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유속 및 열전대 위치의 영향을 고려한 열경계층 내부의 복합열전달 해석
NUMERICAL ANALYSIS OF CONJUGATE HEAT TRANSFER INSIDE A THERMAL BOUNDARY LAYER CONSIDERING THE EFFECTS OF A FREE STREAM VELOCITY AND A THERMOCOUPLE POSITION 원문보기

한국전산유체공학회지 = Journal of computational fluids engineering, v.18 no.1 = no.60, 2013년, pp.77 - 82  

전병진 (서울과학기술대학교 에너지환경대학원 에너지시스템공학과) ,  이주안 (서울과학기술대학교 기계자동차공학과) ,  최형권 (서울과학기술대학교 기계자동차공학과)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The error in measuring temperature profiles by thermocouple inside boundary layer mostly comes from the conduction heat transfer of the thermocouple. The error is not negligible when the conductivity of the thermocouple is very high. In this study, the effect of conduction heat transfer of the therm...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 열전대가 존재하는 3차원 평판유동 해석에서 경계층의 온도구배에 의한 열전대 중심점에서 양 끝 단 방향으로의 냉각 효과를 확인하기 위해 z방향으로 무한대의 길이를 가지는 가상의 2차원(열전대 중심에서의 X-Y 평면) 평판유동에 대해서 해석을 수행하였다. Fig.

가설 설정

  • Kulkani et al.[10]의 평판 위의 열전대에 대한 2차원 수치해석에서 사용된 조건을 참고하여 속도경계층의 두께는 2.2 mm이며, 온도경계층의 두께는 2.65 mm로 가정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
온도계의 종류는 무엇이 있는가? 하지만 정확한 온도를 측정하는 것은 매우 어려운 문제이다. 온도계의 종류는 수은과 같이 온도에 따라서 물체의 부피가 변하는 열역학적 성질을 이용한 역학적 온도계, 온도의 변화에 따라서 다르게 측정되는 전기적 양을 이용한 전기적 온도계, 복사 에너지를 이용한 복사 온도계, 복합적인 기능을 갖는 특수 온도계로 구분된다. 온도계는 그 종류와 특성에 따라서 온도측정의 정확도나 온도측정범위의 제한과 같은 문제점들을 갖는다.
RTD의 장점은? 최근에 산업용으로는 RTD(Resistance Temperature Detector) 센서와 열전대(Thermocouple)가 많이 사용된다. RTD는 정밀한 온도 측정과 절대 온도를 알 수 있다는 장점을 가지고 있다. 그러나 온도측정 범위가 좁고, 4선을 이용하는 방식이기 때문에 상대적으로 구조가 복잡하다는 단점을 가지고 있다.
RTD의 단점은? RTD는 정밀한 온도 측정과 절대 온도를 알 수 있다는 장점을 가지고 있다. 그러나 온도측정 범위가 좁고, 4선을 이용하는 방식이기 때문에 상대적으로 구조가 복잡하다는 단점을 가지고 있다.
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참고문헌 (13)

  1. Omega, The thermocouple, Omega. 

  2. 1992, Sundqvist, B., "Thermal Diffusivity and Thermal Conductivity of Chromel, Alumel, and Constantan in the Range 100-450K," Trans. of the J. Appl. Phys., Vol.72, No.2, pp.539-545. 

  3. 1975, Blackwell, B.F. and Moffat, R.J., "Design and Construction of Low Velocity Boundary-layer Temperature Probe," Trans. of the J. Heat Trasf., Vol.97, No.2, pp.1-14. 

  4. 2002, Shi, J.-M., Breuer, M. and Durst, F., "Wall Effect on Heat Transfer form a Micro-cylinder in Near-wall Shear Flow," Trans. of the Int. J. Heat Mass Trasf., Vol.45, pp.1309-1320. 

  5. 1999, Lange, C.F., Durst, F. and Breuer, M., "Wall Effect on Heat Losses form Hot-wires," Trans. of the Heat and Fluid Flow, Vol.20, pp.34-47. 

  6. 1982, Bhatia, J.C., Durst, F. and Jovanovic, J., "Corrections of Hot-wire Anemometer Measurements Near Walls," Trans. of the J. Fluid Mech., Vol.122, pp.411-431. 

  7. 2002, Durst, F., Shi, J.-M. and Breuer, M., "Numerical Prediction of Hot-wire Corrections Near Walls," Trans. of the ASME., Vol.124, pp.241-255. 

  8. 2001, Durst, F., Zanoun, E.-S. and Pashtrapanska, M., "In Situ Calibration of Hot Wires Close to Highly Heatconducting Walls," Trans. of the Experiments in Fluids, Vol.31, pp.103-110. 

  9. 1998, Chew, Y.T., Khoo, B.C. and Li, G.L., "An Investigateion of Wall Effects on Hot-wire Measurements Using a Bent Sublayer Probe," Trans. of the Meas. Sci Technol., Vol.9, pp.67-85. 

  10. 2011, Kulkani, K.S., Han, S. and Goldstein, R.J., "Numerical Simulation of Thermal Boundary Layer Profile Measurement," Trans. of the Heat and Mass Trasf., Vol.47, No.8, pp.869-877. 

  11. 1999, Mosasd, M., "Laminar Forced Convection Conjugate Heat Transfer Over a Flat Plate," Trans. of the Heat and Mass Trasf., Vol.35, pp.371-375. 

  12. 2007, Han, S. and Goldstein, R.J., "Heat Transfer Study in a Linear Turbine Cascade Using a Thermal Boundary Layer Measurement Technique," Trans. of the ASME, Vol.129, pp.1384-1394. 

  13. 1986, Holman, J.P., Heat Transfer, McGraw-Hill. 

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