• Title/Summary/Keyword: 냉각강도

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Effect of Mainstream Turbulence Intensity on Film Cooling of Combustor (연소기 벽면 막냉각에 주유동의 난류강도가 미치는 영향)

  • Kim Young Bong;Rhee Dong Ho;Cho Hyung Hee;Hahm Hee-Cheol;Bae Ju Chan;Oh Min Geun
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2004.10a
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    • pp.132-136
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    • 2004
  • Experimental study has been conducted to investigate effect of mainstream turbulence intensity on film cooling performance of staggered rows of rectangular holes in combustor. Temperature fields and adiabatic film cooling effectiveness under $10\%$ mainstream turbulence intensity are measured. The results of temperature fields show that overall values are decreased and thicker film of coolant is formed downstream of rows of holes for high mainstream turbulence intensity. The results of film cooling effectiveness show that the values around the holes are smaller than the case of the low mainstream turbulence intensity, however, the difference of film cooing performance is decreasedforthefurtherdownstream.

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Effect of Free Stream Turbulence Intensity on Heat/Mass Transfer Characteristics Around a Film Cooling Hole (주유동의 난류강도가 막냉각홀 주위의 열/물질전달 특성에 미치는 영향)

  • 이동호;김병기;조형희
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.2 no.2
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    • pp.56-63
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    • 1998
  • The present study investigated local heat transfer characteristics around a film cooling hole with variations of free stream turbulence intensity The film cooling jet is injected through a single hole inclined at $30^{\cire}$ to the surface and laterally at $45^{\cire}$ for the blowing rates of 0.5, 1.0 and 2.0. Turbulence generating grids are used at upstream of the film cooling hole to change the turbulence intensity of free stream. Free stream turbulence intensity without grids is 0.5%. Two different turbulence generating grid is installed at different at locations upstream of the film cooling hole so that turbulence intensity of free stream varies from 3% to 10%. The naphthalene sublimation technique has been employed to determine local heat/ mass transfer coefficients. With low free stream turbulence intensity, heat/mass transfer augmented area by coolant or free stream is distinguished evidently. However, when free stream turbulence intensity is high, heat transfer is enhanced in all region and heat transfer enhanced regions are not clearly divided due to vigorous mixing of coolant and free stream. The peak values of heat/mass coefficients are decreased and the distributions of heat/mass transfer coefficients are more uniform with high turbulence intensity. The effect of turbulence intensity on heat transfer characteristics is more evident as blowing rate is higher.

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재생냉각용 연소기의 브레이징 공정 개발

  • 홍석호;한규석;우유철
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.36-36
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    • 2000
  • 액체로켓엔진에 사용되는 2000psi이상의 고압 연소실(Combustion Chamber)의 냉각은 내피(Inner Shell)에 기계 가공된 냉각통로(Cooling Channel)로 냉각제를 흘려보내는 재생냉각방식이 널리 사용되며 기계 가공된 냉각 통로는 외피(Outer Shell)에 의해서 지지 밀봉된다. 일반적으로 내피 재료는 순수한 구리보다 강도가 우수하고 열전도도는 유사한 구리합금을 사용하고, 외피는 강도가 우수한 스테인레스 강을 사용하여 브레이징 접합된 구조를 형성한다. 브레이징 공정은 조립품을 약 $450^{\cire}C$ 이상의 액상선을 갖는 삽입금속(Filler Metal)을 사용하여 적당한 온도($450^{\cire}C$ ~ 모재의 고상선)에서 가열하여 접합시키는 방법으로, 용융 금속의 젖음 현상(Wetting Phenomena), 접합 틈새(Joint Clearance)로의 용융 삽입금속의 유입(Capillary Phenomena)과 접합 계면의 반응을 통해서 접합이 이루어진다. 이는 일반적인 접합 공정과 비교하여 모재의 변형이 적고, 이종 금속 간의 접합이 용이하며, 복잡한 부품을 정밀하게 접합할 수 있는 장점이 있으나, 접합될 제품의 표면 상태 및 분위기(Atmosphere), 접합될 부품간의 조립 틈새, 가열 싸이클(Heating Cycle) 등에 대한 공정 확립 및 관리가 매우 중요하다. 재생냉각 구조를 갖는 연소실은 우선 접합면의 형상이 매우 복잡하여 균일한 접합 틈새를 유지하면서 접합시키기가 매우 어려우며, 고온, 고압의 환경에서 작동하므로 일부 접합면이 접합되지 않을 경우 내피의 변형 및 파괴가 발생하고, 브레이징 시 용융된 삽입금속이 냉각통로 내로 유입될 경우 연소 시 이부근에서 재료의 용융이 발생될 수 있다. 따라서, 이러한 현상을 방지하기 위해서는 진공 분위기 하에서 적절한 접합 틈새를 유지할 수 있는 공정 및 장비의 개발이 필요하다.

