• Title/Summary/Keyword: 비균일 온도분포

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An Experimental Study on the Characteristics of the Vitiated Air Heater in the Ramjet Engine Ground-Testing (램제트 엔진의 지상시험용 Vitiated Air Heater의 특성에 관한 실험적 연구)

  • 윤현진;손창현;이충원
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.3 no.4
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    • pp.51-57
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    • 1999
  • Temperature and velocity controlling of air at inlet position of Ramjet combustor is important under Ramjet engine grounding-test condition since temperature of inlet air increases due to compression process by supersonic flow at inlet position of Ramjet combustor. In this study, Vitiated Air Heater methodology was used to control temperature of air that is inducted into Ramjet combustor. Temperature and velocity of air at Vitiated air heater exit, which is inducted into Ramjet combustor, were measured to evaluate Vitiated air heater system developed in this study. It is shown that temperature and velocity of inducted air can be well controlled using Vitiated air heater system developed in this study, and we could make a Vitiated Air which is almost same with real air.

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Thermal Buckling and Vibration Analysis of Composite Laminated Plates Using Shape Memory Alloy Fibers (형상기억합금 선을 삽입한 복합재료 적층판의 열적 좌굴 및 진동 해석)

  • 박재상;김지환
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2001.11b
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    • pp.916-921
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    • 2001
  • 형상기억합금 선(Shape Memory Alloy Fibers : SMA Fibers)을 삽입한 복합재료 평판의 고온 환경에서의 열적 좌굴 및 진동 해석을 유한요소법을 이용하여 수행하였다 1 차 전단변형이론을 적용하여 적층판을 모델링하였고, 온도 변화 효과는 적층판의 전 영역에서 균일한 온도 분포로 가정하였다. 형상기억합금 선의 온도에 대한 비선형 재료 성질을 고려하여 열적 좌굴 해석 수행 시 반복 계산법을 이용하였고, 자유 진동 해석에서는 시스템의 자유도를 줄이기 위하여 Guyan-Reduction(CR)을 사용하였다. 온도 변화와 형상기억합금 선의 체적비(volume fraction) 및 초기 변형률(initial strain) 변화에 따른 임계 온도와 고유 진동수의 특성을 해석하였다.

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

  • Yang, Won-Kyun;Joo, Jung-Hoon;Kim, Young-Woo;Lee, Bong-Ju
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.19 no.1
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    • pp.45-51
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    • 2010
  • We measured the temperature of target surface inducing by various physical phenomenon on magnetron sputtering target and confirmed the possibilities if the temperature distribution could affect plasma and deposited thin film. The target of magnetron sputtering has two types: round type and rectangular type. In a rectangular target, the concentrated discharge area by corner effect by magnetic field and non-uniform erosion of target are generated. And we found the generation of non-uniform temperature distribution on the target surface from this. This area was $10{\sim}20^{\circ}C$ higher than non-sputtering area. And if particles are generated during sputtering process, they were $20^{\circ}C$ higher than the area where is higher than non-sputtering area. These effects result in non-uniformity of thin films, crack of ceramic target, and shortening target life by non-uniform erosion.

Effect of Latent Heat Material Placement on Inside Temperature Uniformity of Insulated Transfer Boxes (단열용기의 잠열재 배치에 따른 내부 온도 균일성에 대한 영향)

  • HyungYong Ji;Dong-Yeol Chung;Seuk Cheun Choi;Joeng-Yeol Kim
    • KOREAN JOURNAL OF PACKAGING SCIENCE & TECHNOLOGY
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    • v.29 no.1
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    • pp.27-33
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    • 2023
  • An optimized design of the transportation insulated box must be considered to control the thermal damage in order to maintain the fresh condition for temperature-sensitive medicine and frozen food safety. The inside temperature of the insulated box is a natural convection enclosure state, thermal stratification naturally occurs as time passes in case of with outside heat load. The latent heat material (LHM) placement inside the box maintains the target temperature of the product for temperature fluctuations during transport, and LHM application is a common and efficient method. In this work, inside temperature stratification in an insulated box depending on the LHM pack position is numerically simulated and experimented. The insulated box is made up of vacuum insulation panel (VIP), and LHM modules are placed over six faces inside the box, with the same weight. The temperature curves for 72 hrs as experiment results clearly show the temperature stratification in the upper, middle, and lower at the LHM melting time region. However, the temperature stratification state is uniformly changed in accordance with the condition of the upper and lower placement weight of the LHM pack. And also, the temperature uniformity by changed placement weight of LHM has an effect on maintaining time for target air temperature inside the box. These results provide information on the optimized design of the insulated box with LHM.

