• Title/Summary/Keyword: 나노유체

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Heat Transfer Enhancement Using Ceramic-Oil Nanofluids for an Airplane Cooling System (세라믹-오일 나노유체를 이용한 항공기 냉각매체의 열전달특성 향상)

  • Jeong, Il-Yeop;Jeong, Mi-Hui;Choe, Cheol;O, Je-Myeong
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.06a
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    • pp.46-46
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    • 2008
  • 스텔스 기능을 가진 군사용 항공기는 레이다 망의 추적을 피하기 위해 일반 냉각수 대신에 절연유를 냉각매체로 사용한다. 그러나 절연유는 물에 비하여 열전달특성이 매우 낮기 때문에 항공기 전기전자 기기/부품 발열부를 효과적으로 냉각시키지 못하는 한계성을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 나노유체(Nanofluid) 개념을 이용하여 절연유에 알루미나 및 질화알루미늄 나노분말을 미랑 분산시킨 나노절연유를 제조하고 이것의 열전달특성을 순수 절연유의 그것과 비교 평가함으로써, 냉각특성이 크게 개선된 새로운 냉매로서의 적용 가능성을 확인하고자 하였다. 다만 나노절연유를 제조함에 있어서 가장 큰 장애물은 오일에 대한 분산성 확보에 있기 때문에, 비드밀 및 초음파를 이용한 나노분말 응집체의 습식분산 및 분산제를 이용한 친유성 표면개질을 동시에 수행함으로써 장시간 안정된 분산성을 확보하도록 노력하였다. 나노유체의 열전도도 및 대류열전달계수는 비정상열선법을 이용하여 측정하였으며, 유체 속의 분말 분산 상태는 원심력을 이용한 분산안정성 평가장치 및 cryo FE-SEM을 이용하여 확인하였다. 또한 분말 형상이 대류열전달에 미치는 영향을 조사하기 위하여 알루미나 나노분말은 구상과 침상의 분말을 모두 사용하였고, 질화알루미늄 외에 다이아몬드 나노절연유도 함께 제조, 평가함으로써 냉각 및 절연특성, 그리고 물리화학적 안정성이 우수하고 실적용 가능성이 가장 높은 재료를 도출하고자 하였다.

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Theoretical Analysis of Heat Pipe Thermal Performance According to Nanofluid Properties (나노유체 특성에 따른 히트파이프 성능해석)

  • Lim, Seung Min
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.39 no.7
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    • pp.599-607
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    • 2015
  • In this study, we theoretically investigate the thermal performances of heat pipes that have different nano-fluid properties. Two different types of nano-particles have been used: $Al_2O_3$ and CuO. The thermal performances of the heat pipes are observed for varying nano-particle aggregations and volume fractions. Both the viscosity and the conductivity increase as the volume fraction and the aggregation increase, respectively. Increasing the volume fraction helps increase the capillary limit in the well-dispersed condition. Whereas, the capillary limit is decreased under the aggregate condition, when the volume fraction increases. The dependence of the heat pipe thermal resistance on the volume fraction, aggregation, and conductivity of the nano-particles is analyzed. The maximum thermal transfer of the heat pipe is highly dependent on the volume fraction because of the high permeability of the heat pipe. For the proposed heat pipe, the optimum volume fraction of the nano-particle can be seen through 3D graphics.

흡수식 열펌프 작동유체로서의 나노유체냉매 적용

  • Lee, Jin-Gi;Gang, Yong-Tae
    • The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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    • v.37 no.7
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    • pp.4-8
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    • 2008
  • 현재 사용되어지는 냉매에 대한 규제와 에너지 수급불균형의 문제를 해결하기 위해 증기압축식 냉동기의 대체방안중 하나인 흡수식 시스템에 대해 알아보고 흡수식 시스템의 성능향상을 위해 차세대 냉매인 이성분 나노유체의 적용가능성을 제시하고자 한다.

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Micro/Nano fluidic energy conversion system using 1D surface patterning technique (1차원 표면 패터닝 기법을 통한 마이크로-나노 유체 에너지 변환 소자 시스템)

  • Kim, Sang-Hui;Lee, Jeong-Hoon
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.1694-1695
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    • 2011
  • 최근 에너지에 대한 관심의 증대 및 센서 노드로의 개발을 위해 무전원 동력 장치(sustainable energy conversion system)에 대한 관심이 크게 증대되고 있다. 본 연구에서는 수압(hydraulic pressure)을 이용하여 전기를 발생시키는 새로운 개념의 나노유체 에너지 변환 시스템에 대한 연구를 진행하였다. 표면 패터닝 기법을 통해 제작된 나노 채널 및 일차원 마이크로 유체 기반의 플루이딕 소자를 이용하여 외부저항, 버퍼용액의 농도, 압력에 따른 streaming potential을 구하였다. electrokinetic 현상과 이에 따른 유체의 streaming potential을 이용하여 압력(pressure)을 전기적으로 변환시키는 에너지 변환용 나노 유체시스템을 본 논문을 통해 제안하고자 한다.

