• 제목/요약/키워드: 관 형상 효과

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삼각 단면을 갖는 회전 열파이프의 열전달 특성에 관한 연구 (A Study on Characteristics of Heat Transfer for a Rotating Heat Pipe with a Trigonal Cross Section)

  • 이진성;김철주;김윤제;최영준;홍성은
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1997년도 추계학술발표회 논문집
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    • pp.114-121
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    • 1997
  • 회전 열파이프의 열전달 성능은 액막 두께 및 증발부로 귀환되는 응축 액막 유동율에 의해 결정된다. 그 동안 응축액 유동율을 촉진시키기 위하여 용기 내벽에 groove, 테이퍼 및 나선형 코일을 삽입하여 유동율을 높이는 방법들이 연구되었다. 본 연구도 회전 열파이프의 내부 관벽 구조에 관한 것으로써 삼각 단면을 갖는 회전 열파이프의 열전달 특성을 파악하고자 하였다. 삼각 단면을 갖는 회전 열파이프는 고속 회전 영역에서 모서리 부분으로 액막이 집중되어 관 내벽에 형성되는 액막 두께를 줄일 수 있으나 증발부에서 국부적인 과열이 발생되어 불안정한 작동 상태를 나타내었다. 따라서 본 연구에서는 개선방안으로 증발부에 부분적으로 원형관을 접합하였으며, 그 결과 dry-out의 억제와 함께 삼각 유동 단면에 의한 액막 두께 감소 효과를 볼 수 있었다. 회전체 발열부 냉각에 적용시키기 위해서는 앞으로 최적의 기하학적 형상에 따른 충전율 및 액막에서의 열전달에 대한 정량적인 해석 연구가 필요할 것으로 생각된다.

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상수 각형질 상호간의 표현형상관과 유전상관 (Phenotypic and Genotypic Correlations between Some Characters of Mulberry Trees)

  • 장권열;한경수;민병열
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 12호
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    • pp.1-4
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    • 1970
  • 뽕나무의 정엽중 즉 수량을 예측하고 수량과 제형질과의 관계를 알고자 우리나라 상수주요품종 4품종을 재료로 상수의 8개형질상호간의 유전상관, 표현형상관 그리고 환경상관을 계산한바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 각형질상호간의 표현형공분산, 유전공분산 그리고 환경공분산을 계산한 바 제1표와 같이 표현형공분산은 유전공분산의 값과 근사하나 다소 높고 환경공분산의 값은 그 변동이 심하다. 2. 각형질상호간의 유전상관, 표현형관계 그리고 환경상관 등은 계산한바 제2표와 같이 유전상관은 표현형상관보다 그 값이 높고 지조장과 주당지수간, 주당지수와 지총중간에 1이상의 이상치가 보였다. 3. 지조직경과 제형질상호간에는 어느 경우에 있어서도 상관의 정도가 낮고, 정엽중 즉 수량과 제형질간의 상관관계를 본바 수량과 지조직경간에는 그값이 낮으나 기타 제형질은 수량과 높은 상관관계를 보였다. 뽕나무의 제형질중 예취전에 측정할 수 있는 지조장, 절간수, 지조직경, 주당지수의 4개형질이 수량의 예측이나 선발대상형질로서 중요한 형질이나 본실험의 결과 지조직경은 수량과 상관의 정도가 낮고, 주당지수는 전보의 결과에서 유전력이 낮았으므로 지금까지의 결과로는 지조장과 절간수가 더욱 중요한 형질로서 취급하여야 할 것으로 믿으며 이들 형질들과 수량과의 직접효과와 간접효과를 구명하여 보는 것이 앞으로 남은 한 과제가 될 수 있을 것으로 믿는다.

