• 제목/요약/키워드: 미세사각채널

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미세사각채널에서 $CO_{2}$의 이상유동 양식에 관한 연구 (Two-Phase Flow Patterns of $CO_{2}$ in a Heated Narrow Rectangular Channel)

  • 김용찬;윤린;정진택
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.66-72
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    • 2004
  • The heat transfer and pressure drop characteristics of $CO_{2}$ are substantially different from those for CFC and HCFC refrigerants. In addition, geometric effects on two-phase flow patterns of $CO_{2}$ are also very significant in many respects. Therefore, two-phase flow patterns of $CO_{2}$ in a narrow rectangular channel or a small diameter tube whose gap size or hydraulic diameter is less than 2 mm are very important to understand heat transfer characteristics and to develop an appropriate heat transfer correlation. In the present study, the evaporation process of $CO_{2}$ in a narrow rectangular channel is visualized at various test conditions, and then the effects of operating conditions are analyzed.

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사각 미세채널 유동에서 마찰특성에 미치는 종횡비의 영향 (Influence of Aspect Ratio on Friction Characteristics in Rectangular Gas Microchannel Flow)

  • 무하마드타줄이슬람;이연원
    • 동력기계공학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.18-29
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    • 2009
  • 미세유동에 대한 폭발적인 관심에 의해 이 분야의 연구는 다양한 측면에서 이루어지고 있다. 본 연구는 사각 미세채널에서의 슬립유동에 관한 연구 중 아직 제대로 이루어져 있지 않은 마찰특성에 관한 종횡비의 영향에 초점을 맞추어 3차원 수치해석을 행하였다. 그 결과 종횡비가 1.0 일 때 상하 벽면 및 좌우측 벽면에서의 전단음력은 동일하나, 종횡비가 감소함에 따라 전단응력은 상하 벽면과 좌우측 벽면이 상이한 강도로 증가함을 보였다. 또한 Knudsen 수의 증가에 따라서는 전단응력이 감소함을 알 수 있었다. 따라서 벽면에서의 전단응력은 종횡비를 증가시키거나 혹은 Knudsen 수를 증가시키면 감소시킬 수 있으며, 마찰계수(fRe)도 종횡비를 증가시키거나 혹은 Knudsen 수를 증가시키면 감소됨을 밝혔다.

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상판이 없는 직사각형 단면의 미세채널에서 모세관 유동 분석 (Analysis of Capillary Flow in Open-Top Rectangular Microchannel)

  • 박은정;조지용;김정철;허대성;정찬일;김중경
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권1호
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    • pp.77-82
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    • 2010
  • 소형분석시스템에서 미세채널의 상판이 제거되면 상판에 의한 빛 에너지 손실이 대폭 감소되어 광학측정법으로 대상을 분석할 때 장점을 갖는다. 본 연구에서는 상판이 없는 사각단면 미세채널 내 액체유동을 이해하려는 목적으로 실험과 전산유체역학 해석을 수행하였다. 개방형 사각단면 미세채널에서 입자추적기법으로 유속을 측정하였고, 채널의 단면적 변화에 따른 모세관 유동현상을 이론적으로 해석하였다. 단면의 너비와 높이가 각각 20 ${\mu}m$로 제작된 미세채널의 주입부에 물을 떨어뜨렸을 때 물은 오직 모세관 힘에 의해 미세채널을 따라 이동하였다. 액체의 젖음현상에 영향을 미치는 중요한 유동 파라미터는 채널의 크기와 표면장력, 점성 등으로 볼 수 있으며, 미세채널에서 액체 유동을 조절하는데 이용될 수 있다.

