• 제목/요약/키워드: 냉각손실

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냉각유로 형상변화에 따른 유동 및 열저항 최적화 연구 (Optimizing the Configurations of Cooling Channels with Low Flow Resistance and Thermal Resistance)

  • 조기현;안호선;김무환
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권1호
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    • pp.9-15
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    • 2011
  • 본 연구에서는 3 차원 전산 열유동해석을 통하여 형상법칙에 근거하여 개발된 냉각판의 열수력학적인 특성을 분석하였다. 서펜타인 형상을 포함하여 최적화, 최적화되지 않은 1, 2 차 형상 총 5 개 형상을 대상으로 동일한 구속조건을 부여함으로써 유동저항, 열저항 및 분지유로에서의 유동균일도를 상호 비교함으로써 냉각판의 성능평가를 수행하였다. 그 결과, 최적화된 1, 2 차 형상 구조가 최적화되지 않은 경우와 비교하여 훨씬 적은 압력손실을 나타내었으며, 압력손실을 기준으로 최적화된 2 차 형상 구조가 가장 우수한 유동 구조를 나타내었다. 또한, 최적화된 1, 2 차 형상구조의 열저항 및 유동 분배성능도 기존에 사용되는 유로형상과 비교하여 모두 우수한 성능을 보였다.

반도체 레이저 측면 여기 Nd:YAG 매질에서의 열영향 (Thermal Effect on Laser-Diode Side-Pumped Nd:YAG Laser)

  • 양동옥;김병태
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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    • pp.110-111
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    • 2000
  • 여기 파워는 고체 레이저 매질 내부에 열을 발생시킨다. 매질 내부에서 발생한 열은 매질 표면을 따라 냉각이 진행되어 매질 내부에서는 불균일한 온도분포가 발생하게 된다. 레이저 매질의 굴절율은 온도에 따라 변하기 때문에 열복굴절 현상과 열렌즈 현상이 일어나 레이저 출력의 손실, 빔질의 저하를 유발하고 열적 스트레스는 매질의 손상 및 모드 동기된 극초단 펄스가 넓어지는 등의 문제를 초래한다. 선형 편광 광선을 이용하는 고체 레이저에서 열복굴절에 의해 레이저 출력이 약 30 %까지 감소하므로 레이저 공진기를 구성하는데 있어서 정량적인 열영향의 해석이 필요하다. 열복굴절에 의해 발생한 손실량은 다음과 같이 표현할 수 있다. (중략)

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반원형 구조의 냉각판 성능에 관한 해석적/수치해석적/실험적 비교 (Analytical, Numerical, and Experimental Comparison of the Performance of Semicircular Cooling Plates)

  • 조기현;김무환
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권12호
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    • pp.1325-1333
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    • 2011
  • 해석적, 수치해석적, 실험적인 방법을 통하여 반원형상의 채널로 구성된 냉각판의 열수력학적인 특성을 고찰하였다. 본 연구에서는 레이놀즈 수 30-2000, 그에 따른 냉각판의 압력손실 30-105 Pa 의 구간에서 수행되었으며, 냉각채널 부피비 0.04, 시스템 크기 $10{\times}10$, $20{\times}20$$50{\times}50$ 각각에 대하여 최적화 및 최적화되지 않은 1, 2, 3 차 형상 6 개가 포함되었다. 해석적 방법으로 설계된 혈관구조 설계를 검증하기 위하여 3 차원 수치해석이 수행되었으며, 실험을 통하여 수치해석모델에 대한 타당성이 검증되었고, 전 범위에 걸쳐서 수치해석 및 실험결과가 비교적 잘 일치된 경향을 나타내었다. 또한, 최적화된 냉각판의 유동저항 및 열저항 모두 최적화되지 않은 냉각판에 비하여 뚜렷하게 작게 나타났으며, 제시된 수치해석 모델 역시 모두 냉각판의 성능예측에 유용한 도구임이 확인되었다.

