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최적의 에어프라이어 설계에 관한 열유동해석2025.04.291. 에어프라이어 에어프라이어는 기름이 아닌 공기를 사용하여 음식을 조리하는 장치입니다. 팬에서 나오는 공기가 측면을 따라 내려가다가 아래 표면을 통해 다시 올라가는 구조를 가지고 있습니다. 이 발표의 목표는 최적의 온도 분포를 가질 수 있는 모델을 찾는 것이며, 전도, 대류, 복사 등의 열전달 메커니즘을 고려하여 이를 달성하고자 합니다. 2. 열유동해석 에어프라이어의 최적 설계를 위해 열유동해석을 수행하고자 합니다. 이를 통해 에어프라이어 내부의 온도 분포와 공기 유동 특성을 분석하고, 최적의 성능을 발휘할 수 있는 모델을 찾고자...2025.04.29
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피자 오븐의 효율적인 배치를 통한 열유동해석2025.04.291. 피자 오븐 열유동 해석 이 프로젝트에서는 피자 오븐의 구조를 변경하여 CFD 분석을 수행하였다. 입구 크기, 굴뚝 위치, 오븐 높이, 피자 높이, 굴뚝 직경 등 5가지 변수를 변경하여 오븐의 효율과 온도 균일성을 분석하였다. 그 결과 입구 크기가 작을수록, 굴뚝이 열원 바로 위에 있을수록, 오븐 높이가 기본 모델과 유사할수록, 피자 높이가 150mm일 때 가장 효율적이고 온도 분포가 균일한 것으로 나타났다. 이를 통해 피자 오븐의 최적 구조를 도출하였다. 1. 피자 오븐 열유동 해석 피자 오븐 열유동 해석은 피자 조리 과정에서...2025.04.29
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암호화폐 채굴 공장의 효율적인 열유동해석2025.04.291. 암호화폐 채굴 공장 암호화폐 채굴 공장에서는 수많은 그래픽 카드가 가동되어 비트코인을 채굴하고 있습니다. 이러한 채굴 공장에서는 효율적인 열 관리 시스템이 필요하여, 본 발표에서는 CFD 분석을 통해 그래픽 카드의 열 배출을 최적화하는 방법을 제시하고 있습니다. 2. 그래픽 카드 그래픽 카드는 채굴 과정에서 많은 열을 발생시키며, 과열되면 성능이 저하됩니다. 따라서 그래픽 카드의 열을 효과적으로 배출하는 것이 중요합니다. 3. 열전달 이론 본 발표에서는 열전도, 대류 열전달, 열접촉 저항 등의 열전달 이론을 바탕으로 그래픽 카...2025.04.29
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전기차 배터리팩 내 열분석 및 성능개선 열유동해석2025.04.291. 전기차 배터리 열관리 최근 전 세계 자동차 제조업체들이 배출 규제와 연비 규제로 인해 다양한 전기 자동차 개발을 가속화하고 있습니다. 특히 전기 자동차는 대용량 배터리를 사용하므로 주행 시 매우 높은 열이 발생합니다. 따라서 배터리 열 관리는 대용량 배터리와 관련된 연구 분야 중 가장 큰 문제 중 하나입니다. 배터리 온도가 적절한 온도 범위에서 유지되지 않으면 배터리 성능 저하와 안전성 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 효과적인 배터리 열 관리 시스템을 통해 배터리 성능, 수명 및 연비 향상을 도모할 수 있습니다. 2. 배터...2025.04.29
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보일러의 효율적인 저가 설계 열유동해석2025.04.291. 보일러 경제기 지구 온난화가 심각해짐에 따라 친환경 기술이 주목받고 있습니다. 그 중 하나가 폐열을 회수하여 다시 사용하는 경제기 기계입니다. 이러한 경제기는 가정 주변에 흔한 보일러에도 설치되어 있어, 이 프로젝트에서는 보일러의 경제기 효율을 높이고자 하였습니다. 고효율 경제기의 조건을 파악하기 위해 다양한 요소를 변경하며 테스트했습니다. 먼저 알루미늄, 구리, 스테인리스강(STS304) 3가지 재료를 변경하여 테스트한 결과, 열전달량(Q)이 각각 888.33W, 782W, 721.91W로 나타났으며, 열전달량이 가장 높은 ...2025.04.29
