• 제목/요약/키워드: 열전냉각

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열전소자 냉각 자켓의 설계인자가 열전냉각 시스템의 성능에 미치는 효과에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Effects of the Cooling Jacket Design Parameters on the Performance of Thermoelectric Cooling System)

  • 이정은;박상희;김경진;김동주
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.2079-2084
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    • 2007
  • A small-scale thermoelectric cooling system was built in an effort to enhance the performance of the refrigeration system by utilizing the water-cooled jacket which was attached on the hot side of the thermoelectric module. Considered design parameters for the water-cooled jacket included the geometry of the flow passage inside the jacket and the flow rate of cooling water. The higher flow rate of cooling water in the jacket resulted in a better performance of the refrigeration system. The introduction of geometrical complexity of the cooling water flow passage to the cooling jacket also showed significant improvement on the performance of the thermoelectric refrigeration system such as the cooling capacity and the COP of the refrigeration system.

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열전냉각 모듈을 이용한 국소 냉각에 관한 연구 (A Study on the Hot Spot Cooling Using Thermoelectric Cooler)

  • 김욱중;이공훈
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2007년도 동계학술발표대회 논문집
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    • pp.640-645
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    • 2007
  • An experimental apparatus to show the hot spot cooling of an IC chip using a thermoelectric cooler is developed. The spot heating in very small area is achieved by the applying CO$_2$ laser source and temperatures are measured using miniature thermocouples. The active effects of thermoelectric cooler on the hot spot cooling system such as rapid heat spreading in the chip and lowering the peak temperature around the hot spot region are investigated. The experimental results are simulated numerically using the TAS program, which the performance characteristics such as Seebeck coefficient, electrical resistance and thermal conductivity of the thermoelectric cooler are searched by trial and error. Good agreements are obtained between numerical and experimental results if the appropriate performance data of the thermoelectric cooler are given.

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모사 냉각채널을 이용한 케로신 열전달 특성에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on Kerosene Heat Transfer Characteristics Using Simulating Cooling Channels)

  • 이봄;이원구;송윤호;황동현;안규복
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.643-646
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    • 2017
  • 탄화수소계열의 연료를 사용하는 액체로켓엔진에서 높은 열유속으로 인해 연소실 벽면이 구조적으로 손상 및 변형되는 것을 방지하기 위하여 연소실 벽면의 냉각은 필수적이다. 여러 가지 방법 중 연료를 냉각제로 사용 후 연소과정에 투입시키는 재생냉각 방식은 엔진 성능을 높여준다. 본 연구는 구리 단면적, 채널 내 유속, 채널에 가해지는 전류를 변화시켜 냉각제로 사용하는 케로신의 열전달 특성에 대해 알아보았다. 채널의 구리 단면적이 작을수록, 케로신의 유속이 빠를수록 대류 열전달이 빠르게 일어남을 알 수 있었다.

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Jet A-1 연료의 열전달 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Heat Transfer Characteristics of Jet A-1 Fuel)

  • 이준서;이봄;안규복
    • 한국추진공학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.1-12
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    • 2020
  • 본 논문에서는 재생냉각 연소기에서 냉각제 및 연료로 사용되는 Jet A-1의 열전달 특성에 대해 실험적으로 연구하였다. 냉각채널 가열을 위한 인가 전류, 모사 시편 지름, 시편 후단 압력, Jet A-1 유속을 변화시키며, 시편에서의 벽면 온도 및 시편 전/후단에서의 Jet A-1 온도를 측정하였다. 시편 지름과 유속이 열전달 특성에 중요한 인자임을 알 수 있었으며, 시편의 후단 압력은 열전달 성능에 영향을 주지 않음을 확인할 수 있었다. 열전달 실험결과는 기존 Nu수 경험식들과 비교하였으며, 최종적으로 새로운 Nu수 경험식을 도출하였다.

축소노즐내 슬롯 막냉각에서의 열전달 특성 (Heat Transfer on Slot Film Cooling for Convergent Nozzle)

  • 조용일;유만선;정학재;조형희
    • 한국추진공학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.34-41
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    • 2001
  • 고온의 연소가스로부터 노즐 표면을 보호하기 위하여 슬롯을 통하여 냉각 유체를 분사하는 슬롯 막냉각에 대하여 연구하였다. 냉각효율 및 열전달 특성은 주유동과 2차 유동의 분사율에 따라 크게 달라지며, 형상변화 및 유동가속에 의해서도 냉각 효과의 변화를 가져오게 된다. 본 연구에서는 실험을 통하여 축소노즐에서 분사율 변화에 따른 슬롯 막냉각 열전달 특성을 고찰하고, 평판 슬롯 막냉각 경험식의 결과와 비교하였으며, 수치해석을 통하여 축소노즐과 원형관에서의 냉각효율 및 열전달 특성도 비교하였다. 상대적으로 낮은 분사율에서 분사율 증가에 따른 냉각효율의 증가가 크게 나타났으며, 일정 분사율 이상에서는 냉각 효율의 증가가 크게 둔화되었다

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코일직경변화에 따른 헬리컬 코일형 가스냉각기내 초임계 이산화탄소의 냉각열전달 특성 (Heat Transfer Characteristics of Supercritical $CO_2$ in Helical Coil Gas Coolers on the Change of Coil Diameters)