열처리 조건에 따른 (Mn, Zn)-ferrite의 전자기적 특성에 관한 연구 (Study on the Electromagnetic Property of (Mn, Zn)-Ferrite as the Condition of Heat-treatment)

  • 김정식
    • 한국세라믹학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.255-259
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    • 1999
  • 높은 투자율과 낮은 손실특성을 지닌(Mn, Zn)ferrite의 전자기적 특성은 소결공정과 소결분위기에 따라 상당히 다양하게 나타난다. 본 연구에서는(Mn, Zn)ferrite를 소결시킬 때의 승온속도와 냉각속도에 따른 초투자율 특성과 미세구조의 관계에 관하여 고찰하였다. 승온속도의 영향을 고찰하기 위하여 spinel ferrites 생성 및 결정입 성장 거동에 가장 중요한 온도인 800~120$0^{\circ}C$의 범위에서 속도를 변화시켰고, 냉각속도 영향을 살펴보기 위하여 1100~80$0^{\circ}C$ 온도범위를 택하였다. 열처리 온도범위 800~120$0^{\circ}C$에서 승온속도가 증가함에따라 초투자율이 7$^{\circ}C$/min까지는 증가했으나 그 이상의 승온속도에서는 오히려 초투자율이 감소하였다. 또한 1100~80$0^{\circ}C$ 온도범위에선 냉각속도가 증가될수록 초투자율이 감소하는 경향을 나타내었다. 치밀화 및 투자율을 높이기 위하여 첨가된 CaO, SiO2, V2O5의 분포상태를 분석한 결과, 이들 첨가물들은 입자와 입계를 따라 균일하게 분포하는 것으로 나타났다.

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엔진 냉각 시스템 개선에 관한 연구 (A Study on Improvement of Engine Cooling System)

  • 김문헌;오병욱
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제2권2호
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    • pp.103-116
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    • 1994
  • In this study the behavior of engine cooling loss and overall heat transfer coefficient were studied experimentally using naturally aspirated engine and turbo charged engine. Using turbo charging, heat dissipation was increased because of the density of the mixture was increased with increment of inlet air flow rate. Therefore, cooling loss of turbo charged engine is larger than naturally aspirated engine. As taking the measurement of surface temperature of combustion chamber, gas heat transfer coefficient was calculated and found that it has greatly affected to overall heat transfer coefficient. The empirical formula of overall heat transfer coefficient established in order to predict of engine cooling loss and express only as a function of mean piston velocity.

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KBP-2000M 풍력발전기용 영구자석형 동기발전기의 냉각시스템 설계 (Cooling System Design of PM Synchronous Generator for KBP-2000M)

  • 이홍기;김동언;서형석;한홍식;정영규;이월우;박기현;정진화
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.315-318
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    • 2006
  • 포항풍력에너지연구소에서는 에너지 관리공단의 지원으로 2004년부터 풍력터빈 KBP-2000M에 사용될 발전기를 개발해 오고 있다. KBP-2000M에 사용되는 발전기는 기어비가 24인 기어박스를 가진 가변속도형식의 발전기이다. 발전기의 직경은 1.87m 이고 축 방향의 길이는 1.288m 로 영구자석을 사용하여 여자하는 형식으로 설계되었다. 이러한 설계는 풍력발전기에서 요구하는 주요 요구조건인 고효율, 고 신뢰성을 만족시키기 위해서 매우 중요하다 이 보고에서는 발전기의 물리설계에서 얻어진 사양을 기준으로 하여 열 해석에서 얻어진 열 손실을 이용하여 냉각시스템 설계를 하였으며 펌프 및 라디에이터 선정에 관해서 논의한다.

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액체추진제 로켓 엔진 연소장치 개발에 있어서의 전산유체역학 응용 (Application of Computational Fluid Dynamics to Development of Combustion Devices for Liquid-Propellant Rocket Engines)

  • 조미옥;김성구;한상훈;최환석
    • 항공우주기술
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    • 제13권2호
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    • pp.150-159
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    • 2014
  • 본 연구에서는 액체산소/케로신 추진 로켓 엔진 연소장치의 국내 개발에 있어서의 전산유체역학 응용 사례를 간략히 소개하였다. 추진제 공급부에 대한 다차원 유동 해석을 통해 유동 균일성을 확인하고 및 압력 손실을 예측할 수 있으며, 개념 설계 단계에서 추진제 매니폴드 형상 설계안을 비교/선택할 수 있다. 다분야 연소/냉각 성능 통합 해석을 통해 로켓 엔진 연소기의 연료 막냉각 및 열차폐 코팅 조건 등 연소/냉각 성능 관련 설계 문제 해결에 필요한 주요 정보를 도출할 수 있다. 향후 분사면 근처에서의 추진제 혼합 및 연소특성을 파악할 수 있는 해석 모델/기법을 개발할 필요가 있다.