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The Study on the Solidification Path of the Near Eutectic Compositions in Sn-Ag-Cu Lead-Free Solder System (Sn-Ag-Cu 삼원계 공정점 근처 여러 조성들의 미세조직 연구)

  • 김현득;김종훈;정상원;이혁모
    • Proceedings of the International Microelectronics And Packaging Society Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.114-117
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    • 2003
  • 본 연구에서는 계산을 통해 나온 Sn-Ag-Cu 삼원계 공정점(Sn-3.7Ag-0.9Cu)을 바탕으로 그 근처의 응고경로가 다른 6가지 조성(Sn-4.6Ag-0.4Cu, Sn-4.9Ag-1.0Cu, Sn-3.9Ag-1.3Cu, Sn-2.2Ag-1.2Cu, Sn-2Ag-0.7Cu, Sn-2.7Ag-0.3Cu)에 대한 솔더합금의 미세조직을 관찰하였다. 응고경로는 $L\;\rightarrow\;L+Primary\;\rightarrow\;L+Primary+Secondary\;\rightarrow\;Ternary\;Eutectic+Primary+Secondary$로 되며 6가지 경우를 예상할 수 있다 솔더합금의 미세조직은 느린 냉각으로 인하여 빠른 냉각, 보통 냉각에 비해 상대적으로 커다란 $\beta-Sn$ dendrite를 보였고 $Ag_3Sn,\;Cu_6Sn_5$과는 다르게 $\beta-Sn$는 약 $30^{\circ}C$의 과냉(DSC분석)이 존재하게 되어 Sn-4.6Ag-0.4Cu의 경우에는 $Ag_3Sn$상이, Sn-2.2Ag-1.2Cu의 경우에는 $Cu_6Sn_5$가 과대성장을 하였다. 솔더의 기계적 특성을 살펴보고자 Cu 기판위에서 각 조성의 솔더볼을 솔더링한 후 다양한 냉각 속도를 적용하여 reflow 솔더링을 하고 솔더/기판 접합에 대한 전단 강도 시험을 실시했다. 냉각 속도가 빠를수록 $\beta-Sn$의 dendrite가 미세해져서 높은 전단 강도를 보였고 6가지 조성의 솔더볼중 공정조직 분율이 낮은 Sn-2Ag-0.7Cu 조성의 경우에서 낮은 전단 강도가 나타났다.

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Strength Experimets on Head and Cooling Channel Specimens of a Preburner (예연소기 헤드 및 냉각채널 시편 강도 시험)

  • Yoo, Jae-Han;Moon, In-Sang;Lee, Soo-Yong
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.636-641
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    • 2010
  • A preburner for the staged combustion in the high performance liquid rocket engine is being developed and strength experiments and finite element analyses on specimens, which simulate the brazing joint of the preburner, were performed and the results were compared. One specimen simulate the joints near oxygen injectors of head by the funance brazing and two specimens the joints of the combustion chamber cooling channel by vacuum brazing. The experiments were burst ones with strain gauges.

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Gamma-Ray Spectrometric Determination of Burnup Distribution and Cooling Time of Spent PWR Fuel Assemblies (감마선 분광분석에 의한 조사후 핵연료 집합체(PWR)의 연소분포 및 냉각시간 결정)

  • Young-Gil Lee;Jae-Shik Jun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.17 no.1
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    • pp.1-7
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    • 1985
  • Non-destructive gamma-ray spectrometry was carried out on the spent PWR fuel assemblies at the spent fuel pool of reactor-site. Attention was focused on the determination of burnup distribution and cooling time. For the measurement of burnup distribution, the concentration ratio of $^{134}$ Cs$^{137}$ Cs was used and the results showed these ratios varied with the positions of assemblies in the core during their irradiation. For the measurement of cooling time, $^{144}$ Ce$^{137}$ Cs was used and the results were agreed considerably well with the operator declared cooling time.

