• 제목/요약/키워드: 불균일 온도 분포

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열진공 챔버 내의 불균일한 열환경이 시편에 미치는 영향에 관한 수치적 연구

  • 고태식;서희준;조혁진;박성욱;임성진;문귀원
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.103.2-103.2
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    • 2013
  • 위성체는 우주공간의 고진공 상태와 태양 복사열에 의한 고온 및 극저온이 반복되는 가혹한 환경으로 인해 주요 부품의 기능장애가 초래되므로 발사전 지상에서 열진공 시험장비를 이용한 열진공시험을 수행한다. 우수한 성능의 위성체 부품의 검증을 위해서 열환경 시험 요구에 따라 균일한 복사열이 매우 중요하나, 시험 조건을 비롯하여 여러 원인으로 인하여 열전달의 불균일성이 발생하게 된다. 이로 인해 시스템에 큰 영향을 미칠 수 있으므로, 시험 조건에 의한 열전달량을 고려하여 적절한 히터파워를 선정하고 챔버 내에 적절한 방열판과 챔버 슈라우드의 열교환이 간섭이 없도록 장비를 운용해야 한다. 본 연구에서는 상용프로그램인 FLUENT를 이용하여 열진공 챔버 내부 벽면의 불균일한 복사열에 따른 비정상 열전달 특성에 대하여 수치해석을 수행한 뒤 시편의 온도 분포 및 열전달 특성에 대해 비교분석하였다.

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유동관성에 따른 Micro-Gap 판형 열교환기 내부 유동분배 수치해석 (Numerical Study of the Inertia Effect on Flow Distribution in Micro-gap Plate Heat Exchanger)

  • 박장민;윤석호;이공훈;송찬호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권11호
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    • pp.881-887
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    • 2014
  • 본 연구에서는 micro-gap 판형 열교환기 내부의 열유동 특성에 대한 수치해석을 수행하였다. 특히 유량 조건에 따라 열교환기의 주 채널로부터 각 micro-gap 으로의 유동분배에 대한 유동관성의 영향에 대하여 조사하였다. 열교환기 주 채널의 유동을 레이놀즈 수 100 부터 10000 까지 변화시키며 그에 따른 각 micro-gap 으로의 유동분배와 온도분포의 불균일 정도를 평가하였다. 수치해석 결과 유동분배는 유동관성에 의해 크게 영향을 받는 것으로 나타났으며, 관성 효과를 감소시킬 수 있는 헤더 설계를 통해 유동분배 불균일 정도를 줄일 수 있었다. 또한 micro-gap 을 통과한 유체의 온도분포의 불균일 정도는 주유량이 증가함에 따라 증가 후 감소 추세를 나타냈다.

아래 평판이 미소한 불균일 온도를 갖는 두 수평 평판 사이에서의 자연 대류 : Pr=0.7 (NATURAL CONVECTION BETWEEN TWO HORIZONTAL PLATES WITH SMALL MAGNITUDE NON-UNIFORM TEMPERATURE IN THE LOWER PLATE : Pr=0.7)

  • 유주식
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.35-40
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    • 2013
  • Natural convection of air with Pr=0.7 between two horizontal plates with small magnitude non-uniform temperature distribution[${\in}{\Delta}Tsin({\kappa}X/H)$, H : gap width, X : horizontal coordinate] in the lower plate is numerically(${\in}=0.01$) investigated. In the conduction-dominated regime with $Ra{\leq}1700$, two upright cells are formed over one wave length($2{\pi}/{\kappa}$). For small wave number, the flow becomes unstable with increase of Rayleigh number, and multicellular convection occurs above a critical Rayleigh number. The flow patterns are classified by the number of eddies over one wave length. When ${\kappa}=1$, a transition of $2{\rightarrow}4{\rightarrow}6$ eddy flow occurs with increase of Rayleigh number, and no hysteresis phenomenon is observed. Dual and triple solutions are found for ${\kappa}=1$, and transitions of $10{\rightarrow}8$, $8{\rightarrow}6$, $6{\rightarrow}4{\rightarrow}2$ eddy flow occur with decrease of Rayleigh number.