Performance Prediction of Liquid Rocket Thrust Chambers with Nonuniform Propellant Mixing (추진제의 비균일 혼합분포를 고려한 액체로켓 추력실의 성능 예측기법 개발)

  • 김성구;최환석;한영민;이광진
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.34 no.9
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    • pp.82-88
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    • 2006
  • In order to effectively reduce thermal loads on regenerative cooled walls, fuel cooling injectors and film cooling devices have often been employed. The present study has established a numerical methodology for prediction of performance and near-wall temperature distribution taking into account the nonuniform mixing due to these additional cooling devices. A correction procedure for main propulsive parameters has also been proposed based on comparison between prediction and experimental data. Under the computational framework of this study, the predicted results were in good agreement with hot-firing test data for a 30 tonf-class full-scale combustor at the design and off-design conditions. As a consequence, the present numerical method is expected to be useful for design and evaluation of regenerative cooled liquid rocket thrust chambers.

Numerical modeling of Si/$SiO_2$ etching with inductively coupled CF4 plasma

  • Yang, Won-Gyun;Ju, Jeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.08a
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    • pp.97-97
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    • 2010
  • 많은 플라즈마 공정 중에 건식 식각은 복잡하고 표면반응이 잘 알려지지 않은 등의 이유로 가장 어려운 분야 중의 하나이다. 이러한 이유로 식각 장치 디자인뿐만 아니라 플라즈마를 이용한 건식 식각의 공정 조건은 수많은 시행착오를 통해 시도되어 왔다. 이런 문제들을 극복하기 위해 많은 연구자들에 의해서 다양한 방법과 tool을 이용해 모델링이 시도되고 있다. 본 연구에서는 $CF_4$ 가스를 이용한 유도결합 플라즈마에 의해 Si와 $SiO_2$를 식각하는 것을 상용 프로그램인 전산모사 유체역학 시뮬레이터인 CFD-ACE+를 이용하여 모델링했다. 150 mm 직경의 웨이퍼에 대한 모델은 식각 속도 실험결과와 비교 하였다. Ar의 경우 20 mTorr에서 13.56 MHz, 500 W인가 시 2.0 eV의 전자온도와 $7.3{\times}10^{11}\;cm^{-3}$의 전자밀도가 계산결과와 상당히 일치하게 측정되었고, $CF_4$를 이용한 $SiO_2$ 식각에서도 식각 속도가 평균 190 nm/min로 일치했고 식각 균일도는 3% 였다. 450 mm 웨이퍼 공정용 장치의 모델 계산 결과에서는 안테나와 기판의 거리, 챔버의 단면적, 기판 지지대와 배기구와의 높이 등 기하학적인 구조와 각 안테나 턴의 위치 및 전류비가 플라즈마 균일도에 많은 영향을 주었으며, 안쪽부터 4 turn이 있는 경우 2번째, 4번째 turn에만 1:4의 전류비를 인가했을 때, 수십%의 전자밀도의 불균일도를 4.7%까지 낮출 수 있었다. 또한, Si 식각에서는 식각 속도의 분포가 F radical의 분포와 같은 경향을 보임을 확인했고, $SiO_2$ 식각에서는 전자 밀도의 분포와 일치함을 확인함으로써 균일한 식각을 위해서 두 물질의 식각 공정에서는 다른 접근의 시도가 필요함을 확인했다. 플라즈마의 준중성 조건을 이용해서 Poisson 방정식을 풀지 않고 sheath를 해석적 모델로 처리하는 방법과, Poisson 식으로 정전기장을 푸는 방법을 통해서 입사 이온의 에너지 분포를 비교하였다. 에너지 범위는 80~120 eV로 같지만, 실험에서는 IED가 낮은 에너지 쪽이 더 높게 측정됐고, 계산 결과에서는 높은 에너지 쪽이 높았다.

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Luminous Characteristics of Urban Street Between Day and Night (도시가로의 주.야간 빛환경 특성 분석에 관한 연구)

  • Shim, In-Bo;Kim, Bong-Kyun;Kim, Jeong-Tai
    • Proceedings of the Korean Institute of IIIuminating and Electrical Installation Engineers Conference
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    • 2005.05a
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    • pp.194-201
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    • 2005
  • 도시에서의 빛의 연출은 도시의 축을 부각시키고, 가로의 아이덴티티를 연출함으로서 도시의 인지도를 향상시킬 수 있다. 또한 야간의 경관은 인공조명을 이용한 빛의 연출로 주간과는 다른 빛환경 경관을 연출할 수 있다. 이에 본 연구는 도시 가로 중에서 상업가로와 주거가로를 대상으로 주 야간의 빛환경 특성을 분석하여, 가로의 용도에 따른 주야간의 빛환경 차이를 고찰하였다. 이를 위하여 두 가로의 일정길이에 대하여 수평면조도, 스칼라 조도, 휘도 및 색온도를 측정하였으며 측정결과를 용도별, 주 야별로 비교하여 분석하였다. 측정한 결과를 정리하면 다음과 같다. (1)수평면조도의 측정 결과, 주간의 주거가로에 비하여 상업가로가 28.8[%] 높게 나타났으며 야간의 경우 87.2[%] 높게 나타났다. (2) 스칼라조도의 측정결과, 스칼라조도의 특성상 전반적으로 균일한 분포를 보이며, 수평면 조도와 마찬가지로 주간에 비하여 야간에 84[%] 높은 값이 측정되었다. (3) 휘도의 측정 결과, 주간 배경에 대한 대상의 휘도비는 상업과 주거가로가 1:2이하로 나타나 조화로운 가로경관을 연출하며, 야간배경에 대한 대상의 휘도비는 상업가로는 1:17로 활기 있는 경관을 연출하고 주거가로는 1:5로 가로경관 이미지에 적당한 강조효과가 나타났다. (4) 색온도의 측정 결과, 주간의 배경은 맑은 하늘의 색온도를 나타냈으며 대상은 상쾌하고 활동적인 이미지의 색온도를 나타내었다. 또한 야간의 경우 상업가로와 주거가로 모두 나트륨 등의 영향을 받아 전반적으로 따뜻한 느낌의 색온도가 연출되었다.