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용탕직접압연된 Al-Mg-Mn 합금판재의 기계적 특성

  • Kim, Hyeong-Uk;Kim, Min-Gyun;Im, Cha-Yong;Gang, Seok-Bong
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.43.2-43.2
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    • 2009
  • Al-Mg 알루미늄 합금은 강도가 높고 성형성이 우수하여 수송기기 경량화용 소재로서 사용량이 증가하고 있다. 특히고강도 특성을 보이는 Al-Mg-Mn합금은 자동차, 선박및 철도차량등의 형재 및 판재로 그 사용량이 증가하고 있다. 또한 결정립을 미세화 시킨 Al-Mg-Mn합금판재의 경우에는 온간성형으로 복잡한 형상의 판재부품제조에 사용되고 있다. 연속주조공정인 Twin roll strip casting(TRC)은용탕으로부터 직접 판재를 생산할 수 있는 공정으로 주로 순알루미늄계열의 판재 생산에 사용되고 있으나 최근에는 고강도 판재의 저비용 생산을 위하여 고합금계 판재에 적용하는 연구가 수행되고 있다. 합금량이 높은 고강도Al-Mg계 합금의 TRC 주조시 고액공존구간이 커서 더욱 정밀한 공정제어가 필요하다. 또한 기존의 슬라브주조방식보다 높은 냉각속도로 주조가 가능하기 때문에 결정립 및 정출상의 미세화공정으로 응용되기도한다. 본 연구에서는 TRC공정을 기초로 주조시 열간 압연의효과를 동시에 부여하는 용탕직접압연공정을 개발하였으며 상용 고강도 알루미늄 합금인 5083합금 판재를제조하였다. 또한 기존 Al-Mg 합금에 Mn을 첨가하여 용탕직접압연함으로서 정출상의 크기 및 밀도를 제어하여 강도가 우수한 Al-Mg-Mn 합금판재를 제조하는 기술을 개발하였다. 용탕직접압연된 Al-Mg-Mn계 합금의 경우에 주조시 높은 냉각속도로 인하여 결정립이 미세하고 Al6Mn과 같은 미세한 정출상이 다량 형성되었으며, 최종압연 및 열처리에 의하여 높은 강도를 갖는 고강도 알루미늄 합금 판재의 제조가 가능하였다.

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하나로 일차냉각계통 배관의 피로해석

  • 류정수
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1998.05b
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    • pp.864-869
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    • 1998
  • 파단전 누수균열을 일으키는 가장 주요한 파손 형태는 피로파손으로 사료되어, 하나로 일차냉각계통 배관의 피로파손 가능성에 대한 정량적인 해석을 수행하였다. 하나로 일차냉각계통 배관은 발전로에 비해 저온, 저압이므로 ASME Class 3 로 분류되어 설계 완료되었지만 Class 3 절차에 의해서는 피로해석을 구체적으로 수행할 수 없어, 본 연구의 피로해석에 서는 Class 1 절차에 따라 피크응력강도의 범위를 보수적으로 계산하여 피로누적계수를 산정하였다. 일차냉각계통 배관 중에서 피로파괴 가능성이 가장 큰 것으로 예상되는 고응력 지점을 배관응력해석 결과로부터 선택하여 피로해석을 수행하였다. 선택된 분기관 연결부, 앵커 지점 및 butt 용접부의 피로누적계수들이 모두 1 보다 훨씬 작았으므로 열평창과 OBE 지진하중으로 인한 일차냉각계통 배관의 피로파손 가능성은 매우 희박한 것으로 나타났다. 따라서 냉각재 상실시 파단전 누수균열 개념을 적용하기 위한 일차냉각계통 배관의 피로파손에 대한 배관의 건전성은 충분히 입증된 것으로 판단된다.

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