In this analysis, the analytical model was verified through the normal mode analysis of the piston for the 2.9 liter IDI (indirect injection) engine. Heat transfer analysis was carried out by selecting two cases of applied temperature using the validated model. The first case was a condition of 350℃ on the piston upper surface and 100℃ on the piston body and inner wall. In the second case, the conditions were set to give a temperature of 400℃ on the upper surface of the piston and 100℃ on the piston body and the inner wall. In addition, the temperature distribution due to heat transfer was obtained for the pistons with boundary conditions of two cases, and then the thermal stress distribution due to thermal expansion was obtained using the input. Using this analysis result, the thermal stress caused by thermal expansion due to the thermal conduction of the piston is examined and used as the basic data for design.

The improvement of heat transfer in water cooling passage of lithium-ion battery is numerically studied by employing trapezoidal vortex generators. Battery Design StudioⓇ software is used for modeling electro-chemical heat generation in the battery. The conjugated heat transfer is analyzed with the commercial package STAR-CCM+ in terms of inlet flow velocities. The result shows that vortex generator enhances the convective heat transfer by developing thermal boundary layers and secondary flows in downstream, which results in reducing the average temperature of the battery by about 1℃. The heat transfer is enhanced for the whole inlet velocity, while the pressure loss sharply increases at more than inlet velocity of 0.1m/s. The optimum inlet velocity is around 0.1m/s for in terms of the heat transfer and pressure loss.

본 연구는 일정한 풍환경하에 온실 피복재 관류전열손실을 분석하기 위하여 온실 열손실 분석용 소형 풍동을 제작하고 그 성능을 분석하였으며 모형온실을 적용하였을 때의 관류전열손실을 분석하였다. 소형 풍동은 시험부 측 공기흐름이 정상상태를 유지하고 편차를 최소화하기 위하여 풍동의 각 요소를 반영하여 구성하였으며 송풍부, 확산부, 정류부, 축소부, 시험부로 구성하였다. 소형 풍동의 형태는 개방형, 토출식으로 결정하였고, 시험부 규격은 제작하고자 하는 모형온실의 규격과 상사비율, 시험부의 단면 폐쇄율을 감안하여 결정하였다. 상사비율을 풍동실험에 적용할 모형은 농업시설 중 가장 큰 비중을 차지하고 있는 단동 비닐온실을 대상으로 하였다. 소형풍동 내 풍속을 조절함에 따라 나타나는 모형온실 피복재의 관류전열계수는 피복재 면을 크게 지붕면과 측벽면, 앞뒷면으로 나누고 각 면별 계측 데이터를 평균 내어 산출하였다. 지붕면은 풍속이 증가함에 따라 전열계수도 증가하나 증가폭이 감소하는 구간은 배치각도에 따라 1-2ms-1과 2-3ms-1으로 구분되어지는 것으로 판단되었다. 측벽면의 전열계수가 증가하는 폭이 큰 구간은 0-1ms-1 구간인 것으로 판단된다.

목적 : 근적외선 흡수렌즈의 광학적 특성과 단열특성을 분석하였다. 방법 : 선명도를 분석하기 위해 화상테스트 차트를 카메라로 촬영하였고, 이미지 분석 프로그램을 이용하여 분석하였다. 32명을 대상으로 시력을 측정하였다. 단열효과를 분석하기 위해 돼지피부와 안검 피부에 근적외선을 조사하고 디지털온도계와 열화상카메라를 사용하여 온도를 측정했다. 렌즈 표면에 근적외선을 조사하여 표면온도를 측정하였고, 열에 의한 렌즈손상을 관찰하였다. 근적외선 흡수안경과 착색안경을 착용하고 선명도, 눈부심, 열감, 광량에 대한 주관적 만족도를 평가하였다. 결과 : 근적외선 흡수렌즈와 착색렌즈에 의한 선명도와 시력은 유의한 차이가 없었다. 근적외선 흡수렌즈를 착용 했을 때 돼지피부와 사람 안검의 온도변화는 착색렌즈를 착용했을 때보다 더 낮았다. 근적외선 조사에 의해 근적외선 흡수렌즈가 착색렌즈보다 표면의 온도가 더 높았고, 더 빨리 손상되었다. 설문조사에서 근적외선 흡수렌즈에 의한 선명도(p=0.040)와 눈부심(p=0.000)에 관한 만족도는 모두 청색렌즈보다 더 높았지만 나머지 착색렌즈들과 유의한 차이가 없었다. 근적외선 흡수렌즈에 의한 열감과 광량에 관한 주관적 만족도는 착색렌즈보다 더 높았다. 결론 : 근적외선 흡수렌즈와 착색렌즈에 의한 선명도와 시력은 유의한 차이가 없었으며, 근적외선 흡수렌즈의 단열효과는 착색렌즈보다 더 좋았다. 본 연구는 근적외선 흡수렌즈의 단열효과에 대한 기초자료를 제시하였다고 생각된다.