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자연대류 현상 관찰 및 분석2025.01.291. 자연대류 자연대류는 유체의 온도 차이로 인해 발생하는 유체 운동을 말한다. 온도가 높은 벽면에서 유체가 가벼워져 상승하고, 차가운 벽면에서 유체가 무거워져 하강하는 순환 운동이 발생한다. 이러한 자연대류 현상을 계산 영역 내에서 관찰하고 분석하였다. 2. 레일리 수 레일리 수는 유체 사이의 열 전달과 관련된 무차원 수로, 임계값보다 작으면 열이 전도 형태로 전달되고 임계값보다 크면 대류 형태로 전달된다. 본 실험에서는 레일리 수 16,219와 50,000에 대해 분석하였으며, 50,000에서는 불규칙한 난류 형태가 관찰되었다....2025.01.29
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마이크로채널 쿨러 설계 프로젝트2025.01.291. 내부유동 유체가 표면 온도보다 낮은 균일한 온도로 관으로 들어갈 때, convection이 일어나 온도경계층이 발달한다. 또한 표면 온도가 균일하거나 균일한 열유속이 작용될 때 thermally fully developed에 도달할 수 있다. laminar flow에 대해 열적 입구길이를 계산할 수 있으며, 비원형 관에서의 convection을 포함하는 경우 수력학적 지름을 통해 결과를 근사로 적용할 수 있다. 2. Base case 분석 Base case에 대한 속도와 온도 contour를 분석하였다. 속도의 평균값은 0.5...2025.01.29
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열역학 제1법칙, 제2법칙, 사이클 부시기 (A+ 1등 정리 자료, 문제 풀이 꿀팁 방출)2025.05.091. 열역학 제1법칙 열역학 제1법칙은 에너지 보존 법칙을 나타내며, 밀폐계와 개방계에 적용된다. 밀폐계의 경우 내부에너지 변화, 열전달량, 일 변화 간의 관계를 나타내고, 개방계의 경우 질량, 에너지, 일 변화 간의 관계를 나타낸다. 이를 통해 다양한 열역학 장치의 성능을 분석할 수 있다. 2. 열역학 제2법칙 열역학 제2법칙은 과정의 방향성을 결정하고 에너지의 질적인 측면을 나타낸다. 엔트로피 개념을 통해 자연계의 비가역성과 열기관의 효율 한계를 설명한다. 가역과정, 비가역과정, 내적 가역과정 등의 개념을 이해하면 열역학 제2법...2025.05.09
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광학기기를 사용한 유동장 측정2025.05.071. PIV(Particle Image Velocimetry) PIV의 기본 원리는 촬영영상에서 물입자의 운동궤적을 추적하고 입자화상을 취득하기 위하여 유동장의 비중과 거의 동일한 특수 추적 입자(tracer particle)를 선정하여 투입한다. Cylindrical 렌즈를 이용하여 레이저 평면광을 만들어 입자에 레이저 광선을 투영하여 반사시켜 주어진 시간간격 동안 유체와 같이 움직인 입자들의 변위정보를 조사한다. CCD 카메라와 같은 화상입력장치를 평면광에 수직으로 설치하여 입자화상을 정밀하게 촬영하여 취득하게 된다. 촬영한 변...2025.05.07
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열교환기 실험2025.01.151. 열교환기 실험 실제 열교환기를 통해 향류와 병류에서의 열전달을 조작하여 얻은 값으로 총괄열전달계수를 측정하여 향류와 병류 각각에서의 열전달을 이해한다. 향류 배열은 가장 효율이 좋은 배열로써 유체들이 서로 반대 방향으로 흐르며, 각 유체의 온도변화가 크게 요구될 때 사용한다. 병류 배열에서는 고온 및 저온의 유체가 같은 방향으로 흐르며, 벽의 온도를 균일하게 요구할 때 사용한다. 1. 열교환기 실험 열교환기 실험은 열전달 및 유체역학 분야에서 매우 중요한 실험입니다. 열교환기는 다양한 산업 분야에서 널리 사용되는 장치로, 이를...2025.01.15
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