• Title/Summary/Keyword: 열적발달영역

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Heat Transfer by Liminar Oscillating Pipe Flow in Thermally Developing Region (원관내 층류 왕복유동에 의한 열적발달영역에서의 열전달)

  • 이대영;박상진;노승탁
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.18 no.4
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    • pp.997-1008
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    • 1994
  • Heat transfer by laminar oscillating flow in a circular pipe has been studied analytically. The general solution with respect to the arbitrary wall boundary condition is obtained by superposing the fluid temperatures with the sinusoidal wall temperature distributions. The fulid temperature distributions are two dimensional, but uniform flow assumption is used to simplify the velocity distribution. The heat transfer characteristics in the thermally developing regions are analyzed by applying the general solution to the two cases of thermal boundary conditions in which the wall temperature and wall heat flux distributions have a square-wave form, respectively. The results show that the length of the thermally developing region becomes larger in proportion to the oscillation frequency at slow oscillation and eventually approaches to the value comparable to the swept distance as the frequency increases. The time and cross-section averaged Nusselt number in the developing region is inversely proportional to the square root of the distance from the position where the wall boundary condition is changed suddenly. In the developed region, Nusselt number is only determined by the oscillation frequency.

Study on Heat Transfer Characteristics for Single-phase Flow in Rectangular Microchannels (사각 마이크로 채널의 단상 유동 열전달 특성 연구)

  • Mun, Ji-Hyun;Kim, Seon-Chang
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.35 no.9
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    • pp.891-896
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    • 2011
  • In this study, experiments were carried out to investigate the convective heat transfer characteristics of rectangular microchannels. The sample used in the experiments contained 20 rectangular microchannels in parallel. The channels had a hydraulic diameter of 700 ${\mu}m$. Distilled water was used as the working fluid. In the experiments, the Reynolds number ranged from 400 to 800, heat flux ranged from 35 to 85 kW/$m^2$, and the inlet fluid temperature was $20^{\circ}C$. As a result, the convective heat transfer coefficient increased upon increasing the Reynolds number and ranged from 4.6 to 6.4 kW/$m^2/^{\circ}C$ in the thermally fully developed region. Moreover, the higher the Reynolds number, the longer the thermal entry length in the rectangular microchannels. However, it was observed that a variable heat flux did not affect the thermal entry length. In conclusion, a correlation was proposed to indicate the heat transfer characteristics in a thermally fully developed region.

Suggestion for technical development predicting thermal environment of engine (엔진의 열적환경을 예측하는 기술개발에 관한 제언)

  • 이재순;이재헌
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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    • v.7 no.4
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    • pp.18-23
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    • 1985
  • 전자계산기의 급격한 발달로 비선형방정식의 해가 쉽게 구해짐에 따라 이 방면의 연구가 괄목할 만한 진전이 이루어졌다. 전도(cond uction)문제도 단상은 물론 이상문제나 또는 기.백.고체의 삼 상문제로의 점점 복잡한 문제의 해도 가능하게 되었다.(1-5) 전자계산기도 그 용량이나 속도가 빨라짐에 따라 계산비용이 염가해지는 한편 해를 구하는 algorithm도 소형 computer의 적은 기 억용량으로도 쉽게 해를 구할 수 있는 program이 속속 개발되고 있는 실정이다.(6-7) 따라서 실측실험이 불가능한 영역이나 또는 가능하다 하여도 막대한 비용이 드는 경우에는 우선 수치 계산으로 그 결과를 예측하여 설계나 product improvement을 기해 보는 것이 바람직하다고 사 료되어 삼상이 공존하는 복잡한 영역의 열전달문제에 대한 수치연구 과정의 예로서 이야기 해 보고저 한다.

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Analysis of Heat Transfer Characteristics in the Thermally Developing Region of a Porous Channel by LTNE Model (LTNE 모델을 이용한 다공성 채널 입구영역에서의 열전달 특성 해석)

  • Lee, Sang-Tae;Lee, Kwan-Soo;Kim, Seo-Young
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.26 no.7
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    • pp.983-990
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    • 2002
  • A numerical analysis has been carried out on forced convection heat transfer in the developing region of a porous channel. The channel is filled with an isotropic porous medium. At the channel walls, a uniform heat flux is given. Comprehensive numerical solutions are acquired to the Brinkman-Forchheimer extended Darcy equation and the LTNE model which does not employ the assumption of local thermal equilibrium between solid and fluid phases. Details of thermal fields in the developing region are examined over wide ranges of the thermal parameters. The numerical solutions at the fully developed region are compared with the previous analytical solutions. The correlation for predicting local Nusselt number in a porous channel is proposed.