In this study, a white smoke reduction simple prediction model of white smoke reduction heat exchange system was developed by using EES. In order to verify the reliability of the EES model, it was compared with the computational results. The developed EES predictive model was used to calculate the temperature and absolute humidity of the mixed SA and EA according to the change of cooling water capacity, flow rate ratio of SA/EA, and SA inlet temperature. The difference between final temperature and absolute humidity at the outlet of the mixer calculated by computational analysis and EES was within 1.4% and 3.6%. As the cooling water capacity and the inlet flow rate ratio increased, and as the inlet air temperature decreased, the temperature and absolute humidity of the mixer decreased. The most influential factor in the white smoke reduction effect among the design variables of the white smoke reduction heat exchange system was the flow rate ratio of SA/EA.

환경풍동 내 공기의 온도와 속도 변화에 대한 공기 유동과 전열 특성을 분석하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 풍동 시험부 내 각 단면의 평균 속도, 균일도, 그리고 대류 열전달계수는 노즐 출구의 온도와 속도에 따라 큰 영향을 받게 된다. 노즐 출구로부 터 멀어질수록 평균 속도와 균일도가 점차 감소하고, 노즐 출구의 속도가 50km/h일 때 공기온도가 -40~60oC까지 변화함에 따라 단면 평균 속도와 균일도가 각각 약 12.9%와 13.5% 정도까지 증가하였다. 또한 시험부 바닥의 대류 열전달계수는 50~150km/h의 속도 변화에 대해 약 59.7%까지 증가하였으며, 공기의 온도와 속도가 증가함에 따라 시험부 열 유속도 함께 증가하였다. 본 연구에서 수행한 결과들은 최적의 환경풍동 설계에 필요한 주요 설계 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

교량에서의 화재는 최근까지도 빈번하게 발생되고 있으며, 특히 케이블교량에서 화재가 발생될 시 케이블에 높은 온도상승으로 인해 케이블에 손상 및 파단이 발생될 수 있다. 본 연구에서는 케이블교량에서 발생될 수 있는 화재 시나리오를 설정하였다. 또한 실물차량 화재실험 결과를 토대로 화재강도모델을 제안하여 대상교량 케이블의 열전달 해석을 수행하였다. 해석 결과 단면적이 작은 케이블에서 더 높은 온도상승이 발생되며, 유조차를 제외한 차종의 경우 내화 성능 기준을 초과하지 않는 결과를 나타내었다. 유조차 화재의 경우 갓길에서 발생될 때 최소 단면적 케이블에서 내화 성능 기준을 초과하는 결과 를 보이며, 기준을 초과하는 케이블의 높이는 약 14m로 나타나 이에 따른 대책 및 내화 보강의 필요성을 확인하였다. 본 연구결과를 통해 케이블교량에서 화재가 발생될 때 케이블의 온도변화에 대한 간접적인 평가가 가능한 것을 확인하였으며, 향후 화재 발생 시 바람에 영향을 고려한 열전달 해석과 케이블의 온도상승 시 교량의 사용성에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

The purpose of this study is to provide basic data for setting environmental design standards for domestic greenhouses. We conducted experiments on thermal environment measurement at two commercial greenhouses where hot water heating system is adopted. We analyzed heat transfer characteristics of hot water heating pipes and heat emission per unit length of heating pipes was presented. The average air temperature in two greenhouses was controlled to 16.3oC and 14.6oC during the experiment, respectively. The average water temperature in heating pipes was 52.3oC and 45.0oC, respectively. Experimental results showed that natural convection heat transfer coefficient of heating pipe surface was in the range of 5.71~7.49W/m2 oC. When the flow rate in heating pipe was 0.5m/s or more, temperature difference between hot water and pipe surface was not large. Based on this, overall heat transfer coefficient of heating pipe was derived as form of laminar natural convection heat transfer coefficient in the horizontal cylinder. By modifying the equation of overall heat transfer coefficient, a formula for calculating the heat emission per unit length of hot water heating pipe was developed, which uses pipe size and temperature difference between hot water and indoor air as input variables. The results of this study were compared with domestic and foreign data, and it was found to be closest to JGHA data. The data of NAAS, BALLS and ASHRAE were judged to be too large. Therefore, in order to set up environmental design standards for domestic greenhouses, it is necessary to fully examine those data through further experiments.

Severe wall thinning is found on the tube of a low-pressure evaporator(LPEVA) module that is used for a heat recovery steam generator(HRSG) of a district heating system. Since wall thinning can lead to sudden failure or accidents that lead to shutdown of the operation, it is very important to investigate the main mechanism of the wall thinning. In this study, corrosion analysis associated with a typical flow-accelerated corrosion(FAC) is performed using the corroded tube connected to an upper header of the LPEVA. To investigate factors triggering the FAC, the morphology, composition, and phase of the corroded product of the tube are examined using optical microscopy, scanning electron microscopy combined with energy dispersive spectroscopy, and x-ray diffraction. The results show that the thinnest part of the tube is in the region where gas directly contacts, revealing the typical orange peel type of morphology frequently found in the FAC. The discovery of oxide scales containing phosphate indicates that phosphate corrosion is the main mechanism that weakens the stability of the protective magnetite film and the FAC accelerates the corrosion by generating the orange peel type of morphology.

