• 제목/요약/키워드: natural convection model

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열전달을 고려한 고속 주축계의 열특성 해석에 관한 연구 (A Study on the Thermal Characteristics of the High Speed Spindle considering Heat Transfer)

  • 백경근;김수태;최대봉;김태형
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2000년도 추계학술대회논문집 - 한국공작기계학회
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    • pp.285-290
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    • 2000
  • Unsteady-state temperature distributions and thermal deformations in high speed spindle are studied. For the analysis, three dimensional model is built considering heat transfer characteristics such as natural and forced convection coefficients Temperature distributions and thermal deformations are analyzed by using the finite element method. Results of analysis are compared with the measured data.

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유한 요소법을 이용한 $CO_2$아아크 용접부의 용입깊이와 열영향부 크기 예측 (Prediction of Penetration and Heat Affected Zone by Using Finite Element Method in $CO_2$ Arc Welding)

  • 이정익;박일철;박기영;엄기원
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제10권4호
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    • pp.222-229
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    • 1992
  • A prediction of penetration and heat affected zone by using Finite Element Method in CO$_{2}$ Arc Welding has been discussed this paper. The temperature distribution of a base metal produced by the CO$_{2}$ arc welding processing is analyzed by using a three dimensional finite element model. The common finite element program ANSYS 4.4A was employed to obtain the numerical results. Temperature dependent material properties, effect of latent heat, and the convective boundary conditions are included in the model. Numerically predicted sizes of the penetration and the heat affected zone are compared with the experimentally observed values. As a result, there was a slight difference between numerical analysis values and experimentally observed values. For in the case of heat affected zone, it was not considered a precise forced convective coefficient value, and in the case of penetration, it was not, considered a arc force.

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아래면이 고온이고 옆면의 일부가 저온인 4각형 밀폐공간에서의 2차원 자연대류에 관한 연구 (Two-Dimensional Free Convection in a Rectangular Enclosure Composed of a Hot Wall and Partially Cold Side Wall)

  • 이택식;고상근
    • 대한기계학회논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.213-221
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    • 1985
  • 본 논문에서는 아래면이 고온이고 옆면중의 일부가 저온으로 유지되는 4각형 밀폐공간에서의 자연대류에 대한 수치적 시뮬레이션을 하고, 동등한 경계조건을 가지 는 실험결과와 비교하여 수치모델의 정당성을 입증하고, 정당화된 수치모델의 여러 가 지 변수를 변화시키면서 4각형 밀폐공간내의 열전달 현상을 연구하였다. 실험과 수 치해석의 변수로서 같은 경계조건에 대하여, 종횡비, Gr수 등을 변화시켜 비교하고, 더 나아가 수치모델에 대하여 단열조건의 변화, 저온부의 위치등 경계조건의 변화에 대한 영향을 살폈다.

지하공간 환경예측 시뮬레이션 개발 연구-핵 폐기물 저장공간 중심으로 (A study on simulation modeling of the underground space environment-focused on storage space for radioactive wastes)

  • 이창우
    • 터널과지하공간
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    • 제9권4호
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    • pp.306-314
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    • 1999
  • 핵폐기물 저장공간과 같이 대규모 터널형 지하공간내에서의 환기량, 온/습도, 오염물질 농도 예측은 공간건설 및 운영을 위하여서 뿐만 아니라 화재등과 같은 비상시의 대처방안 강구를 위하여 반드시 필요하다. 본 연구에서는 압축성 가정하에서 autocompression의 영향을 고려한 자연환기압 계산 fan 및 regulator의 최적 위치 및 용량 결정, 암반 열물성 및 암반 표면으로부터의 증발, 응축에 의한 수분함유량 변화를 고려한 온/습도 계산, 이류확산에 기초한 오염물질 농도 분포 계산 기능을 갖춘 네트워크형 지하공간 환경예측 모델을 개발하였다. 온/습도 예측 모델을 군수물자 지하 저장공간에 적용한 결과 실측값과 상대오차는 건구온도 1.5~2.9%, 습도온도 0.6~6.1%로 나타났다. 도로터널 2개소를 대상으로한 실험결과 외부 입기만에 의한 확산계수는 9.78과 17.35$m^2$/s 큰 편이었으나 차량 운행과 환기설비의 작동시에는 이류확산만을 고려한 경우 CO 및 매연 농도의 상대오차가 5.88과 6.62%로 비교적 작게 나타났다. 이는 대부분의 터널형 지하공간에서의 농도 분포는 이류확산만에 의하여 추정이 가능함을 의미한다.

