13편의 한국어 분석 — 최신순으로 정렬했어요
본 연구는 이중 스트랜드 주조용으로 설계된 턴디시에서 단일 스트랜드 주조 시 플라즈마 가열 조건 하의 용강 유동 및 열전달 거동을 분석했습니다. 유동 제어, 온도 균일성 및 산업 운전 요구사항을 충족하기 위해 3차원 정상 상태 및 비정상 상태 전산유체역학(CFD) 모델을 개발하여 턴디시 내 유동장 및 온도장을 최적화했습니다. 새롭게 설계된 난류 억제기와 벽면 개조를 결합한 결과, 턴디시 내 용강의 유동 및 열전달이 크게 개선되었습니다. 저속 영역의 부피는 1.37m³에서 0.32m³로, 저온 영역의 부피는 1.54m³에서 0.01…
비균일 축방향 가열 조건에서 임계열유속(CHF) 예측은 국부 열적 여유가 국부 열역학적 조건뿐만 아니라 상류 가열 이력에도 의존하기 때문에 여전히 어려운 과제입니다. 기존의 비균일 CHF 예측 방법은 경험적 보정 계수를 통해 열 이력 효과를 설명하지만, 본 연구에서는 트랜스포머 모델을 활용하여 이 보정 계수를 학습하고 기존의 예측 공식을 유지합니다. 먼저, 대규모 균일 가열 CHF 데이터베이스로 사전 학습된 신경망을 고정하고 기준 균일 가열 CHF 예측에 사용합니다. 이후 비균일 CHF 데이터에 대해 인과적 트랜스포머 모델을 훈련…
본 연구는 가스 터빈 후방 냉각 통로를 모사한 저종횡비 직사각형 채널 내 엇갈린 원형 핀 휜 배열에서 핀 표면과 최종벽(endwall)의 열전달 기여도를 분리하여 실험적으로 분석했습니다. 핀 휜 배열은 높이 대 직경비 2, 유동 방향 피치 2.5D, 스팬 방향 피치 2D의 기하학적 특성을 가집니다. 동일한 작동 조건에서 핀과 벽의 열전달 기여도를 분리하기 위해 구리 핀과 퍼스펙스 핀을 사용한 두 개의 기하학적으로 동일한 시험부를 활용했습니다. 실험은 정지 조건에서 레이놀즈 수 3000-25000 범위, 회전 조건에서는 레이놀즈 수…
본 연구는 분자동역학 시뮬레이션을 통해 친수성 및 소수성 스트라이프가 교차하는 하이브리드 표면에서 액체 나트륨의 기포 핵생성 특성을 조사했습니다. 벽 온도와 스트라이프 너비를 독립적으로 조절하여 열적 구동력과 기하학적 스케일 효과를 분리하여 분석했습니다. 벽 온도 715K에서는 소수성 스트라이프에서만 핵생성이 발생했으며, 735K에서는 친수성 표면에서도 독립적인 2차 핵생성이 관찰되었습니다. 865K에서는 핵생성이 두 영역에서 동시에 시작되어 젖음성 대비가 무의미해졌고, 1100K에서는 친수성 스트라이프에서 더 많은 증기 핵이 형…
풀 비등은 고열유속 장치에 효과적인 열관리 방식이나, 고열유속 환경에서는 기포 합착으로 증기층이 형성되어 액체 보충을 방해하고 표면 건조 및 비등 위기를 초래한다. 본 연구는 비균일 전장 하에 리브 구조 표면에서 유전체 유체 HFE-7100의 기포 동역학 및 열전달을 수치 시뮬레이션과 유동 가시화 실험으로 분석했다. 정전기, 이상 유동, 상장, 상변화 열전달을 통합한 2D 비정상 연성 모델을 구축하고, 기포 변형 및 열전달 예측치를 실험 데이터로 부분 검증했다. 인가 전압, 리브 간격, 벽면 과열도가 전장 분포, 증기 재분배, 국부…
석탄 화력 발전의 심층 피크 부하 시스템에서 증기 추출 및 용융염 축열과 연동되는 핵심 열교환 장비의 유동 및 열전달 특성은 시스템 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 본 연구는 나선형 열교환기(SWHE) 내 고압 과열 증기와 저융점 용융염의 열수력학적 특성을 체계적으로 분석하기 위해 정상 상태 단상 수치 시뮬레이션 방법을 활용했습니다. 주요 기하학적 구성 매개변수와 작동 매개변수가 열교환 성능에 미치는 영향을 평가하고, 종합 성능 평가 기준(PEC)을 기반으로 정량적으로 분석했습니다. 연구 결과, 기하학적 매개변수는 주로 양측의 …
2차원(2D) 물질과 3차원(3D) 기판 간의 반데르발스(vdW) 계면을 통한 효율적인 열 방출은 나노전자 소자에서 근본적인 난제로 남아있습니다. 본 연구는 분자 동역학 시뮬레이션을 활용하여 기판 표면에 원자 단위의 얇은 비정질층을 도입함으로써 육방정계 질화붕소/이산화규소(h-BN/SiO₂) 계면의 열전달이 극적으로 향상됨을 입증했습니다. 매끄러운 결정질 표면 대비 계면 열전도율이 최대 약 2.8배 증가했으며, 기판 거칠기, 계면 결합 강도, 공공 농도 조절을 통해 추가적인 제어가 가능했습니다. 스펙트럼 열류 및 포논 모드 분석 …
