• 제목/요약/키워드: 분무 냉각

검색결과 112건 처리시간 0.021초

강제대류 및 핵비등영역에 있어서 마이크로 휜 형상이 분무냉각 열전달에 미치는 영향 (Effects of Micro-fin Structure on Spray Cooling Heat Transfer in Forced Convection and Nucleate Boiling Region)

  • 김영찬
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제34권11호
    • /
    • pp.983-990
    • /
    • 2010
  • 본 연구에서는 냉각면의 표면온도가 비교적 낮은 강제대류 및 핵비등영역에서 다양한 종류의 마이크로 휜이 가공된 냉각면의 분무냉각 열전달에 대해 실험적으로 연구하였다. 실험결과로부터 냉각면 표면에 가공된 마이크로 휜은 분무냉각 열전달을 촉진시키며, 냉각휜의 크기와 종류에 상관없이 분무유량이 증가할수록 분무냉각 열전달도 큰 폭으로 증가하고 있음을 알 수 있었다. 또한 희박한 분무영역에서는 냉각면에 가공된 휜의 크기와 형상이 분무냉각 열전달에 큰 영향을 미치고 있으나, 분무유량이 증가할수록 이러한 경향은 점차 약해져 본 실험에서 가장 높은 분무유량조건에서는 편평한 냉각면을 제외한 모든 냉각면의 열유속이 거의 동일하게 나타나고 있음을 알 수 있었다.

분사기 냉각이 초저온 분무의 점화에 미치는 영향 (Effect of Injector Cooling on Ignition of Cryogenic Spray)

  • 김도헌;이진혁;구자예
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제40권3호
    • /
    • pp.222-229
    • /
    • 2012
  • 점화 시의 분사기의 냉각은 분사순간의 초저온액체상태의 산화제 분무의 증기압에 영향을 미치고, 이는 연소반응에 따른 연소실 압력상승 과도단계에서 분무의 상(phase) 천이 시점을 결정하는 인자 중 하나이다. 분무의 상변화는 액체로켓 연소기의 점화특성에 큰 영향을 미치며, 액체산소/메탄 추진제를 사용하는 연료과잉 폐쇄형사이클 액체로켓엔진의 주연소기용 분사기로 사용될 수 있는 액체-기체 동축형 스월분사기에 대하여 점화초기 분사기 냉각온도에 따른 점화시험을 수행하였다. 초기 냉각온도에 따라 점화 시 산화제 분무의 액상으로의 천이시기가 달라지며, 충분한 냉각을 통해 산화제 분무의 증기압을 낮춘 경우 산화제 분무의 상 천이 시기를 나타내는 화염 quenching 현상이 일찍 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

강제대류 및 핵비등영역에 있어서 액적유량과 분무냉각 열전달의 상관관계에 관한 연구 (Correlation of Droplet Flow Rate and Spray Cooling Heat Transfer in Forced Convection and Nucleate Boiling Region)

  • 김영찬
    • 한국분무공학회지
    • /
    • 제13권3호
    • /
    • pp.143-148
    • /
    • 2008
  • In the present study, the correlation between the Nusselt number and Reynolds number was developed for forced convection and nucleate boiling region in spray cooling. Also the effect of droplet subcooling on spray cooling heat transfer was investigated. Full cone spray nozzles were employed for spray cooling experiment, and water and FC-77 were used for developing the correlation. From the experimental results, the correlation between the Nusselt number and Reynolds number based on droplet-flow-rate was developed. The correlation shows good predictions with ${\pm}30%$ error for water and FC-77.