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양측벽면에 사각돌출형 거칠기가 있는 이중관내의 난류유동과 열전달 해석 (An Analysis of Fully Developed Turbulent Heat Transfer and Flow in an Annulus with the Square-Ribbed Roughness on Both Walls)

  • 안수환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제17권3호
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    • pp.33-41
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    • 1993
  • 양벽면 모두 사각돌출형조도요소가 설치된 동심 이중관내에서 생기는 비대칭 난류유동과 열전달 특성을, 열전달과 마찰계수에 미치는 조도의 합성효과를 조사하기 위해, 연구하였다. 이론해석에서는 한쪽면에 거칠기가 있는 평행평판의 유동에 대한 수정 플란틀 혼합길이(mixing length)이론의 난류 모델을 속도분포와 마찰계수를 구하는데 사용하였다. 최대속도지점에서 안쪽과 바깥쪽의 두 속도형상들은 힘의 평형에 의해 일치시켰다. 그리고 나서, 온도 분포와 열전달 계수를 계산하였다. 속도형성과 마찰계수들의 해석결과는 실험과 매우 잘 일치하였다. 마찰계수와 Nusselt number에 미치는 조도비, 조도에 대한 피치비, 그리고 반경비등과 같은 여러 변수들의 효과들을 조사하였다. 본 연구는 일정의 조도 요소들이 전체적 효율 측면에서 볼때 유리하게 열전달을 향상시킨다는 것을 증명하였다.

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발전소 수증기 응축기용 전열 촉진관에 대한 연구 (A Study on Enhanced Tubes for Electric Utility Steam Condensers)

  • 김내현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.31-41
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    • 2016
  • 본 연구에서는 발전소 응축기를 모사할 수 있는 프로그램을 개발하고 발전소 응축기에 전열 촉진관 적용시 얻을 수 있는 여러 효과에 대하여 검토하였다. 평활관을 촉진관으로 교체한다면, 전열량의 증가에 따른 수증기 응축 온도가 내려가게 되므로 발전소의 효율이 증가하게 된다. 따라서 촉진관을 사용하면 기존 설비를 그대로 두고서도 상당량의 전력 여유도를 확보할 수 있다. 고려된 전열 촉진관은 외경 22.2 mm 티타늄 재질의 코류게이트 관, 리브 조도 낮은 핀관, 삼차원 조도 낮은 핀관이다. 내측 조도의 경우 최적 조도 높이가 존재하였다. 또한 삼차원 조도 낮은 핀관이 다른 두 형상보다 우수하게 나타났다. 삼차원 조도의 경우 원주 방향으로 인접한 딤플 사이에서 흐름 방향으로 선회류가 유발되고 이 선회류에 의하여 열전달이 촉진되기 때문이다. 600 MW 발전소 응축기에 전열 촉진관을 적용하면 0.5 MW~1.3 MW 가량의 추가 전력을 생산할 수 있다. 또한 냉각수 온도가 올라가면 추가 전력도 증가한다. 실제로 발전소 응축기에 적용하기 위해서는 열 성능 외에도 화울링, 부식, 기계적 특성 등이 고려되어야 한다.

회전식 수평 Heat Pipe의 개발에 관한 기초 연구 (A Fundamental Study on Development of a Rotating Horizontal Heat Pipe)

  • 임광빈;이진성
    • 에너지공학
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    • 제8권2호
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    • pp.325-332
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    • 1999
  • 회전 히트파이프가 작동할 때 응축 액막은 중력과 원심력에 의해 관 내벽을 따라 응축부에서 증발부로 이송된다. 회전 히트파이프의 성능은 응축 액막의 두께와 응축 액막 유동율에 의해 좌우된다. 따라서 기존의 많은 연구자들은 회전 히트파이프의 성능을 향상시키기 위하여 테이퍼, 계단식 벽면, 코일 삽입등 관 내부의 형상에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 회전 히트파이프의 새로운 관 내벽 형상으로써 응축부에 축 방향으로 사각 그루브(groove)를 갖는 구조이다. 히트파이프가 회전하면 원심력에 의해 응축 액막이 그루브로 유동하며 따라서 응축부의 전체적인 액막 두께를 감소시킬 수 있다. 실험 결과 그루브에 의한 액막 유동 효과로써 열전달 계수가 향상되었다. 또한 응축 액막 유동 해석 결과는 본 실험치와 정량적으로 다소 차이를 나타내었으나 회전수 및 열속 변화에 대하여 정성적으로 유사한 경향을 나타내었다.

