추진기관의 연소실과 같이 큰 열부하를 받는 경우 막냉각은 연소실을 보호하기 위해서 사용되는 대표적인 냉각기법이다. 막냉각의 성능을 극대화하기 위해서는 냉각유체를 2차원 슬롯을 통해서 분사시키는 것이 가장 효율적이지만 여러 가지 이유 때문에 실제 적용에 있어서는 슬롯입구 부근에 작은 구멍을 만들어 이로부터 분사되는 유체를 통해서 냉각시키게 된다. 본 연구에서는 주어진 덕트에서 분사율, 분사방법, 슬롯의 형상에 따른 슬롯 출구에서의 유동장 및 온도장 측정과 함께 물질전달 방법을 이용하여 슬롯 립(slot lip) 내벽에서 자세한 국소 열/물질전달계수를 구하였다. 분사율 0.5와 1.0에 대해서 주유동과 같은 방향으로 분사시켜줄 경우와, 유동을 제한시켜 주고 이차유동의 방향을 각각 주유동과 같은 방향과 반대방향으로 분사시키는 방법에 대하여 실험하였으며, 슬롯 입구에 경사슬롯을 설치하여 냉각유체를 분사시키는 방법에 대해서 실험하였다.
가스터빈 엔진의 효율 및 성능은 터빈입구온도에 크게 좌우되므로, 높은 열효율을 얻기 위하여 최근 가스터빈 엔진은 높은 입구온도(대략 1400-150$0^{\circ}C$)에서 작동되도록 설계되고 있다. 이는 요소재질의 열한계점을 훨씬 상회하며, 이와 같은 입구온도의 고온화 경향은 터빈요소에 대한 열부하를 증가시키고 있다. 따라서 극한의 작동조건하에서의 허용수명 및 안정성의 유지를 위해서 내부대류냉각, 충돌세트냉각과 더불어 막냉각기법이 많이 응용되고 있다. 막냉각기법은 연소기 벽면 혹은 터빈블레이드 표면의 작은 구멍들을 통해서 압축기의 공기를 분사하여 표면에 고온의 유체와 일종의 단열벽을 형성하여 표면을 보호하는 냉각방법이다. 지금까지는 주로 단면적이 일정한 막냉각홀에 대한 연구가 주가 되어왔으나, 이러한 막냉각홀을 이용하는 경우 많은 문제점이 발생한다.
The numerical study was carried out to effectively cool Induction motor applied to a washing machine. The outer rotor made of steel periodically spins up and down. The stator consists of the thin layered iron plates and copper coil. The effective cooling system is necessary to solve the reliability problem caused by the electric losses at the coil and the iron plate. Because the heat transfer rate of the natural convection in partially open space is generally low, thus it is necessary to enhance the heat transfer using rotating perforated plate. The flow phenomena around the motor are very complex due to the motor geometry and the outer rotor motion. The mixed convection takes place due to the slow rotation speed. The three dimensional flow simulation was performed using rotating reference frame technique and Boussinesq approximation but the radiation effect was neglected. It was found that the angle and direction of the cooling blades play an important role in the stator temperature.
In this paper, thermo-flow characteristics of an outer-rotor type of a BLDC motor are numerically analyzed using three-dimensional turbulence modeling. In an advance design of BLDC motor, cooling blades and holes are preferred for the enhanced cooling performances. Rotating the blades and holes generates axial air flow passing through stator slots, which cools down stator by forced convection. For the present study, a new design of the BLDC motor has been developed and major design parameters such as the arrangement of cooling holes, the area of cooling holes, and cooling blades and the cooling blade angle, are analyzed for the enhanced convective heat transfer rate. It is found that the convective heat transfer rate of the new BLDC motor model is increased by about 8.1%, compared to that of the reference model.
차량용 브레이크의 성능은 브레이크 디스크 로터의 냉각 성능과 밀접한 관련이 있다. 냉각 성능 향상을 위해 디스크 로터에 구멍을 뚫거나 홈을 깎아내어 열 전달면을 극대화 시키거나 열 전도도가 높은 재료에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 각각 형상이 다른 디스크 브레이크 시스템의 방열 및 제동 성능, 패드 압력에 대한 응력을 분석하고 온도장 근사 및 열전도 해석 프로그램(Heat_transfer, KAIST, EDISON)과 Elastic-Plastic Analysis SW(CSD_EPLAST, 서울과학기술대학교, EDISON) 및 ABAQUS를 이용해 각각의 냉각 성능 및 응력 분포를 비교 분석한다.