  • PDF

FC-77의 분무냉각 비등열전달 특성에 관한 연구 (Study on Boiling Heat Transfer of FC-77 in Spray Cooling)

  • 김영찬
    • 한국분무공학회지
    • /
    • 제12권4호
    • /
    • pp.179-184
    • /
    • 2007
  • The boiling heat transfer was experimentally investigated for the FC-77 sprays impacting a square heated test surface in a downward direction. Full cone spray nozzles were employed for the spray cooling experiment, and experiments were made under the test conditions of $Q=3.32{\times}10^{-6}{\sim}2.30{\times}10^{-5}\;m^3/s$, ${\Delta}T_{sub}=20{\sim}70^{\circ}C$. Also, heat transfer measurements were made using the copper block of $10{\times}10\;mm^2$ test area heated by nine cartridge heater. From the experimental results, correlation between the Nusselt number and Reynolds number based on droplet-flow-rate was developed. The correlation shows good predictions with ${\pm}30%$ error for FC-77.

  • PDF

마이크로 휜 표면의 분무냉각 열전달에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Spray Cooling Heat Transfer of Micro-Fins Surfaces)

  • 김영찬
    • 한국분무공학회지
    • /
    • 제14권4호
    • /
    • pp.178-183
    • /
    • 2009
  • Spray cooling heat transfer was experimentally investigated for water sprays impacting on mico-fins structured surfaces in the single phase and nucleate boiling regions. The heat transfer surfaces consist of cubic fins and triangular grooved fins. The spray produced using full cone spray nozzles, and experiments were made under the test condition of $Q=4.92{\times}10^{-6}{\sim}15.83{\times}10^{-6}\;m^3/s$, $T_f=35{\sim}55^{\circ}C$. From the experimental results, it was found that cubic fins surface had the largest heat flux enhancement relative to the smooth surface.

  • PDF

물 분무를 이용한 연소가스 냉각 1차원 해석 (1-D Analysis for Water Spray Cooling of Exhaust Gas in Combustor Test Facility)

  • 임주현;김명호;김용련
    • 한국추진공학회지
    • /
    • 제19권1호
    • /
    • pp.61-67
    • /
    • 2015
  • 연소기 시험 장치의 구축 시 고온의 연소 가스의 냉각은 중요한 설계요구조건이다. 물 분무(Water spray) 냉각 방식은 증발 과정에서 물의 잠열을 이용하므로, 효과적인 연소 가스 냉각이 가능하다. 본 연구에서는 연소기 시험 설비 구축 과정의 일환으로, 물 분무를 이용한 연소 가스의 냉각을 이해하기 위하여 연속방정식, 에너지 보존식과 포화 증기의 압력-온도 관계식을 이용한 1차원 해석을 수행하였다. 연소기 시험 장치에서 배출되는 고온, 고압의 연소 가스는 냉각수와의 혼합과정에서 배출가스의 온도가 낮아지며, 분무된 물의 일부는 기화하여 연소가스와 함께 배출되고, 일부는 다시 응축 되어 집수조로 모인다. 냉각수는 연소 가스의 온도를 낮춰주는 동시에, 증발된 증기는 연소기 내부의 압력을 증가시키므로 1차원 해석에서 증기의 압력-온도 관계식을 고려하여 해석을 수행하였다. 1차원 해석으로부터 연소가스의 적절한 냉각과 배기 덕트 내부의 압력의 지나친 상승을 피하기 위한 최적의 물 분무량을 확인하였으며, 물 분무 냉각 방식에 대한 물리적 이해를 얻을 수 있었다.

초음파진동을 이용한 미세분무냉각 열전달에 관한 실험적 연구 (The Experimental Study on Mist Cooling Heat Transfer)

  • 김영찬
    • 한국분무공학회지
    • /
    • 제15권4호
    • /
    • pp.202-207
    • /
    • 2010
  • Mist cooling is widely employed as a cooling technique of high temperature surfaces, and it has heat transfer characteristics similar to boiling heat transfer which has the convection, nucleate and film boiling regions. In the present study, mist cooling heat transfer was experimentally investigated for the mist flow impacting on the heated surfaces of mico-fins. The mist flow was generated by supersonic vibration. Experiments were conducted under the test conditions of droplet flow rate, $Q=6.02{\times}10^{-9}{\sim}3.47{\times}10^{-8}\;m^3/s$ and liquid temperature, $T_f=30{\sim}35^{\circ}C$. From the experimental results, it is found that an increase in the droplet flow rate improves mist cooling heat transfer in the both case of smooth surface and surfaces of micro-fins. Micro-fins surfaces enhance the mist cooling heat transfer. Besides, the experimental results show that an increase in the droplet flow rate decrease the heat transfer efficiency of mist cooling.