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An Experimental Study on Pressure Drop and Heat Transfer Coefficient of Laminar Ag Nanofluid Flow in Mini-Tubes (은 나노유체의 미세관내 층류 유동의 압력강하 및 열전달계수에 관한 실험적 연구)

  • Kwon, Jeong-Tae;Nahm, Taek-Hun;Kim, Tae-Wan;Kwon, Young-Chul
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.10 no.12
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    • pp.3525-3532
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    • 2009
  • This study presents the heat transfer and pressure drop characteristics of Ag nanofluid in mini-tubes(outer diameters of 1/8inch, 3/16inch). Experiments were performed for Reynolds numbers ranged from 500 to 2,500 and nanofluid concentrations of 0.1 and 0.3vol.%. The pressure drop of nanofluid flow increased by max. 21% compared with that of distilled water. The heat transfer coefficients of the nanofluid of 0.1 vol.% enhanced 3~42% for 1/8inch tube, and 3~69% for 3/16inch tube. Also, the heat transfer coefficients of the nanofluid of 0.3 vol.% enhanced 35~65% for 1/8inch tube, and 62~125% for 3/16inch tube. From the results Ag nanofluid can be a better candidate as a coolant than distilled water when using in mechanical and/or electronic systems.

Evaluation of ZnO Nanoparticles Synthesized in Water by Solution Plasma Processing (수중에서 유체 플라즈마 공정을 활용하여 합성 된 ZnO 나노입자의 특성 평가)

  • ;Kim, Seong-Cheol;Kim, Seong-Min;;Kim, Jeong-Wan;Lee, Sang-Yul
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2014.11a
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    • pp.280-280
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    • 2014
  • 본 연구에서는 유체 플라즈마 공정 (Solution plasma process; SPP)이라고 불리우는 새로운 공정법을 이용하여 ZnO 나노입자를 합성하였고 그 입도와 분산성을 평가하였다. 이 방법으로 인해 합성된 ZnO 나노입자는 10~60 nm 범위의 입도를 가지며, 플라즈마 처리시간이 길어질수록 유체 내 ZnO 나노입자의 분산성이 향상되었다.

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Fabrication of Nano-filter Device for High Efficient Separation and Concentration of Biomolecules (고효율 바이오물질 분리 및 농축을 위한 나노필터소자제작)

  • Huh, Yun Suk;Choi, Bong Gill;Hong, Won Hi
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.50 no.4
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    • pp.738-742
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    • 2012
  • Here, we develop a new nanofilter device for the rapid and efficient separation of nanoparticles and biomolecules, exploiting the use of AAO mebrane with ordered nanopores in the range from 20 nm to 200 nm. Briefly, the chip comprises of a series of the upper and lower PDMS channels containing embedded inlet and outlet ports, and $50{\mu}m$ width microfluidic channel, and AAO membrane to be made the filtering zone. After assembling these components, the acrylate plastic plates were used to fix the device on the top and bottom side. When introducing the samples into the inlet ports of the upper PDMS channel, we were able to separate and concentrate the nanoparticles and target molecules at the filtering zone, and to elute the solutions containing the unwanted materials toward the lower PDMS channels normal to the direction of AAO membrane. To demonstrate the usefulness of the device we apply it to the SERS detection of nucleic acid sequences associated with Dengue virus serotype 2. We report a limit of detection for Dengue sequences of 300 nM and show excellent enhancement of Raman signals from the filter zone of the nanofilter device.

Experimental Study on Meso-Scale Milling Process Using Nanofluid Minimum Quantity Lubrication (나노유체를 이용한 메소스케일 밀링 가공 특성에 관한 실험적 연구)

  • Lee, P.H.;Nam, T.S.;Li, Chengjun;Lee, S.W.
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.10
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    • pp.1493-1498
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    • 2010
  • This paper present the characteristics of micro- and meso-scale milling processes in which compressed cold air, minimum quantity lubrication (MQL) and $MoS_2$ nanofluid MQL are used. For process characterization, the microand meso-scale milling experiments are conducted using desktop meso-scale machine tool system and the surface roughness is measured. The experimental results show that the use of compressed chilly air and nanofluid MQL in the micro- and meso-scale milling processes is effective in improving the surface finish.