  • 손창효
    • 한국가스학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.44-48
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    • 2007
  • 본 연구는 코일직경변화에 따른 헬리컬 코일 가스냉각기내 초임계 $CO_2$의 냉각 열전달 특성에 대해 실험적으로 조사하였다. 냉매 순환루프의 주요구성품은 수액기, 변속펌프, 질량유량계, 예열기, 헬리컬 코일형 가스냉각기(시험부)로 구성된다. 시험부는 내경 4.55 mm의 평활 동관과 26.75 mm와 41.35 mm인 코일직경으로 이루어져 있다. 냉매질량유속은 $200kg/m^2s$에서 $800kg/m^2s$가지 변화시켰고, 가스냉각기의 입구압력 범위는 7.5 MPa에서 10.0 MPa까지이다. 코일직경이 26.75 mm인 가스냉각기내 이산화탄소의 냉각열전달 계수가 코일직경이 41.35 mm인 열전달 계수보다 높은 것으로 나타났다. 또한 초임계 상태에서 제안한 종래의 냉각 열전달 상관식과 비교한 결과, 대부분의 상관식이 과소예측되었고, 그 중에서도 이산화탄소의 냉각 열전달 계수는 Pilta 등이 제안한 상관식과 좋은 일치를 보였다. 하지만, 유사임계 온도 영역부근에서는 실험데이터가 더 큰 것으로 나타났다.

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표면거칠기 효과에 따른 스프레이 냉각의 열전달 향상 연구 (Heat Transfer Enhancement of Water Spray Cooling by the Surface Roughness Effect)

  • 이정호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권2호
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    • pp.203-212
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    • 2010
  • 수분류 스프레이 냉각은 많은 산업적인 응용분야에 넓게 사용되고 있다. 본 연구는 수분류 스프레이가 표면거칠기가 주어진 $900^{\circ}C$ 고온강판의 표면에 충돌하는 경우, 열유속 및 열전달계수의 정량적인 측정을 통해 표면거칠기가 수분류 스프레이 냉각에 미치는 영향을 고찰하였다. 이 때의 국소 열유속은 시편, 카트리지히터, 열전대의 조합으로 고안된 고유의 열유속게이지를 제작하여 엄밀하게 측정되었다. 평균 표면거칠기 높이를 기준으로 40, 60, $80{\mu}M$의 3 가지 표면과 매끈한 표면에 대한 수분류 스프레이 냉각 의 열전달 현상이 비교 및 평가되었다. 표면거칠기가 주어진 표면에서의 돌출물은 얇은 열 경계층두께를 통과할 수 있기 때문에 표면거칠기가 주어진 경우에 열전달은 뚜렷하게 증가하였고, 표면거칠기의 의한 열전달 향상 기구는 서로 다른 비등영역에 대해 구분하여 조사되었다.

열전소자의 냉온컵홀더 응용기술 (Thermoelectric Peltier Module Applications of Cold/Hot Cup-holder)

  • 소대화
    • 동굴
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    • 제75호
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    • pp.65-71
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    • 2006
  • 팰티어-열전소자를 응용한 냉온컵홀더를 구성하는 응용기술을 제안하였다. 열전소자의 용량에 제한을 받기 때문에 가열 또는 냉각을 위해서는 충분한 용량을 뒷받침 해 줘야 한다. 따라서 컵홀더와 같은 휴대 필요성이 요구되거나 휴대 가능한 소형기기의 경우에는 온열 또는 냉각 상태를 유지시키는 보온기능을 갖는 온열기기로써의 적합성을 확인하였다.

열전소자를 이용한 적외선 방사량 감소 기술에 관한 연구 (Research for Actively Reducing Infrared Radiation by Thermoelectric Refrigerator)

  • 김훈;김교민;김우철
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권3호
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    • pp.199-204
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    • 2017
  • 열전소자를 이용하여 고온의 표면을 능동적으로 냉각하여 적외선 방사량을 줄이는 기술을 소개한다. 공력가열이나 자체 발열 등에 의한 고온 표면 환경을 구현하였고, 여기에 열전소자를 설치하여 냉각하였을 때의 표면 온도와 적외선 방사량을 상용 수치해석 소프트웨어를 사용하여 계산하였다. 이를 통해 특정 환경에서 열전냉각소자를 이용하여 고온 표면에 있어 외부 환경과 비교했을 때의 적외선 방사량 대비를 이론적으로 완전히 제거할 수 있음을 확인하였다.

가열된 튜브에서 발생하는 강제 대류열전달 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Investigation on Forced Convective Heat Transfer Characteristic Generated to Heated Tube)

  • 박희호;이양석;김선진
    • 한국추진공학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.90-98
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    • 2006
  • 재생냉각 시스템의 냉각제로 사용하는 탄화수소계열 연료인 Jet A-1의 냉각특성과 강제대류 열전달 특성을 파악하기 위해 가열된 직선 튜브를 제작하였다. 냉각제의 입, 출구온도와 튜브의 외벽 온도를 측정하여 강제대류 열전달 특성을 고찰하였다. 결과를 통하여 Jet A-1을 사용한 경우에는 일정 유동조건에 대하여 burnout이 발생하는 최초의 벽 온도를 결정함으로써 냉각제가 수용할 수 있는 최대 열유속을 확인하였다. 냉각제의 유속과 입구온도가 대류열전달 특성에 직접적인 영향을 주는 인자임을 확인하였다.