극지 연구에서 빙하 코어 채취에 필수적인 열 관성 시추 기술은 시추 효율과 코어 무결성 향상이라는 공학적 난제를 안고 있습니다. 특히 내부 발열원 설계가 시추 비트의 열 성능을 좌우하지만, 시스템 열전달 및 코어 보존에 미치는 영향은 충분히 정량화되지 않았습니다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하고자 MATLAB을 활용하여 3차원 비정상 다중 물리 연동 수치 모델을 개발했습니다. 이 모델은 상변화 및 유체 흐름을 포함하는 복잡한 열전달 과정을 시뮬레이션하며, 유한 체적법으로 풀이되고 실험 데이터(최대 관입 속도 오차 12.85% 미만…
항공 연료전지 추진 시스템 개발에서 열관리는 핵심 과제이나, 저압 및 밀리미터 스케일 기하학적 구조에서 저지구온난화지수(low-GWP) 유체에 대한 열수력학적 연구는 부족합니다. 특히, 압력과 질량 유속 등 제어 가능한 작동 변수가 열전달 성능, 비등 시작, 수력학적 손실에 미치는 복합적인 영향은 체계적으로 규명되지 않아 예측 모델 및 설계 방법 검증에 한계가 있었습니다. 본 연구는 이러한 간극을 해소하고자 수평 사각 채널(수력학적 직경 5mm)에서 R1233zd(E)의 유동 비등 특성을 조사했습니다. 입구 압력은 2.5~3bar…
본 연구는 셀룰로스 기반 증발 냉각 패드의 성능에 미치는 유입 공기의 건습구 온도, 상대 습도, 그리고 공기 속도의 복합적인 영향을 실험 및 모델링을 통해 분석했습니다. 기존 연구들이 온도, 습도, 유량을 개별적으로 다루었던 것과 달리, 본 연구는 이들 변수 간의 상호작용이 공기 냉각 및 가습에 미치는 영향을 체계적으로 규명했습니다. 실험은 건구 온도, 상대 습도, 물 온도, 공기 속도, 물 유량을 정밀하게 제어하며 진행되었습니다. 이를 통해 열 및 물질 전달 계수를 도출하고, 이를 바탕으로 1차원 열 및 물질 전달 모델을 개발했…
열변색 액정(TLC)을 활용한 과도 열전달 실험은 고해상도 표면 온도 데이터를 제공하지만, 신호 잡음, 비이상적인 유체 온도 변화, 그리고 픽셀 단위에서 다중 TLC 반응을 분석하는 어려움이 존재합니다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위한 완전 자동화 분석 프레임워크를 제안합니다. 제안된 프레임워크는 (i) 휘태커 알고리즘을 통해 원본 비디오 데이터의 잡음을 제거하고 베이스라인을 보정하며, (ii) 구간별 감지를 통해 픽셀당 여러 강도 피크를 식별하고, (iii) Duhamel 원리의 단계별 부분 적분(SPI) 공식을 사용하여…
용융염 상변화 축열 시스템의 충전 속도는 상변화 물질의 낮은 열전도율로 인해 제한되는 문제가 있습니다. 본 연구는 이러한 한계를 극복하고자 엔탈피-다공성 방법을 활용하여 중저온 용융염 쉘-앤-튜브 열교환기를 수치적으로 분석했습니다. 연구는 환형 핀, 핀 개수, 핀 두께, 그리고 다중 튜브 결합이 용융 거동 및 축열 성능에 미치는 영향을 체계적으로 분석했습니다. 이를 통해 열전달 효율을 극대화하고 축열 시스템의 성능을 향상시키는 최적의 설계 인자를 도출하고자 했습니다. 환형 핀 도입 시 완전 용융 시간이 1392초에서 1105초로…
본 연구는 두 평행판 사이에 갇힌 폴리머 펜타 하이브리드 나노유체의 비정상 압착 유동 및 열전달 거동을 분석합니다. 비압축성, 층류 유동을 가정하고 점성 소산 및 나노입자 효과를 통합한 시간 의존적 수학적 모델을 개발했습니다. 이 모델은 연료전지, 레독스 흐름 전지, 전해조, 슈퍼커패시터와 같은 밀폐된 전기화학 에너지 시스템에 적용 가능합니다. 나노유체의 거동 예측을 위해 머신러닝 기반의 인공신경망(ANN) 모델을 통합했습니다. 은닉층에 시그모이드 활성화 함수, 출력층에 선형 뉴런을 사용하는 2계층 피드포워드 신경망을 Levenb…