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재료상수가 상이한 요소로 이루어진 적층평판형구조물의 Brazier효과에 관한 연구 (A Study on the Brazier Effect of Laminated Plate Structures Having Different Material Constants for Each Element)

  • 김재열;한상을;권택진
    • 전산구조공학
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    • 제9권3호
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    • pp.199-207
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    • 1996
  • 원통관에 휨모멘트가 작용하면 변형후 단면은 타원형상을 갖게된다. 단면의 타원화에 의해 단면이 감소하게 되면 휨강성이 감소하게 되며, 따라서, 휨모멘트-곡률관계가 하중점감형으로 된다. 이 휨강성의 감소현상을 Brazier이론 또는 Brazier현상이라고 한다. 적층평판에 있어서도 각층의 재료상수가 뚜렷하게 다른 경우 원통관에서의 Brazier현상과 유사한 현상이 발생한다. 본 논문에서는 평판에서의 Brazier현상을 규명하기 위하여 3층 적층모델을 만들어 각층의 재료정수가 현저히 다른 경우 어떠한 현상이 일어나는 가를 실험적으로 규명하였고, 이론해석을 위하여 스프링모델을 사용하였다. 본 논문의 모델에서 알 수 있듯이 중간층의 재료상수가 상하층 요소의 재료상수 보다 뚜렷하게 작은 경우 중간층의 거동이 현저히 크게됨을 알 수 있었다. 즉, 본 논문에서 채택한 모델의 경우에 있어서도 원통관에서 일어나는 Brazier형상이 일어나고 있음이 실험적 그리고 해석적으로 규명되었다 .

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중부지방에 있어서 과맥 유용형질의 선발효과 (The Selection Efficiency of Some Agronomic Characters of Naked Barley in the Central Region in Korea)

  • 김종수;조장환
    • 한국작물학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.360-369
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    • 1988
  • 중부지방에 있어서 과맥의 유용형질에 대한 유전율, 유전상관, 경로계수, 선발지수 및 유전적 진보의 선발효과를 구명코자 백동외 8품종을 공시하여 단국대학교 농과대학의 전작포장에서 실험을 실시하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 과맥 품종군의 유전율은 간장, m$^2$당 수수는 높은 유전력을 보였으며 기타 형질은 비교적 낮았고 천립중은 매우 낮았다. 2. 일반적으로 유전상관은 표현형상관보다 높았으며 수량과 타형질과의 유전상관은 총생체중, 수중, 수중대고중비는 고도의 정상관이 있었고 간장, 수장, 1수립수, 수당불임입수와는 높은 부상관을 나타냈다. 3. 수량에 관하여는 형질을 보다 정확히 알기 위하여 경로계수를 분석한 바 총생체중, 수중대고중비 및 천립중 등이 수량에 직접적으로 영향하였다. 4. 선발효율을 높이기 위한 각 형질의 선발지수 및 수량에 대한 유전적 진보를 계산한 결과 2~3 개 형질을 대상으로 하여 Selection score가 큰 계통부터 선발해 가는 것이 시간과 노력 그리고 선발효과면에서 유리할 것으로 보였다.

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상엽수량에 영향하는 상수 제형질의 직접효과와 간접효과 (Correlations and Path-coefficient Analysis of Some Characters of Mulberry Trees)

  • 장관열;한경수;민병열
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 12호
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    • pp.13-16
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    • 1970
  • 상수각형질의 상엽수량에 미치는 직접효과와 간접효과를 구명하기 위하여 우리나라 중요상수품종을 재료로 상수의 8형질 상호간의 상관관계를 보고 이들 형질과 수량과의 직접효과를 본바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1, 각형질 상호간의 표현형상관과 유전상관을 계산하여 본바 제표와 같고 대체로 표현형상관보다 유전상관의 값이 높고 지조직경과 제형질간의 상관의 정도는 비교적 낮으나 기타형질 상호간에 있어서는 높은 상관을 보였다. 수량과 엽종과 다른 형질과의 상관을 보면 지조직경 이외의 지조장, 전간수, 주당지수 지총중, 고지조중, 신초엽중간에는 어느경우에 있어서도 수량과 높은 유전상관을 보였다. 2. 수량에 미치는 각형질의 직접영향 엽중 즉 수량(y)과 제형질과의 직접적영향을 본바 제1도와 같이 수량에는 지총중, 절간수, 고지조중의 순서로 수량에 직접 영향하며 기타형질간에는 부의 관계를 나타내었다. 3. 수량에 미치는 각형질의 간접영향 수량에 지형질이 간형적으로 어떻게 영향하는가를 알기 위하여 직접효과와 간접효과를 분할하여 본즉 제2도에서 보는 바와 같다. 지조장이 기어지면 절간수가 증가하고 지조장이 길수록 지총중이 증가되어 결과적으로 수량에 영향한다. 지조직접은 절간수와 지총중에, 주당지수도 절간수와 지총중에, 고지조중도 지총중과 절간수의 증가에 의하여 증가되어 간접적으로 수량의 증가에 영향한다는 것을 알 수 있었다.

