• 제목/요약/키워드: 열적 평형

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발사체 선두부의 공력가열현상 특성연구 (The Study of Aerodynamic Heating Characteristics for the Design of Nose Shapes of Space Launcher)

  • 최원;김규홍;이경태
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.14-20
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    • 2002
  • 본 논문에서는 3단형 과학로켓(KSR-III) 기본형의 조건을 이용하여 선두부에서 발생하는 공력가열 현상을 예측하였다. 마하수 4.9, 10.2, 15의 극초음속 유동영역을 평형유동이라 가정하고 수치적 불안정성에 강건한 수치기법인 AUSMPW+ 수치기법과 충격파 정렬 격자계 (shock-aligned grid system)을 사용하여 반구형, Parabola형, 절두 원통형 선두부 형상에 따른 공력가열 현상을 계산하고 발사체 선두부에 사용되는 구조물인 복합재료의 열적안정성을 예측하였다.

로켓 플룸 내부 OH 라디칼 공간분포 계측을 위한 발광 분광 기법에 관한 연구 (Study on optical emission spectroscopic method for measuring OH radical distribution in rocket plume)

  • 한기욱;한재원
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.1135-1139
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    • 2017
  • 화염 내 화학종의 공간적 분포는 화염의 구조 및 연소 특성을 이해하는데 중요한 지표가 되며, 그 계측을 위해 발광분광법 (Optical emission spectroscopy)은 간단하고 비침투적인 진단 방식으로 인해 널리 활용되고 있다. 본 연구에서는 측정 line-of-sight 방향의 공간 분해 계측 목적으로 개발된 발광분광기를 이용한 로켓 플룸 내 화학종 (OH radical) 분포 계측의 가능성을 제시하였다. 발광분광기의 측정 신호로부터 바닥 상태의 화학종 농도를 예측하기 위해 화염 내 열적 여기와 화학적 여기 기작을 고려하였으며, 열적으로 여기된 종에 대해서 열적 평형 상태를 가정하였다. 또한 발광분광기의 공간 분해 성능 및 공간에 따른 수광 특성을 보정하기 위한 방법론을 제시하였다.

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유도초음파를 이용하여 금속의 방향성 고체화과정에서 고체-액체 경계면의 위치와 속도결정 (Determination of the Position and Velocity of the Solid-Liquid Interface During Directional Solidification of Metals based on Guided Ultrasonic Waves)

  • 김태진;슈마크텔미샤엘;그릴볼프강;쉬벤부쉬안드레;찜머만게르하르트
    • 한국음향학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.79-83
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    • 1998
  • 높은 온도에서 금속물질이 응고되는 동안에 물질의 구조는 결정성장속도비율에 따 라 크게 좌우된다. 유도초음파를 기초로 한 펄스-에코 초음파실험기술과 함께 고체-액체 경 계면의 위치와 속도를 실시간으로 측정할 수 있어 고체화되는 동안의 용광로 파라메터들을 조절하는데 사용될 수 있다. 실험은 Bridgman형의 용광로에서 CuMn-막대시료에 대하여 서로 다른 냉각비율로 수행되었다. 열적평형상태에서 경계면의 위치에 대한 측정분해능은 약10㎛이다.

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야외 운동복용 직물에서의 수분전달 (Water Vapour Transfer through Fabrics for Outdoor Activities)

  • 오애경;박정완
    • 한국염색가공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.66-66
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    • 2003
  • 야외 운동(outdoor activities)복에 사용되는 소재들은 외부로부터 신체를 안전하게 보호해 주어야 될 뿐 아니라 쾌적하게 유지시켜 주어야 한다. 의복착용시 쾌적감에 결정적인 영향을 미치는 인자는 몸의 열적 평형상태를 유지하기 위한 수단인 수분전달 특성이다. 본 연구는 여러 종류의 야외 운동복용 직물에서의 수분전달 현상을 조사하여 규명하므로써 이 직물들이 실제 의복생활에 응용될 의복계 (clothing system)를 형성하였을 때의 수분전달 현상을 설명하고자 하는 기초연구이다. 연구의 결과는 base layer용, mid layer용 직물들이 shell layer로 쓰이는 waterproof breathable 직물보다 수분 전달률이 높았으며, waterproof breathable 직물의 수분 전달률은 microfibre 직물, PTFE-laminated 직물 그리고 polyurethane coated 직물 순 이었다. 또한 polyurethane 직물에서는 back coated 직물이 face-coated 직물보다 수분 전달률이 높았다.

