite volume method with SIMPLE algorithm was applied to a square cavity similar to a compartment without an opening. The objectives of this study are to evaluate the method and to simulate natural convection from a hot body in the cavity. The results without the hot body showed an excellent agreement with those of previous studies. Streamlines, isotherms and Nusselt numbers were computed for different Rayleigh numbers.

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