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CFD를 이용한 온실 $CO_2$ 시비 시스템의 유량 균일성 해석 (CFD Analysis on the Flow Uniformity of a $CO_2$ Enrichment System)

  • 임경진;김홍집;이상민;박경섭
    • 생물환경조절학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.123-130
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    • 2013
  • 보일러 배기가스를 이용해 온실 내부의 $CO_2$ 농도를 높여 식물의 생장을 촉진하는 $CO_2$ 시비 시스템의 공급 최적화를 위한 연구를 진행하였다. 다기관의 유로를 사용하는 시비 시스템의 기하학적 변수에 따른 유량균일성 파악을 위해 전산유체역학 기법을 사용하였다. 먼저 PVC 형상을 수정하여, 처음 설비에서 출구유량이 적어 튜브 뒤쪽까지 $CO_2$가 나오지 못했던 문제점을 해결하고 개선된 형상을 결정했다. 그 다음 실험값과 동일하게 맞추기 위하여 실험값과 해석값의 출구 속도를 비교하여 입구 압력을 결정하였다. 이때 여섯 개의 출구에서 나타나는 유량 비균일성은 출구에 Gasket을 부착하여 출구 면적 변화를 통해 유량을 조절할 수 있다고 보았다. 여섯 개의 출구 직경을 각각 변화시킨 3개의 Case 결과가 출구 면적을 모두 동일하게 두었을 때보다 편차가 최대 ${\pm}18%$까지 감소되었다. 비닐 튜브 역시 뒤쪽까지 $CO_2$가 전달되지 못하는 문제점을 해결하기 위하여 출구의 직경을 변화시켜가며 비교하였다. 각각의 출구 직경은 동일하게 하고 입구 면적 대비 출구 면적이 153.4%(D = 10mm), 97.8% (D = 8mm), 54.9%(D = 6mm)이 되도록 3개의 Case로 나누어 유량 균일성 향상 효과를 알아보았다. 그 결과 출구직경이 10mm일 때보다 6mm일 때, 유량 편차가 ${\pm}13%$ 정도 감소되었다. 따라서 출구 면적이 작아질수록 유량 균일성이 향상됨을 파악하였다. 앞서 결정된 최적 PVC 형상과, 비닐 튜브 조건을 조합하여 전체 형상을 해석한 경우 역시 모든 hole에서의 유량이 0.1g/s 이내의 차이를 보이며 높은 균일성을 나타냈다. 이와 같은 방법으로, 다기관의 유로를 이용하여 $CO_2$를 분배시키는 다른 형태의 시비 시스템에서 역시 PVC 배관에서의 압력강하를 최소화시킨 뒤, PVC와 비닐 튜브의 출구 직경을 변화시키는 순서로 각 출구로의 유량을 균일하게 조정할 수 있을 것으로 판단된다.

구속 링을 이용한 관 결합 공정의 응력해석 (Stress Analysis of Pipe Connection Process Using Clamping Ring)

  • 양영수;배강열
    • 한국기계가공학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.81-87
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    • 2017
  • The pipe connection process using a clamping ring is used for joining small pipes in the refrigerator and air-conditioner industries instead of the brazing process, which induces inevitable thermal deformation in the pipes. However, few studies have been carried out on the process to select optimal parameters in joining pipes, and studies on the relation between the process parameters of the connection and connecting force of the joint have not been conducted. In this study, the connection process of pipes with the clamping ring was modeled using the finite element method (FEM) and analyzed to obtain the contact stress distribution between the pipes with which the connecting force of the joint was estimated. Considering the characteristics of pipe connection, the process was modeled and simulated in a two-dimensional axisymmetric solution domain. With the numerical model, the effect of ring shape on the connection was studied by adding a projection to the end of a ring or changing the length of a ring. The results of the analyses revealed that the contact stress distribution could be predicted with the suggested model. The effect of the ring shape was also presented. The effect of any combination of process parameters could be easily estimated through the related analyses.