In this paper, thermo-flow characteristics of an outer-rotor type BLDC motor are numerically analyzed using three-dimensional turbulence modeling. On the rotor of the BLDC motor, cooling blades and cooling holes are existed for the enhanced cooling performances. Rotating the blades and holes generates axial air flow streaming into inner rotor side and passing through stator slots, which cools down stator by forced convection. Operating tests are performed and the numerical temperature fields are found to be in good agreement with experimental results. A new design of the BLDC motor has also been developed and major design parameters such as the arrangement of cooling holes, the area of cooling holes and cooling blades, and the cooling blade angle, are analyzed for the enhanced convective heat transfer rate. It is found that the convective heat transfer rate of the new BLDC motor model is increased by about 8.1%, compared to that of the reference model.
본 논문에서는 930 nm 대역 광섬유 결합 레이저 다이오드 여기광을 0.8 mm 두께의 얇은 디스크형 Yb:YAG 결정에 조사하여 레이저 발진 특성을 연구하였다. 구멍이 있는 구리판 사이에 레이저 결정을 고정시켜 발생된 열을 접촉 냉각시키는 구조를 채택하였고, 구리판 구멍 크기에 따른 조사 지점의 온도 변화를 발진 피크 스펙트럼 이동으로부터 조사하였다. 광섬유 결합 LD 여기 광에 대해 발진 레이저 출력은 기울기 효율 42.2%, 광변환 효율 34.8%로 높게 구현되었다. LD 여기 전류 및 구리판 구멍 크기가 증가함에 따라 여기광이 조사된 지점의 온도가 증가하였다. 구리판 구멍 크기가 결정 두께에 비해 상당히 큰 경우, 높은 여기광의 세기에서는 온도 상승이 선형 변화로부터 벗어남을 확인하였다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제41권1호
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pp.1-7
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2017
두 판을 맞대기 용접할 경우 용접부 시종단부 측면에 열전도도가 큰 금속(예를 들어 구리)으로 만든 엔드 탭을 장착하고 용접을 진행하면 용접부 끝부분의 비드흘러내림과 결함을 방지할 수 있다. 본 논문에서는 엔드 탭의 방열 성능을 강화시키기 위하여 자연 대류에 의한 방열 특성이 뛰어난 것으로 알려진 평판 휜 모양을 적용하였고, 실험 및 수치해석을 통하여 엔드 탭에 평판 휜 모양의 구멍이 있는 형상이 구멍이 없는 형상보다 방열 성능이 더 뛰어남을 확인하였다. 그리고 열, 유동해석을 통하여 엔드 탭의 휜 형상에 대한 냉각 속도를 평가하여, 방열 성능 측면으로 도움이 될 형상 인자적인 특성을 파악하였다. 그 결과, 엔드 탭에 수직 휜이 있으며 휜 간 간격에 최적 휜 간 간격 식을 적용한 구조가 우수한 형상으로 판단되었다.