추진기관 노즐의 열전달 특성에 관한 수치적 연구 (Numerical Study on Heat Transfer Characteristic in Combustor Nozzle)

  • 남궁혁준;한풍규;이경훈;김영수;정해승
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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    • pp.275-281
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    • 2007
  • 추진기관 노즐은 고온 고압의 연소가스를 화학에너지에서 운동에너지로 변환시켜 추력을 발생시킨다. 따라서 노즐 내부 벽면은 고온 고압의 연소가스에 노출되며, 특히 노즐 목에서는 최대 열하중을 받는 구간으로서 열구조적으로 안정성을 확보한 냉각 시스템 설계가 이루어져야 한다. 본 추진기관의 노즐은 수냉 방식으로서 열전달 효율을 높이기 위해 냉각 채널 구조로 되어 있다. 본 연구에서는 추진기관 노즐을 위한 냉각 채널 구조의 설계형상에 대해 개념 설계 및 유동 해석을 수행하고 공급압력 및 유량 변화에 따른 입/출구 사이의 압력 강하량을 예측하였다. 또한 압력 손실 및 설계 유량 공급을 위한 압력 조건에 대해서도 평가하였다.

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600 kJ SMES용 열 전도판의 구조에 따른 와전류 손실 특성 (Eddy Current Loss of the Cooling Plate According to its Shape for 600 KJ SMES)

  • 이상엽;곽상엽;박명진;김우석;이지광;최경달;배준한;김석호;심기덕;성기철;정현교;한송엽
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.132-133
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    • 2007
  • 본 논문에서는 600kJ급 SMES용 열전도판의 와전류 손실의 해석에 대해서 나타내었다. SMES의 운전 상태는 충전, 운전, 방전의 3가지 구간으로 나누어 볼 수 있다. 이 중 방전 구간에서는 SMES 코일에서의 전류 감소에 의해서 와전류 손실이 발생한다. 이때 발생하는 와전류 손실은 짧은 시간동안 발생하지만 그 크기가 크기 때문에, SMES 시스템 설계 시 냉각 시스템의 효율과 안정성을 위해서 반드시 고려되어야만 한다. 본 논문에서는 이러한 열 전도판의 와전류 손실을 해석하고, 그 형상의 변화에 따른 와전류 손실 값들을 분석하였다.

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HPMC, MC, sodium alginate 등의 검류가 식빵의 품질 특성에 미치는 영향 (Quality Characteristics of White Pan Bread Containing HPMC, MC, and Sodium Alginate)

  • 김미영;이정훈;이시경
    • 한국식품과학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.278-283
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    • 2009
  • HPMC, MC, SA 등의 검류를 밀가루 중량대비 0.5% 첨가하였을 때 식빵의 품질 특성에 미치는 영향으로 빵의 수분함량, 수분활성도, 냉각손실, 부피, 레올로지, 관능검사 등을 조사하였다. 빵의 수분함량과 수분활성도는 검류 중 HPMC를 첨가한 경우 가장 높았고, 냉각 손실률은 HPMC를 첨가한 경우 가장 적어 대조구와 2.4% 차이가 있었다. 부피는 SA를 첨가한 경우 $2,560{\pm}24$ mL로 가장 컸으며, 레올로지 특성에서 경도와 max G는 HPMC를 첨가한 경우 가장 낮아 부드러웠고, 탄력성은 SA를 첨가한 경우 가장 컸다. 관능검사에서 HPMC를 첨가한 경우 점수가 높아 가장 선호하는 것으로 나타났다. 결과적으로 SA를 첨가하였을 때 식빵의 부피와 탄력성이 HPMC를 첨가하였을 때 보다 높았으나, 수분함량, 수분활성도, 및 관능검사 등의 결과는 HPMC 첨가 구에서 높았으며, 냉각손실률은 낮은 것으로 나타나 HPMC를 첨가하는 것이 식빵의 품질 개선에 더 효과적인 것으로 생각된다.