직류와 양극성 펄스직류에 의한 스퍼터링시 타겟 표면의 온도 분포와 그 영향 (Effect by Temperature Distribution of Target Surface during Sputtering by Bipolar Pulsed Dc and Continuous Dc)

  • 양원균;주정훈;김영우;이봉주
    • 한국진공학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.45-51
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    • 2010
  • 마그네트론 타겟에서 일어나는 다양한 물리적 현상에 의한 결과로 인해 발생하는 타겟 표면의 온도를 측정함으로써 그 분포가 플라즈마, 혹은 증착되는 박막에 영향을 줄 수 있는 가능성을 분석하였다. 마그네트론 스퍼터링의 타겟은 크게 원형 타겟과 사각 타겟으로 구분되는데, 사각 타겟에서는 자기장에 의한 corner effect 등에 의해 전자 집중 방전 영역이 발생하고 그것에 의해 타겟 표면에서 불균일한 온도분포가 생성됨을 확인했다. 국부적으로 온도가 높게 올라가는 지역은 비스퍼터링 지역에 비해 $10{\sim}20^{\circ}C$ 정도 높았으며, 스퍼터링 공정 시 문제점 중에 하나인 particle이 발생하면 그 부분에서 온도가 $20^{\circ}C$ 정도 더 상승함을 알 수 있었다. 이런 영향은 증착되는 박막의 균일도에도 적지 않은 영향을 주었으며 세라믹 타겟의 경우, 균열의 원인이 될 수 있고, 불균일한 타겟 침식으로 타겟의 수명을 단축시키는 문제를 유발하기도 한다.

대용량 미분탄 보일러의 연소특성 및 NO 분포 특성 연구 (Studies on the Combustion Characteristics and NO Distribution in the Pulverized Coal Fired Boiler)

  • 박호영;김영주
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.552-559
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    • 2008
  • 접선 연소식 미분탄 보일러의 연소특성 분석을 위한 3차원 전산해석 연구를 수행하였다. 해석 결과의 건전성 검증을 위하여 보일러 출구, 즉 절탄기 후단에서의 가스 온도, O$_2$, NO, CO 농도를 발전소의 실제 측정 결과와 비교하였다. 실제 발전소의 운전조건을 기준으로 보일러내의 가스온도, 속도 분포를 해석하였으며 주요 가스농도인 O$_2$, CO, CO$_2$, NO의 분포와 char 입자 궤적을 구하였다. 본 연구를 통하여 최종과열기 전단에서의 가스 온도가 불균일하게 분포함을 알 수 있었으며, 이는 보일러 상부 연소로에서의 잔류 선회유동의 결과인 것으로 파악되었다. 불균일한 가스온도 분포에 대한 해석결과는 접선연소식 미분탄 보일러에서 자주 발생하는 튜브 파손을 방지하는데 있어 유용한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

안동댐 유역 기상인자의 시공간분포 추정 (Estimating Spatio-Temporal Distribution of Climate Factors in Andong Dam Basin)

  • 임철희;문주연;임윤진;김세진;이우균
    • 대한공간정보학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.57-65
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    • 2015
  • 본 연구는 안동댐 유역을 대상으로 수문기상 정보의 조밀한 시공간분포를 추정하여 수문기상에서 나타나는 시계열적 공간분포 특성을 규명하고자 한다. 국립기상과학원에서 설치 운영하고 있는 낙동강 상류 안동댐 유역의 수문 기상 관측소 7곳의 기상정보와 인근 두 곳의 종관기상관측소(ASOS) 정보를 활용하여 분석을 실시하였으며, 공간적 자기상관성에 기반한 Semi-Variogram을 추정하여 시공간분포를 확인하였다. 유역에서 변이성을 관찰할 수 있는 기상요소인 온도와 습도를 시간과 각 월에 따라 분석하였다. 계절에 관계없이 온도의 경우 14시, 습도의 경우 10시에 가장 균일한 공간분포를 나타내고, 18시에 온도와 습도 모두 가장 불균일성이 높게 확인되었다. 월별 공간 분포에서는 온도의 경우 1월에 가장 불균일하였고, 9월에 가장 균일한 것으로 확인되었으며, 습도의 경우 5월에 가장 불균일하고, 1월에 가장 균일한 것으로 나타났다. 수문기상에서는 일반 산림에서와 달리 계절적 공간분포특성이 적게 나타나며, 온도와 습도가 각각의 특성을 보이는 차이가 있었다.

ZnO 세라믹스 거대입성장 (Abnormal grain growth of ZnO ceramics)

  • 김영정
    • 한국결정성장학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.251-256
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    • 2019
  • ZnO를 통상적인 소결온도 이상의 온도 1385℃에서 소결하는 과정에서 mm 크기로 거대 성장된 입자를 갖는 세라믹스를 제조하였다. 1400℃에서 8시간 소결하는 경우 성장에 참여하지 않은 입자의 크기는 30~40 ㎛이고 거대 성장된 입자는 1,000 ㎛에 달하여 부피비 최소 10,000배 이상의 급속한 성장이 이루어졌다. 이러한 급속한 성장의 원인으로 일차 입자 크기분포, 성형압 불균일 또는 불순물의 합입등을 고려하였으며, 이들 중 일차입자 크기 분포일 것으로 추정되나 확실한 증거를 확보하지 못하였다. 미세구조 관찰을 통해 거대입자 성장은 주변의 입자를 통째로 합치는 과정을 통해 성장하는 것으로 추정된다.