원형 및 사각단면의 미세채널내 흐름응축 열전달 연구 (A Study of Flow Condensation Inside Mini-Channels with Circular and Rectangular Cross Section)

  • 신정섭;김무환
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.1458-1463
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    • 2004
  • By using unique experimental techniques and careful construction of the experimental apparatus, the characteristics of the local heat transfer were investigated using the condensing R134a two-phase flow, in horizontal single mini-channels. The circular channels ($D_h=0.493$, 0.691, and 1.067 mm) and rectangular channels ($D_h=0.494$, 0.658, and 0.972 mm) were tested and compared. Tests were performed for a mass flux of 100, 200, 400, and 600 $kg/m^2s$, a heat flux of 5 to 20 $kW/m^2$, and a saturation temperature of $40^{\circ}C$. In this study, effect of heat flux, mass flux, vapor qualities, hydraulic diameter, and channel geometry on flow condensation were investigated and the experimental local condensation heat transfer coefficients are shown. The experimental data of condensation Nusselt number are compared with existing correlations.

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사각 마이크로 채널 내 Taylor 유동 특성 예측에 대한 연구 (Prediction of Two-phase Taylor Flow Characteristics in a Rectangular Micro-channel)

  • 이준경;이관근
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권7호
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    • pp.557-566
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    • 2015
  • 본 논문에서는 $600{\times}600{\mu}m$ 사각 마이크로 채널에서의 기-액체 테일러(슬러그) 흐름의 특성을 실험을 통해 살펴보았다. 실험 유체로는 질소와 물을 사용하였으며, 액체 및 기체 겉보기 속도는 각각 0.01 ~ 3 m/s, 0.1 ~ 3 m/s 의 범위에서 테일러 흐름이 나타나는 구간에서만 데이터를 얻었다. 기포 길이, 액체 슬러그 길이, 기포 속도 그리고 기포 생성 주파수를 고속 카메라를 사용하여 이미지 분석을 통해 측정하였다. 제시된 측정값(기포 길이, 액체 슬러그 길이, 기포 속도)과 이전 문헌에서 제안된 경험적 모델의 비교결과 대부분 오차가 50% 이상으로 나타났다. 따라서 기포와 액체 슬러그 길이 그리고 기포 속도에 대한 개선된 모델을 제시하였고, ${\pm}20%$ 이내의 비교적 우수한 결과를 볼 수 있었다. 또한 기포 생성 주파수는 기포 길이, 액체슬러그 길이 그리고 기포 속도의 관계를 이용하여 ${\pm}20%$ 이내에서 예측가능함을 알 수 있었다.

ECAP공정에서 금형의 단면형상이 공정에 미치는 영향

  • 노일주;채수원;권숙인;김명호;황선근
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.81-81
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    • 2004
  • 등통로각압축(ECAP, Equal Channel Angular Pressing)공정은 다결정의 재료 덩어리를 두 채널(channel)이 일정하게 교차하는 형태의 금형에 통과시켜 단면적과 단면 형상의 큰 변화 없이 압출하는 성형법으로 다른 공정에 비해 상대적으로 낮은 압력으로 재료에 소성변형을 발생시켜 입자를 미세화 시킬 수 있으며, 기존의 분말야금에 의한 방법에 비해 상용재료를 포함한 광범위한 금속 및 합금에 적용이 용이한 점과 재료 내부에 기포가 거의 잔류하지 않는 점등의 장점을 가지고 있다.(중략)

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사각 마이크로 채널 내 Taylor Flow의 기포 및 액체 슬러그 유동 특성에 대한 연구 (Study on the Characteristics of Bubble and Liquid Slugs for Gas-Liquid Taylor Flow in a Rectangular Micro-channel)

  • 이준경;이관근
    • 설비공학논문집
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    • 제27권10호
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    • pp.520-526
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    • 2015
  • The characteristics of gas-liquid Taylor (Slug) flow in a square micro-channel of $600{\sim}600{{\mu}m}$ were investigated experimentally in this paper. The test fluids were nitrogen and water. The liquid and gas superficial velocities were 0.01~3 m/s and 0.1~3 m/s, respectively. Bubble and liquid slug length, bubble velocity, and frequency were measured by analyzing optical images using a high speed camera. Bubble length decreased with higher liquid flow rate, which increased dramatically with higher gas flow rate. However, slug length did not vary with changes in inlet liquid conditions. Additionally, bubble velocities and frequencies increased with higher liquid and gas flow rates. It was found that measured bubble lengths were in good agreement with the empirical models in the existing literature, but slug lengths were not.