EF-TEM을 이용한 직접가열 실험을 통한 Titanium의 고온에서의 상변화 연구

  • 김진규;이영부;김윤중
    • Proceedings of the Korea Crystallographic Association Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.22-23
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    • 2002
  • Titanium은 높은 강도, 낮은 밀도, 부식에 대한 저항 등, 타 금속에 비해 월등히 뛰어난 성질을 가지고 있기 때문에 산업 전반에 거쳐 그 응용이 크게 증가하고 있으며, 특히 고온에서의 응용이 중요성을 띠게 됨에 따라 고온으로의 상전이 관계에 따른 구조적 규명이 필요하다. 순수한 titanium은 상온에서 조밀충진 육방정계의 α-상구조(a=2.953Å, c=4.683 Å, P6₃/mmc)를 이루고 있으나, 대략 880℃ 이상에서는 β-상의 체심입방정계 (a=3.320Å, Im3m)로 상전이가 되는 것으로 알려져 있다. 이에 대한 대부분의 연구가 kinetics와 thermodynamics에 관련되어 있으며, TEM을 이용한 직접가열실험은 거의 전무한 상태이다. 본 실험에서는 TEM 직접가열을 통하여 titanium의 고온에서의 상전이와 가열시 발생할 수 있는 산화층 형성을 연구하였다. TEM 시편은 순도 99.94%의 titanium foil(Alfa Aesar, #00360, 0.025mm thick)를 이용하였고, 분석 장비로는 에너지여과 기능이 있는 TEM(EM912 Omega, Carl Zeiss)과 Gatan사의 double-tilt heating holder를 사용하였다. Titanium의 상전이를 관찰하기 위해 900℃ 까지 분당 10℃ 의 속도로 가열을 하였다. 통계적 분석 오차를 줄이기 위해 서로 다른 4군데의 관찰영역을 선택하여, 상온 - 600℃ - 900℃ - 상온의 단계별로 회절패턴을 관찰 및 기록하였고, 발생 가능한 산화에 대해서는 동일한 장비를 사용하여 EDS 분석을 하였다. 상온에서의 서로 다른 영역의 회절패턴들은 결함의 존재에 상관없이, 온도가 증가함에 따라 그 결함수가 증가하게 된다. 특히 600℃ 에서는 쌍정과 관련된 회절점들이 본래의 회절점 주위에 형성되어있지만, 각 면들의 격자상수의 변화는 나타나지 않았다. 그러나 900℃ 에서는 쌍정에 의한 회절점의 수가 증가하며, 회절점 사이에 발달한 뚜렷한 막대모양의 강도분포와 격자상수의 변화를 관찰할 수 있었다. 다시 상온으로 냉각시킨 후 관찰한 각각의 회절패턴에서는 격자 상수의 감소와 함께 900℃에 보여진 막대 모양의 강도분포와 쌍정에 의한 회절점들이 여전히 남아있었다. EDS분석 결과 가열 실험을 통해 시편이 열적 산화가 되어 있음을 확인 할 수 있었다. 순수한 titanium의 α-상에서 β-상으로의 상전이를 파악할 수 있는 격자상수의 변화자체는 매우 작은 값이기 때문에 상온과 900℃ 에서 기록된 전자회절패턴 상에서의 면간거리와 면간각도의 측정만으로는 상전이 여부를 명확히 구별할 수 없었다. 그러나, 결함에 의한 상변화가 900℃ 에서 심하게 관찰되어지는 것은 상전이와 관계가 있는 것으로 볼 수 있다. 고온에서 상온으로의 가역적 반응을 관찰할 수 없었던 이유는 열적산화로 생긴 산화층의 산소원자들이 고온의 상전이 과정 중에 Ti 원자와 반응이 일어나 TiO/sub X/ 구조로 전이되었기 때문으로 추정하고 있다.

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DC 반응성 마그네트론 스퍼터링으로 증착한 TaN 박막의 특성 및 신뢰성