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플립칩 본더용 가열기의 열특성 해석을 위한 수치모델 (A Numerical Model to Analyze Thermal Behavior of a Radiative Heater Disigned for Flip-Chip Bonders)

  • 이상현;곽호상;한창수;류도현
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.41-49
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    • 2003
  • This study presents a numerical model to analyze dynamic thermal behavior of a hot chuck designed for flip-chip bonders. The hot chuck of concern is a heater which has been specifically developed for accomplishing high-speed and ultra-precision soldering. The characteristic features are radiative heat source and the heating tool made of a material of high thermal diffusivity. A physical modeling has been conducted for the network of heat transport. A simplified finite volume model is deviced to simulate time-dependent thermal behavior of the heating tool on which soldering is achieved. The reliability of the proposed numerical model is verified experimentally. A series of numerical tests illustrate the usefulness of the numerical model in design analysis.

비선형 열원모델을 이용한 Rijke tube 내열음향 불안정 곡선의 수치예측기법 (Numerical Prediction of Thermoacoustic Instability in Rijke Tube Using Non-linear Model for Heat Source)

  • 송우석;이승배
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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    • pp.2524-2529
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    • 2008
  • The thermal system like a combustion chamber is believed to experience a significant instability problem with vibration in case that the thermal energy or the acoustic energy are transformed into a different form through a relevant path. This study deals with a numerically- predicted, Thermoacoustic instability in a Rijke tube by using a non-linear model for a heat source. The heating part where the energy transformation occurs actively is modeled after simulating two-dimensional cylinder case with constant surface temperature, and a nonlinear model that accounts for the transfer function of magnitude- and phase-characteristics is properly implemented so as to be dependent on the pulsation strength in the tube. The heat source model is observed to result in equivalent Thermoacoustic instabilities in the Rijke tube except low flow-rate cases in which the natural convection is dominant.

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복사 열전달을 고려한 자연대류 원형 히트싱크 열전달 해석 (Thermal Analysis of a Radial Heat Sink with Radiation and Natural Convection)

  • 유승환;장대석;이관수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권4호
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    • pp.385-390
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    • 2012
  • 본 연구는 LED 조명기구에 적합한 원형 히트싱크의 최적설계를 수행하였다. DTRM 복사 모델을 이용하여 자연대류와 복사 열전달을 수치적으로 해석하였고, 수치모델을 실험을 통하여 검증하였다. 휜 개수, 긴 휜 길이, 중간 휜 길이가 전체 열저항 및 복사 열전달에 미치는 영향을 조사하였고, 그 결과 방사율이 증가할수록 복사 열전달의 크기는 증가하여 열저항은 감소하지만, 인자 변화에 따른 전체 열저항의 경향성은 거의 일정하였다. 원형 히크싱크의 최적화를 수행하였고, 최적화된 긴 휜의 개수는 19~28 개, 긴 휜의 길이는 히트 싱크의 반지름의 1/2 이고, 휜의 길이 비는 0.4~0.7 사이의 값을 얻었다.

유한차분 도식에 따른 건물 계단통에서의 3차원 부력 난류유동 수치해석 (Numerical analysis of 3-dimensional buoyant turbulent flow in a stairwell model with three different finite differencing schemes)

  • 명현국
    • 설비공학논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.73-80
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    • 1999
  • This paper describes a numerical study of three-dimensional buoyant turbulent flow in a stairwell model with three convective differencing schemes, which include the upwind differencing scheme, the hybrid scheme and QUICK scheme. The Reynolds-averaged Navier-Stokes and energy equations are solved with a two-equation turbulence model. The Boussinesq approximation is used to model buoyancy terms in the governing equations. Three-dimensional predictions of the velocity and temperature fields are presented and are compared with experimental data. Three-dimensional simulations with each scheme have predicted the overall features of the flow fairly satisfactorily. A better agreement with experimental is achieved with QUICK scheme.

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25.8kV 25kA 3상 GIS 모선의 온도상승 예측 (Temperature Rise Prediction of 25.8kV 25kA Three-phase GIS Bus Bar)

  • 김중경;한성진;오연호;박경엽
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.894-895
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    • 2007
  • This paper presents coupled analysis between finite element method and analytic technique for predicting temperature rise of 25.8kV 25kA three-phase GIS bus bar. The power losses and temperature distribution of three-phase GIS bus bar model are analyzed by magneto-thermal finite element method. The heat transfer coefficients on the boundaries are analytically calculated by applying Nusselt number considering material constant and model geometry for the natural convection. And these are used as the input data to predict the temperature rise of three-phase GIS bus bar model by coupled magneto-thermal F.E.A. The predicted temperature of 25.8kV 25kA three-phase GIS bus bar model shows good agreement with the experimental data.

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