야외 운동복용 직물에서의 수분전달 (Water Vapour Transfer through Fabrics for Outdoor Activities)

  • Oh, Ae-gyeong;Park, Jung-whan
    • 한국염색가공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.192-196
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    • 2003
  • 야외 운동(outdoor activities)복에 사용되는 소재들은 외부로부터 신체를 안전하게 보호해 주어야 될 뿐 아니라 쾌적하게 유지시켜 주어야 한다. 의복착용시 쾌적감에 결정적인 영향을 미치는 인자는 몸의 열적 평형상태를 유지하기 위한 수단인 수분전달 특성이다. 본 연구는 여러 종류의 야외 운동복용 직물에서의 수분전달 현상을 조사하여 규명하므로써 이 직물들이 실제 의복생활에 응용될 의복계(clothing system)를 형성하였을 때의 수분전달 현상을 설명하고자 하는 기초연구이다. 연구의 결과는 base layer용, mid layer용 직물들이 shell layer로 쓰이는 waterproof breathable 직물보다 수분 전달률이 높았으며, waterproof breathable 직물의 수분 전달률은 microfibre 직물, PTFE-laminated 직물 그리고 polyurethane coated 직물 순 이었다. 또한 polyurethane 직물에서는 back coated 직물이 face-coated 직물보다 수분 전달률이 높았다.

표준형 원전을 위한 장주기용 개량연료 노심 해석

  • 이국종;최기용;이해찬;정선교
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(1)
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    • pp.73-79
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    • 1996
  • 현재의 원전 운용은 연료주기 비용을 최소화하여 경제성을 향상시키는 것이 세계적인 추세이다. 따라서 영광 3, 4호기 이후의 국내 원전 건설의 대부분이 될 한국 표준형 원전을 대상으로 하여, 현재 개발 중이거나 이미 실용화된 개량 원전 연료의 특성을 적용하여 실제 노심해석을 수행하고. 이에 따른 경제성 분석을 수행하였다. 노심해석은 현재의 영광 3, 4호기에 장전된 CE형 연료 및 장주기용 개량연료를 초기노심 및 평형 노심에 각각 장전하는 경우에 대하여 수행하였다. 가연성 흡수체는 현재 사용중인 Gadolinia 및 Integral Fuel Burnable Absorber(IFBA) 가연성 흡수체를 사용하여 분석하였다. 그 결과 현재의 CE형 연료에서 사용하는 0.382" 연료봉보다 0.374"의 연료봉이 중성자 경제성 측면에서 유리하며, Gadolinia보다 IFBA가 반경방향 첨두출력 계수의 제어를 쉽게할 수 있슴이 밝혀졌다. 그 외에 열적 여유도 증진을 위한 유량 혼합 날개의 채용과 고연소도를 위한 새로운 피복관 재료의 사용이 요청된다. 이상과 같은 결과는 향후 표준형 원전의 장주기용 개량연료를 위한 개발 방향으로 제시될 수 있다. 제시될 수 있다.

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EOS-C Ver.3.0 비행모델의 열제어계 개발 및 설계 검증 (Development and Design Verification of Thermal Control Subsystem for EOS-C Ver.3.0 Flight Model)

  • 장진수;양승욱;김이을
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권10호
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    • pp.872-881
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    • 2012
  • (주)쎄트렉아이는 지구관측위성의 주 탑재체로 사용될 고해상도 전자광학카메라, EOS-C Ver.3.0의 FM 개발을 완료하였다. EOS-C Ver.3.0 FM은 STM 열진공 시험 결과를 이용한 설계 최적화를 통해 STM 대비 향상된 열제어 성능을 갖도록 설계되었다. FM 개발 후, 인수(acceptance) 수준의 열진공 시험 수행을 통해 작업도(workmanship) 확인을 완료하였다. 또한 열평형 시험 결과를 이용하여 열-수치 모델에 대한 검증 작업을 수행, 열-수치 모델이 EOS-C Ver.3.0 FM의 실제 열적 특성을 잘 모사하고 있음을 확인하였다.