  • Jang, Chan-Ik;Lee, Dong-Won;Jo, Won-Jong;Kim, Sang-Dan;Kim, Yong-Nam
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.310-310
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    • 2012
  • 최근 전자산업의 발달에 따른 전자제품의 소형화 및 고기능화 요구에 대응하기 위하여 저항(resistor), 커패시터(capacitor), IC (integrated circuit) 등의 수동소자를 개별 칩(discrete chip) 형태로 형성하여 기판의 표면에 실장하는 기술이 일반화되고 있다. 그러나, 수동 소자의 내장 기술은 기판의 패턴 밀도의 급격한 향상과 더불어 수동소자의 내장 공간도 협소해지는 문제점이 있다. 상기의 문제점을 해결하기 위해 개별 칩 형태의 내장형 저항체를 박막 형태의 내장 저항체를 구현하는 기술의 개발이 최근 주목을 받고 있다. 박막 저항체는 기존의 권선저항 및 후막저항과 비교하여 정밀한 온도저항계수를 가지며 이동통신에 적용시 고주파 영역(GHz)에서의 안정성과 주파수 특성이 좋다는 장점들을 가지고 있다. 박막 저항 물질로는 높은 경도와 우수한 열적 안정성을 가지고 있는 TaN (tantalum nitride)이 주로 사용되고 있다. 일반적으로, TaN 박막은 스퍼터링을 사용하며 제조되며 TaN 박막의 성질은 탄탈륨과 질소의 화학정량비, 박막의 결함 정도, 또는 공정압력 및 증착 온도, 플라즈마 파워 등과 같은 공정조건 등의 변화에 민감하게 변화하므로, TaN 박막의 다양한 연구가 더 필요한 실정이다. 본 연구에서는 반응성 마크네트론 스퍼터링을 사용하여 TaN 박막을 Si 기판 위에 증착하였고 TaN 박막의 원하는 특성을 제어할 수 있도록 질소 분압과 total gas volume을 조절하여 공정을 최적화하는 연구를 진행하였다. 또한 tensile pull-off 방법을 이용하여 TaN 박막의 부착강도를 평가하였고, 온도 사이클 및 고온고습 환경에 노출된 TaN 박막들의 열화 특성들에 대하여 연구하였다.

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Detection of Urban Expansion and Surface Temperature Change using Landsat Satellite Imagery (Landsat 위성영상을 이용한 도시확장 및 지표온도 변화 탐지)

  • Song, Yeong-Sun
    • Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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    • v.13 no.4 s.34
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    • pp.59-65
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    • 2005
  • It is very important to detect land cover/land use change from the past and to use it for future urban plan. This paper investigated the application of Landsat satellite imagery for detecting urban growth and assessing its impact on surface temperature in the region. Land cover/land use change detection was carried out by using 30m resolution Landsat satellite images and hierarchial approach was introduced to detect more detail change on the changing area through high resolution aerial photos. Also, surface temperature according to land cover/land use was calculated from Landsat TM thermal infrared data and compared with real temperature to analyze the relationship between urban expansion and surface temperature. As a result, the urban expansion has raised surface radiant temperature in the urbanized area. The method using remote sensing data based on GIS was found to be effective in monitoring and analysing urban growth and in evaluating urbanization impact on surface temperature.

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Time Series Analysis of Park Use Behavior Utilizing Big Data - Targeting Olympic Park - (빅데이터를 활용한 공원 이용행태의 시계열분석 - 올림픽공원을 대상으로 -)

  • Woo, Kyung-Sook;Suh, Joo-Hwan
    • Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture
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    • v.46 no.2
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    • pp.27-36
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    • 2018
  • This study suggests the necessity of behavior analysis as changes to a park environment to reflect user desires can be implemented only by grasping the needs of park users. Online data (blog) were defined as the basic data of the study. After collecting data by 5 - year units, data mining was used to derive the characteristics of the time series behavior while the significance of the online data was verified through social network analysis. The results of the text mining analysis are as follows. First, primary results included 'walking', 'photography', 'riding bicycles'(inline, kickboard, etc.), and 'eating'. Second, in the early days of the collected data, active physical activity such as exercise was the main factor, but recent passive behavior such as eating, using a mobile phone, games, food and drinking coffee also appeared as a new behavior characteristic in parks. Third, the factors affecting the behavior of park users are the changes of various conditions of society such as internet development and a culture of expressing unique personalities and styles. Fourth, the special behaviors appearing at Olympic Park were derived from educational activities such as cultural activities including watching performances and history lessons. In conclusion, it has been shown that people's lifestyle changes and the behavior of a park are influenced by the changes of the various times rather than the original purpose that was intended during park planning and design. Therefore, it is necessary to create an environment tailored to users by considering the main behaviors and influencing factors of Olympic Park. Text mining used as an analytical method has the merit that past data can be collected. Therefore, it is possible to form analysis from a long-term viewpoint of behavior analysis as well as to measure new behavior and value with derived keywords. In addition, the validity of online data was verified through social network analysis to increase the legitimacy of research results. Research on more comprehensive behavior analysis should be carried out by diversifying the types of data collected later, and various methods for verifying the accuracy and reliability of large-volume data will be needed.