폐(廢) ITO 타겟으로부터 분무열분해(噴霧熱分解) 공정(工程)에 의한 ITO 나노 분말(粉末) 제조(製造) (Preparation of Nano-Sized ITO Powder from Waste ITO Target by Spray Pyrolysis Process)

  • 유재근;강성구;손진군
    • 자원리싸이클링
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    • 제16권1호
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    • pp.28-36
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    • 2007
  • 폐 ITO 타겟을 염산에 용해시킨 복합 산용액을 원료로 하여 자체기술에 의해 개발한 분무열분해 반응장치를 통하여 평균입도가 50nm이하인 나노 ITO 분말을 제조하였으며, 반응온도 및 원료용액의 농도 등의 반응인자들의 변화에 따른 ITO 분말의 특성을 파악하였다. 반응온도가 $800^{\circ}C$로부터 $1100^{\circ}C$로 변화함에 따라 생성된 ITO 분말의 평균 입도는 40nm로부터 100nm정도까지 증가하고 있었으며, 조직도 점점 치밀화되면서 각각의 입자들이 독립된 다각형 형태를 나타내었으며, 입도분포는 더욱 불균일하게 나타나고 있었다. 또한 반응온도 증가에 따라 XRD 피크의 강도는 증가하였으며 비표면적은 감소하고 있었다. 원료용액 내의 인듐 성분의 농도가 50g/l로부터 400g/l로 증가됨에 따라 생성된 ITO 분말의 평균입도는 점점 증가하는 반면 입도분포는 더욱 불균일 하였다. 농도가 50g/l인 경우에는 ITO 분말의 평균입도는 30nm 이하이면서 입도분포는 비교적 균일하게 나타나고 있었다. 반면 농도가 포화농도에 가까운 400g/l인 경우에는 분말들의 입도분포는 20nm 정도부터 100nm 이상까지 공존하는 매우 불균일한 형태를 나타내고 있었다. 농도가 증가함에 따라 XRD 피크의 강도는 점점 증가하였으며 비표면적은 점점 감소하였다.

열원온도와 작동유체에 따른 초월임계 유기랭킨사이클의 열역학적 성능 특성 (Thermodynamic Performance Characteristics of Transcritical Organic Rankine Cycle Depending on Source Temperature and Working Fluid)

  • 김경훈
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권11호
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    • pp.699-707
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    • 2017
  • 본 연구에서는 아홉 종류의 작동유체를 고려하여 저온 열원으로 구동되는 아임계 및 초월임계 유기 랭킨 사이클의 열역학적 성능 특성을 비교 해석한다. 터빈입구압력, 열원온도 및 작동유체가 열교환기 내 온도분포와 핀치포인트, 작동유체의 유량, 시스템 출력 및 열효율 등 시스템의 성능에 미치는 영향을 분석한다. 해석 결과는 작동유체의 압력이 아임계 영역에서 초임계 영역으로 높아지면 열교환기에서 열원과 작동유체 사이의 온도 불균일 정도가 감소하면서 시스템 출력이나 열효율 등은 증가하나 시스템의 단위출력당 터빈 크기는 작아짐을 보여준다.

UV-감응형 에폭시 마스크를 사용한 균일한 분포의 터널형 알루미늄 에치 피트 형성 연구 (Formation of Aluminum Etch Tunnel Pits with Uniform Distribution Using UV-curable Epoxy Mask)

  • 박창현;유현석;이준수;김경민;김영민;최진섭;탁용석
    • 공업화학
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    • 제24권5호
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    • pp.562-565
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    • 2013
  • 고순도의 알루미늄 호일은 전기화학적 에칭을 통해 표면적을 증가시킨 후 전해 커패시터의 양극으로 사용된다. 그러나 산화 피막의 결함 및 에치 피트의 불규칙 생성에 의해 성장된 에치 피트의 분포는 불균일하며 이러한 불균일 형태는 알루미늄 넓은 표면적 분포에도 불구하고 여러 형태의 적용을 어렵게 만든다. 본 연구에서는 알루미늄의 선택적 에칭을 위해 포토리소그래피 방법으로 제작된 패턴 마스크를 사용하여 알루미늄 표면에 균일성을 갖는 보호층을 형성시켰다. 균일한 패턴을 갖는 알루미늄을 용액의 온도 및 전류밀도 등의 조건을 변경하여 실험하였고, 알루미늄 표면에 다양한 크기($2{\sim}5{\mu}m$)의 균일성을 갖는 에치 피트의 형성을 확인할 수 있었다.