하이드라진(N2H4) 아크젯 추력기의 수치적 모델링 (Numerical Modeling of Hydrazine-Fueled Arcjet Thruster)

  • 신재렬;이대성;오세종;최정열
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권9호
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    • pp.907-915
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    • 2008
  • 하이드라진(N2H4) 아크젯 추력기의 열화학 유동장 해석을 위한 전산유체해석을 수행하였다. 열복사와 전기장이 고려된 압축성 유동해석을 위해서 RANS 방정식을 수정하여 사용하였다. 로렌츠 힘과 Ohm 가열효과를 고려한 Maxwell 방정식이 유동방정식과 결합되어 전기 방전으로 인한 전기장해석을 위해 이용되었다. 아크젯 추력기 내부에서 유동장은 충분히 고온상태이기에 화학평형 해석이 이용되었으며, 광학 두께를 이용한 열복사 모델이 유동방정식에 적용되었다. 계산 결과들은 아크젯 추력기유동이 동결유동에 비해 추력은 180%증가되며, 비추력은 200%가까이 상승됨을 보여준다. 또한 유동장 해석 결과들은 아크젯 추력기 내부의 열적 물리적 특성에 대한 이해를 돕는다.

STM 열진공 시험 결과를 이용한 EOS-C Ver.3.0 열제어계 설계 검증 (Design Verification of Thermal Control Subsystem for EOS-C Ver.3.0 using STM Thermal Vacuum Test Result)

  • 장진수;양승욱;정연황
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권12호
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    • pp.1232-1239
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    • 2010
  • (주)쎄트렉아이는 지구관측위성의 주 탑재체로 사용될 고해상도 전자광학카메라, EOS-C Ver.3.0을 개발 중이다. EOS-C Ver.3.0은 현재 운용중인 DubaiSat-1의 주 탑재체인 EOS-C Ver.2.0 개발 경험을 바탕으로 능동 열제어 방식과 수동 열제어 방식을 적절하게 혼용하여 보다 향상된 성능을 갖도록 설계되었다. 설계를 바탕으로 STM을 개발하여 인증(qualification) 수준의 열진공 시험을 수행하여 설계 여유(design margin)를 확인하였다. 또한 열평형 시험 결과를 이용하여 열제어계 설계에 사용한 열-수치 모델에 대한 검증 작업을 수행하였으며, 열-수치 모델이 실제 열적 특성을 잘 모사하고 있음을 확인하였다.

열-수리-역학 거동 해석을 위한 경계면 요소의 수식화 (Numerical Formulation of Thermo-Hydro-Mechanical Interface Element)

  • 신호성;윤석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제38권9호
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    • pp.45-52
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    • 2022
  • 암반내 불연속면이나 지반-구조물의 접촉면은 열-수리-역학적으로 연계된 거동 특성을 보이므로, 온전한 지배방정식에 근거한 경계면 요소의 개발이 필요하다. 본 논문은 경계면 요소에 대한 힘평형 방정식, 유체의 연속방정식 그리고 에너지 평형 방정식을 유도하였다. 그리고 경계면 요소에 대한 탄소성 역학 모델의 강성행렬을 제시하였다. 개발된 유한요소는 2차원 조건에서 변위는 6절점, 수압과 온도는 4절점을 사용한다. 단층내 유체 주입에 대한 완전연계된 THM 해석은 단층내의 유효응력 감소와 주위 암반의 온도 수축에 의한 주입압의 복합적인 변화을 모델링 할수 있었다. 하지만, 열적 현상을 무시한 HM해석은 수리-역학적 변수를 과다하게 산정하였다.