일반적으로 스피커를 동작시키게 되면, 스피커 보이스 코일에 열이 발생하게 되고, 열에 의한 보이스코일의 저항의 증가가 나타나게 되는데, 기존의 연구는 저음용 스피커(Woofer) 만을 대상으로 스피커의 음향특성 변화들에 관해 수행되었다. 그러나, 현대의 스피커는 A/V시스템분야의 발전에 따라 고음재생의 충실도가 강조되고 있는 경향이므로, 고음용 스피커(Tweeter)에 대한 열 발생의 영향을 조사하였다. 본 연구에서는 고음용 스피커의 입력전력에 따른 특성 변화를 조사하고, 입력전력의 증가로 인한 보이스코일(voice coil)의 저항 증가에 따른 고음용 스피커의 특성변화에 관해 실험하였다. 그리고, 스피커의 진동에 의한 펌프(pump) 역할을 이용하는 냉각용 구멍을 뚫어 스피커의 특성변화를 검토하였다. 실험대상으로는 직경 25mm의 돔(Dome)형 진동판을 가진 고음용 스피커와 이 스피커의 후면 중심부에 구멍을 뚫어 열 방출구가 형성된 3종의 시료를 대상으로 특성변화를 비교$\cdot$측정하였다. 여기에서, 사용된 시료는 국내 Y사의 판매용 고음용 스피커로 제품의 원 상태인, 구멍이 없는 것을 기준시료로 하고, 이와 동일한 제품들의 후면에 각각 직경 5mm, 10mm, 15mm의 구멍을 가공하여 비교시료로 하였다. 기준 및 비교시료의 스피커 특성을, 한국산업규격 KS C 6027의 측정법에 따라, 입력 1W 상태에서 기준시료의 사양을 측정하였고[1], 입력을 0.5W, 1W, 2W, 4W, 8W, 16W로 가하여, 시료별 입력증가에 따른 스피커의 주파수 응답특성, 임피던스(Impedance), 조화 왜(Harmonic Distortion)의 변화율 측정을 통해 스피커의 특성변화 정도를 검토하였다. 향후, 본 연구의 결과는 고음용 스피커의 특성 열화에 대한 예측 및 개선 방안을 제시하는 기본 자료로 활용이 가능할 것으로 사료된다.용하여 현금흐름예측을 할 수 있는 Model을 제시하였다. 특히 건설공사의 현금흐름 예측의 중요한 요소인 Cash-Out에 대하여, 공사비 구성요소인 자재, 노무, 중기, 외주, 경비등 각 Resource의 보할(Weights)을 실 공사원가에 따른 보할의 변화와 Resource들의 Time Lag를 적용 기존 연구자의 Model과 다른 Model을 제시하였다. 또한 기존 연구자들의 Model과 비교하여 편리성, 정확도 및 신뢰성이 높은 Model임도 증명하였다.세대까지도 발현수준이 유지될 것으로 판단된다. 이러한 연구결과는 계통으로 확립된 형질전환 동물에 부여된 새로운 유전형질은 지속적으로 후대로 유전될 수 있음을 제시한다. 잖⨀ 瘀Ā 퀇 Ā ゑ잖⨀ Ā 퀇 Ԁ 잖⨀ 䌀Ā 퀇 Ā ꄏĀ ꀏ ꄏĀ ꀏ ₱?⨀ Ā Ԁ 䂱?⨀ ऀĀ 耀 Ā 삱?⨀ Ā Ā ?⨀ ጀĀ 耀 Ā ? 돀ꢘ?⨀ 硩?⨀ ႎ?⨀ ?⨀ 넆 돐 쁖잖⨀ 쁖잖⨀ /ࠐ?⨀ 焆 덐 瀆 倆 Āⶇ퍟 ⶇ퍟 Ā Ā Ā Ā 磀鲕 좗?⨀ 肤?⨀ ⁅ Ⴅ?⨀ 쀃잖⨀ 䣙熸 ጁ ?⨀
열박음(shrink fitting)으로 인(因)한 동심형(同心形) 구멍을 가진 복합(複合)실린더의 과도적(過渡的) 온도분포(溫度分布), 열응력(熱應力) 및 열변형도(熱變形度)를 이론해석(理論解析)하였다. 온도분포해석(溫度分布解析)에서 외부(外部) 실린더는 균일온도(均一溫度)로 가열(加熱)되어, 실온(室溫)의 내부(內部) 실린더와 접촉면(接觸面)에서 일어나는 열전도(熱傳導)에 의(依)하여 냉각(冷却)되고, 외부(外部) 표면(表面)은 대기중(大氣中)에 노출(露出)된 상태(狀態)로 취급(取扱)하였다. 열응력(熱應力)은 평면변형도조건(平面變形度條件)을 만족(滿足)하는 것으로 생각하였으며, 물성(物性)은 온도(溫度)에 무관(無關)한 상수(常數)로 취급(取扱)하였다. 온도분포(溫度分布)는 열전도문제(熱傳導問題)만을 고려(考慮)함으로서도 유효(有效)한 해(解)를 얻을 수 있으며 열응력(熱應力)은 접촉면(接觸面)에서부터 형성(形成)되며, 반경방향응력(半徑方向應力)은 시간(時間)이 경과(經過)함에 따라 압축응력(壓縮應力)이 증가(增加)하여 접촉면(接觸面)에서 최대치(最大値)를 갖고, 원주방향응력(圓周方向應力)은 접촉면(接觸面)에서 초기(初期)부터 거의 최종상태(最終狀態)와 같은 크기를 갖음을 알 수 있다. 균일온도분포(均一溫度分布)가 이루어지면 열응력(熱應力)의 형성(形成)은 완료(完了)되게 되며, 이때의 열응력(熱應力)의 크기와 분포경향(分布傾向)은 평면응력조건(平面應力條件)을 사용(使用)하였다는 사실(事實)을 고려(考慮)하면 $Lam\acute{e}$의 이론해(理論解)와 일치(一致)함을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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