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불균일한 복사조건하에 있는 히이트파이프 외벽과 확장표면의 결합구조에 대한 열적 성능 해석
夫俊洪 한국항공대학교 1991 論文集 Vol.29 No.-
본 논문의 목적은 히이트파이프 외벽과 확장표면이 결합된 구조물의 상하면에서 불균일한 복사조건이 가해질 때 구조물의 열적 응답과 성능을 연구하기 위한 것이다. 이와 같은 구조는 히이트파이프의 응축부 또는 증발부 외벽에 열전달 성능을 증진시키기 위해 서로 반대 방향으로 확장표면이 부착된 경우에 볼 수 있다. 본 연구의 대표적인 응용예로, 우주에서 인공위성이나 우주선 등에 사용되는 방열기 혹은 지상용으로는 온수급탕 태양열 집열기 등을 들 수 있다. 이론적 모델링과 수치해석에 의해, 히이트파이프 벽에서 원주방향으로의 온도분포는 물론 확장표면에서의 온도분포를 살펴보았다. 본 연구에서의 이론모델은 최근에 사용되는 선택적 도장의 효과를 고려하였으며, 정상 및 비정상상태의 해를 모두 제시하였다. 정상상태에 대한 해석의 결과 히이트라이프 외벽에 대해 열집중용량법 사용의 타당성을 보일 수 있었다. 확장표면의 폭이 대표적 설계변수로 고려되었으며, 핀의 효율과 집열효율을 작동온도와 확장표면 폭의 함수로 나타내었다. 한편, 표면의 성질들이 구조물의 열적성능에 미치는 영향도 검토되었다. The purpose of this study is to investigate thermal response of a heat pipe shell-fin structure that is subject to uneven radiation from upper and lowe sides. Such a structure would arise when fins are attached to opposing sides of the condenser or evaporator section of heat pipes to enhance the heat trensfer performance. Typical examples include radiators for space applications and solar energy collectors for water heating. The temperature distribution in the circumferential direction of the heat pipe shell as well as that in the fin is examined via theoretical modeling and numerical analysis. The model accounts for the effects of selective coatings. Both steady-state and transient solution procedures are presented. Examination of the steady-state results justifies the use of a thermally-lumped formulation for the heat pipe shell region. The effect of fin width is investigated as a typical design variable. The fin effciency and the collector effciency are also presented as functions of heat pipe operation temperature and fin width. The influence of the surface properties on the thermal performance of the heat pipe shell-fin structure are also examined.
부준홍 대한기계학회 1992 大韓機械學會誌 Vol.32 No.8
1. 열공학의 신기술과 핵심현상 1) 배경 2) 주요기술분야 3) cross-cutting technical Issues 4) 주요기술분야 요약 2. 열역학의 새로운 교육방법
터보팬 엔진의 성능해석과 예비설계를 위한 사용자 편의 프로그램 개발
김도형,부준홍 한국항공대학교 1998 論文集 Vol.36 No.-
터보팬 엔진은 현재까지 실용화된 항공기용 엔진 중에서는 가장 진보된 형태로서 많은 장점이 있는 반면, 구조와 메카니즘이 여타의 엔진 형태보다 복잡하므로 성능예측과 설계 및 제작에 있어 상대적으로 난이도가 높은 과정들을 포함하고 있다. 적절한 엔진을 선정하여 항공기에 채용하는 입장이나 개발하는 입장을 막론하고 이러한 엔진의 성능에 대한 정량적 이해는 기본해석과 엔지니어링 및 설계에 필수적이다. 터보팬 엔진의 성능해석을 다루기 위해 개발된 기존의 전산 프로그램들은 일반 사용자들이 편리하게 이용할 수 있는 환경과 절차가 미흡한 실정이다. 더구나, 반복계산이 많이 필요한 경우에는 보다 간편한 규모로 이용하기 용이한 프로그램이 필요하다. 본 연구에서는 대학과정 관련 과목의 전문 지식을 바탕으로 학생, 연구자 또는 현장의 기술자가 필요로 하는 계산을 용이하게 수행할 수 있도록 사용자 편의를 위주로 개인용 컴퓨터에서 사용할 수 있는 프로그램의 개발을 수행하였다. 개발된 전산 프로그램에는 설계점 성능해석과 탈설계점의 성능해석 과정이 포함되었다. While turbofan engines have many advantages as the most advanced type of aircraft engines developed thus far, they include relatively difficult procedures in performance prediction, design, and manufacturing due to complex structures and mechanisms. Either in the case of selecting a proper engine for a pre-defined aircraft or in the case of developing an engine itself, a quantitative understanding of the engine is required for basic analysis, engineering and design. A convenient environment and procedure are not provided in existing computer programs previously developed for the performance calculation of turbofan engines. Moreover, when a calculation involves lots of iteration procedure, a handy and user-friendly program is much desired. A user-friendly program was developed through this study, based on college-level engineering knowledges so that students, researchers, or engineers can conduct necessary calculations with ease on personal computers. The computer program developed in this study includes design-point and off-design performance analyses.