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Application of CFD Simulation to Cooling System Design of Agricultural Products Processing Center Workplace (농산물산지유통센터 작업장의 냉방 설계를 위한 CFD 시뮬레이션 적용)

  • Kwon, Jin-Kyung;Lee, Sung-Hyun;Moon, Jong-Pil;Lee, Su-Jang;Kim, Keyong-Won
    • Journal of Bio-Environment Control
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    • v.19 no.4
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    • pp.195-202
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    • 2010
  • Cooling air-conditioning of APC (Agricultural Products processing Center) workplace is important to improve the working environment in the summer season. As existing cooling systems for air-conditioning of whole workplace are inefficient because of their high equipment operating costs, relatively inexpensive cooling system is required. The objectives of this study were to simulate the thermal flow fields in APC workplace having the positive and negative pressure type fan and pad systems and spot cooling system by using CFD software (FLUENT, 6.2) and estimate the cooling effectiveness of respective cooling systems. The results showed that the negative pressure type fan and pad system was inappropriate for the present APC workplace because of excessive outside air influx from open gateway and the positive pressure type fan and pad system created relatively low temperature field but non-uniform velocity field at worker positions. The spot cooling system could supply cool air to worker positions with relatively constant air velocity and temperature.

램제트 엔진의 지상시험용 Vitiated Air Heater를 이용한 Dump형 연소기의 연소성능에 관한 실험적 연구

  • 노우용;윤현진;손창현;이충원
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.11-11
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    • 2000
  • 액체렘제트 엔진에서는 고온·고속의 공기가 공기흡입구로 유입되기 때문에 고성능 램제트 연소기의 설계를 위하여 실제 비행조건을 모사할 수 있는 고온 고속의 공기 발샐장치가 필요하다. 본 연구에서는 수소연소에 의해 Vitiated Air를 발생시키도록 설계된 Vitiated Air Heater(VAH)를 제작하였으며, VAH의 성능평가를 통하여 80∼120m/s 와 400∼800K 범위에서 손쉽게 속도와 온도의 조절이 가능하고 균일한 속도 및 온도분포로 대기공기와 같은 Vitiated Air를 얻을 수 있었다. 그리고 VAH을 연결하여 Dump형 연소기의 특성을 실험하였다. 액체 램제트 엔진에 있어서 공기흡입구가 하나인 Dump형 연소기에 주요변수로서 흡입공기의 온도와 공연비를 변화시키면서 연소기내의 화염형상을 관찰하고, 온도분포를 계측하였으며 Injection 위치에 따른 화염현상을 관찰하였다. 각 경우의 연소효율을 계산하여 실험범위에서의 최적 연소조건을 제시하였다.

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Computational Estimation of Process Parameters in Structural Reaction Injection Molding (SRIM/RIM을 위한 공정 인자의 수치 해석적 평가)

  • ;R.J. Duh
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.13 no.11
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    • pp.143-151
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    • 1996
  • Structural reaction injection molding을 이용한 복합재료의 제품 셩형을 위한 모델링 전략을 설명하였다. 사용된 모델은 두 평행한 원판형 mold에 있는 불 균일한 온도조건의 fiber preform을 통과하는 reactive srsin의 방사형 유동을 시뮬레이션 한다. 이러한 모델은 중요한 작동인자와 공정인자(주입온도, mold의 온도, 유량, cavity의 두께와 섬유의 조밀도)등이 유동속도, 변화(monomer, radical, inhibitor) 및 온도분포 등에 미치는 영향을 예견한다. 열전달과 질량전달 및 화학반응을 고려하여 모델을 개발하였다. 중요한 공정인자를 평가하기 위한 효울적인 공정창( process window)을 제공하는데 본 연구의 목적을 두었다. 2차원적인 Lagrangian 방식에 1차원적인 유동과 제한적인 2차원 열전달을 가정하여 모델을 유도하였고, 방정식은 implicit difference scheme에 의해 전개하였다. 이 모델은 Gonzalez-Romero의 실험 결과와 비교함에 의해 확인되었고, 실험결과가 잘 일치함을 보였다.

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