미세물분무의 분사특성에 따른 n-Heptane 화염의 소화

  • 이경덕;김영수;신창섭
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국안전학회 2000년도 추계 학술논문발표회 논문집
    • /
    • pp.118-123
    • /
    • 2000
  • 화재에 대한 소화방법으로서는 점화원의 냉각, 산화제 농도의 감소에 의한 화염의 질식 및 제거소화와 부촉매를 이용한 소화법이 있다. 이중 냉각소화방법은 주로 물을 사용하여 화재를 진압하고 있으나, 유류화재와 전기화재 등에서는 물보다 할론소화약제가 효과적으로 사용되어 왔다. 그러나 할론 등 CFC 계통의 소화약제는 환경오염물질을 내포하며, 지구온난화지수와 오존파괴지수 등이 높아 전세계적으로 그 사용이 중단되고 있다. 이에 대한 대체 기술의 하나로 최근에 관심이 고조되기 시작한 소화기술은 분무 노즐을 이용한 미세물분무(water mist) 소화설비이다.(중략)

  • PDF

물과 알루미나 나노유체 분무의 분무냉각특성 비교 (Comparison of the Characteristics of Spray Cooling between Water and Nanofluid Sprays)

  • 강보선;이신표
    • 한국분무공학회지
    • /
    • 제19권2호
    • /
    • pp.88-93
    • /
    • 2014
  • Nanofluids is that metallic or nonmetallic nanometer-sized particles are dispersed in liquid and they can be used in various fields to increase the heat transfer rate. This study conducted experiments to evaluate whether the cooling efficiency of nanofluids is better than that of water in spray cooling. A heated surface was designed and fabricated to make the temperature distribution be linear, which was confirmed by three thermocouple measurements under the heated surface. Spray cooling experiments were conducted using water, 0.2% wt. (weight), and 0.5% wt. $Al_2O_3$ nanofluids at the pressure of 0.2 MPa and 0.3 MPa. Based on the results, it is shown that the cooling efficiency of nanofluids is higher than that of water especially in the region of single phase heat transfer. As a result, we can expect that nanofluids can be used as efficient coolants in the cooling of electronic packages where the temperature of the heated surface is not high enough for boiling incipience.

가스분무법으로 제조한 MPP 분말코어의 자기적 특성에 미치는 열처리 효과 (The Effects of Heat-treatment on Magnetic Properties for Gas-atomized MPP Dust Cores)

  • 노태환;김구현;김광윤;정인범;최광보
    • 한국자기학회지
    • /
    • 제11권4호
    • /
    • pp.173-178
    • /
    • 2001
  • 가스분무법으로 만든 MPP 압분자심을 무자장 및 자장중에서 열처리한 후 냉각속도를 달리할 때 얻어지는 자기적 특성의 변화를 조사하였다. 무자장중에서 열처리시 냉각속도가 증가하면 교류투자율 및 자심손실이 감소하였으며, 이는 각각 빠른 냉각속도에서의 불균일한 내부음력의 발생과 이상 와전류손실의 감소에 기인하는 것으로 해석되었다. 한편 MPP 압분체를 무자장 열처리 후 냉각속도를 달리하여도 Ni-Fe 합금에서 전형적으로 나타나는 규칙상의 형성에 따른 자기적 특성의 변화는 보이지 않았으나, 느린 냉각속도의 조건하에서 자장열처리를 하면 용이하게 구성원자의 방향성 규칙화에 의해 유도자기이방성이 생성되며 상당한 투자율 및 자심손실의 변화가 얻어지는 것으로 관찰되었다.

  • PDF