초록 ▼

단상 및 다상유동 영역에서 유동공진을 이용한 열전달 촉진 현상에 대한 근원적인 탐구를 통하여 새로운 열전달 촉진 Mechanism의 이론을 확립하고 이를 응용한 열전달 촉진기술을 개발하며, 이를 기존의 다양한 열시스템에 적용함으로써 열시스템의 성능을 향상시킨다.
(열전달계수 20-100% 향상, 열시스템 성능 10-50% 향상)
본 연구에서는 열시스템의 성능 향상과 소형화를 동시에 추구하기 위하여 유동공진을 이용한 열전달 촉진 관련 다음과 같은 연구를 수행하였다.
- 그루브 채널에서 열확산 촉진에 미치는 그루브 형상

단상 및 다상유동 영역에서 유동공진을 이용한 열전달 촉진 현상에 대한 근원적인 탐구를 통하여 새로운 열전달 촉진 Mechanism의 이론을 확립하고 이를 응용한 열전달 촉진기술을 개발하며, 이를 기존의 다양한 열시스템에 적용함으로써 열시스템의 성능을 향상시킨다.
(열전달계수 20-100% 향상, 열시스템 성능 10-50% 향상)
본 연구에서는 열시스템의 성능 향상과 소형화를 동시에 추구하기 위하여 유동공진을 이용한 열전달 촉진 관련 다음과 같은 연구를 수행하였다.
- 그루브 채널에서 열확산 촉진에 미치는 그루브 형상비, 왕복유동의 주파수 및 진폭의 영향에 대해 수치해석적 연구
- 2차원 삼각형상 그루브 채널에서의 유동공진이 열전달 촉진에 미치는 영향에 관한 수치해석적 연구
- 벽면 가진에 의한 자연대류의 공진현상을 연구하기 위하여 사각 밀폐 공간 내의 하단을 가진 시키는 경우에 관한 수치해석적 연구
- 판형 열교환기의 주요인자인 플레이트 피치와 세브론각의 변화에 따른 열교환기의 내부구조 변화와 유동공진 주파수의 상관관계를 실험적으로 규명함
- 온도가 다른 두 유체 사이의 열전달을 고려한 실제 판형 열교환기 모델에 대한 수치해석을 수행함으로써 맥동유동에 의한 판형 열교환기의 열전달 향상 가능성을 수치해석적으로 평가함
- 판형 열교환기에서 유동공진이 R-134a 냉매의 증발에 미치는 영향을 실험적으로 규명함
- 초음파 진동이 기포의 거동 및 자연대류와 핵 비등상태에서의 열전달 촉진 원리에 대하여 유동가시화를 통한 연구
- 음향공진이 매달려 있는 액적의 형상 진동 모드에 미치는 영향
- 음향가진에 의해 각각의 형상 진동모드에 대한 고유주파수가 액적의 증발에 미치는 영향을 실험적으로 규명함
- 유동공진을 이용한 열전달 촉진분야에 대한 새로운 학문영역 구축 및 학술적인 기여
- 열시스템의 성능고도화 및 소형화
- 새로운 열전달 촉진기술의 응용을 통한 독창적 산업기술력의 선점
- 기술력에 의한 핵심기기의 개발로 고부가가치 창출
- 새로운 기술 분야에 대한 전문인력의 양성으로 신산업 창출을 위한 인력 확보

Abstract ▼

The objectives of the present study is to investigate heat transfer enhancement mechanism using flow resonance in single/multi-phase flow regions. This heat transfer enhancement technology has been applied to a real heat exchanger to improve their performance.
Target : - To improve heat transfer

The objectives of the present study is to investigate heat transfer enhancement mechanism using flow resonance in single/multi-phase flow regions. This heat transfer enhancement technology has been applied to a real heat exchanger to improve their performance.
Target : - To improve heat transfer coefficient by 20-100%
- To improve thermal system performance by 10-50%
Heat transfer enhancement phenomena by flow resonance is studied to develop the innovative method to improve the performance of a thermal system. The following items will be carried out to reach the research objectives.
- A numerical study on thermal dispersion by oscillation flow in a grooved channel
- A numerical study on heat transfer enhancement by flow resonance in a triangular grooved channel
- A numerical and experimental study on performance enhancement by flow resonance in a plate heat exchanger
- An experimental study on natural convection and boiling heat transfer enhancement by ultrasound vibration through flow visualization
- An experimental study on heat transfer enhancement correlation during evaporation of refrigerant R-134a by flow resonance
- An experimental study on oscillation mode characteristics and natural frequencies of a pendant droplet by acoustic wave
- An experimental study on evaporation enhancement of a pendant droplet by acoustic resonance
- To establish new academic area in the field of the heat transfer enhancement by flow resonance.
- To obtain performance enhancement and size reduction of thermal systems.
- To establish innovative technology with applications of new heat transfer enhancement technology.
- To provide professional personnel to create new industrial field for higher profits.

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문...3
• 1. 국문요약문...3
• 2. 영문요약문...5
• Ⅲ. 연구내용 및 결과...6
• 제 1 장 서론...6
• 제 2 장 그루브 채널에서 왕복 유동에 의한 열확산 촉진...12
• 제 3 장 삼각 그루브 채널에서 유동공진이 열전달 촉진에 미치는 영향에 관한 수치해석...21
• 제 4 장 사각 밀폐 공간에서 벽면 가진에 의한 유동공진에 대한 수치해석...28
• 제 5 장 판형열교환기에서 유동공진이 열교환기 성능에 미치는 영향에 관한 실험...38
• 제 6 장 판형 열교환기에서 유동공진이 열교환기 성능에 미치는 영향에 관한 수치해석...53
• 제 7 장 판형 열교환기에서 맥동유동이 냉매의 증발에 미치는 영향...83
• 제 8 장 초음파 진동에 의한 대류 및 비등 열전달 촉진...95
• 제 9 장 음향공진에 의한 액적의 형상 진동 모드 및 증발 촉진...112
• 제 10 장 결 론...128
• 인용문헌...132
• 연구성과...136