The wavy fins have been widely used on the compact heat exchangers in aero system, automotive, air-conditioner and cooler system. The Special Purpose Vehicle has many oil used system and it need cooling system by air in form of fin-flat tube heat exchanger. The objective of this work is to evaluate the performance of wavy fin by Computational Fluid Dynamics(CFD) analysis. 3 modified models were suggested to change protrude direction or to remove blocked surface bot and top of corrugated fin. The base model shows the lowest performance in pressure drop, and modified model 3 shows the highest performance in heat transfer rate. But, modified model 2 has the highest value in the Area goodness factor results, and modified model 3 has the highest value in the Volume goodness factor results.

Eight different data sets are examined in order to gain insight into the surface heat flux traits of the East Asian marginal seas. In the case of solar radiation of the East Sea (Japan Sea), Coordinated Ocean-ice Reference Experiments ver. 2 (CORE2) and the Objectively Analyzed Air-Sea Fluxes (OAFlux) are similar to the observed data at meteorological stations. A combination is sought by averaging these as well as the Climate Forecast System Reanalysis (CFSR) and the National Centers for Environmental Prediction (NCEP)-1 data to acquire more accurate surface heat flux for the East Asian marginal seas. According to the Combination Data, the annual averages of net heat flux of the East Sea, Yellow Sea, and East China Sea are −61.84, −22.42, and −97.54Wm−2 , respectively. The Kuroshio area to the south of Japan and the southern East Sea were found to have the largest upward annual mean net heat flux during winter, at −460- −300 and at −370- −300Wm−2 , respectively. The long-term fluctuation (1984-2004) of the net heat flux shows a trend of increasing transport of heat from the ocean into the atmosphere throughout the study area.

A numerical approach for ventilated disc brake with holes is carried out to investigate the effect of holes on the heat transfer characteristics. The numerical simulation code STAR-CCM+ is utilized to calculate flow and temperature fields with polyhedral meshes. The steady state results show that the holes make the flow velocity on the outer surface increasing, which induce the improvement of convective heat transfer on the outer surface. In the ventilated channel with holes, the convective heat transfer can be reduced due to the inflow of hot air through holes. In unsteady state, the disc has reached the highest temperature in 1,8s since the brake was engaged. The surface of disc without holes has maximum temperatures along the ventilated channels, while the surface temperatures of dis with holes are uniform.

쓰레기 소각장이나 산업체의 폐열을 농업에 활용한 사례는 몇몇 있었다. 그러나 온배수를 농업에 활용한 사례는 전무하였으며, 치어, 종패 등을 양식하는 수산업이 대부분이었다. 본 연구에서는 화력발전소의 온배수(폐열)를 열원으로 이용하는 120 RT 규모의 냉난방시스템을 제주특별자치도 서귀포시 안덕면 소재의 5,280m2 아열대 작물(망고) 재배 온실에 설치, 10월에서 다음해 2월까지 약 5개월 동안 난방을 실시하여 난방에너지 비용 절감 효과 등 분석하였다. 난방에너지 비용 절감효과는 면세경유에 대하여 87%이였으며, 또한 발전소의 온배수를 에너지원으로 재활용함으로 서 62%의 이산화탄소 배출 저감 효과를 얻었다. 본 연구를 계기로 2015년에 해수가 수열에너지 분야로 재생에너지에 포함되었다. 해수의 표층의 열을 히트펌프를 사용하여 변환시켜 얻은 에너지라는 수열에너지 분야의 기준과 범위를 볼 때, 이는 온배수가 재생에너지에 포함되었다고 말해도 과언이 아닐 것으로 사료된다. 그 이유는 온배수도 해수임에도 불구하고 온도가 일반 해수 보다 7~8oC 높아, 일반 해수를 히트펌프의 열원으로 이용하는 것보다 온배수를 열원으로 이용했을 때 히트펌프의 성능이 높기 때문이다. 또한 같은 해 농식품부의 폐열 재이용 시설 지원 사업이 발표되어, 발전소 온배수뿐만 아니라 산업체와 소각장의 폐열을 농업에 활용하면 지원을 받을 수 있게 되었다. 이 사업에 의하여 2015년 당진시, 하동군, 제주시, 곡성군이 선정되었으며, 2016년 태안군, 서귀포시 등이 선정되어, 2016년 말 곡성군과 제주시가 공사를 완료, 농업에 폐열을 활용하고 있으며(제주시는 발전소, 곡성군은 산업체 폐열을 이용하고 있음), 기타 지역은 추진 중이다.