• 제목/요약/키워드: 입자(particulate)

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Kapitza 열저항이 존재하는 나노복합재의 열전도 특성 예측을 위한 순차적 멀티스케일 균질화 해석기법에 관한 연구 (A Study on the Sequential Multiscale Homogenization Method to Predict the Thermal Conductivity of Polymer Nanocomposites with Kapitza Thermal Resistance)

  • 신현성;양승화;유수영;장성민;조맹효
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.315-321
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    • 2012
  • 본 연구에서는 분자동역학 전산모사와 유한요소해석 기반의 균질화 기법을 통해 나노복합재의 열전도 특성을 정확하고 효율적으로 예측할 수 있는 순차적 멀티스케일 균질화 해석기법을 제안하였다. 나노입자의 크기효과가 나노복합재의 유효 열전도 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 크기가 다른 구형 나노입자가 첨가된 나노복합재의 열전도 계수를 분자동역학 전산모사를 통해 예측했고, 그 결과 나노입자의 크기가 작아질수록 계면에서의 Kapitza열저항에 의해 나노복합재의 열전도 계수가 점차 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 나노입자의 크기효과를 균질화 해석모델을 통해 정확하게 묘사하기 위해 Kapitza 열저항에 의한 계면에서의 온도 불연속 구간과 고분자 기지가 높은 밀도를 가지며 흡착되는 유효계면을 추가적인 상으로 도입하여 나노복합재를 입자, Kapitza 계면, 유효계면, 기지로 구성된 4상의 연속체 구조로 모델링하였다. 이후 순차적 멀티스케일 균질화 해석기법을 통해 유효계면의 열전도 계수를 나노복합재의 열전도 계수로부터 역으로 예측했으며, 이를 입자의 반경에 대한 함수로 근사하였다. 근사 함수를 토대로 다양한 입자 체적분율과 반경에 대한 나노복합재의 유효 열전도 특성을 예측하였으며, 유효계면에 대한 매개변수 연구를 수행하였다.

하이브리드 디젤엔진용 EGR 쿨러의 열교환 효율 연구 (A Study on Heat Exchange Efficiency of EGR Cooler for Diesel Hybrid)

  • 이준;문전일;김연희
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.159-164
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    • 2009
  • Cooled EGR system is an effective method for the reduction of $NO_x$ emission and PM emission from a diesel engine. Proper choice of wavy cooling fins and gas tubes is a key factor of cooled EGR system. As a part of solutions for energy crisis and environmental problems, hybrid vehicles mounted with diesel engines are under development globally. This study investigates the cooled EGR systems for hybrid diesel engine with the specifications of both optimized wavy cooling fins and improved shape of structure to verify the heat exchange efficiency, outlet temperature and gas pressure drop of cooler by means of numerical analyses and rig performance tests. The output of this study will be applied to a 2.0L hybrid diesel engine which is being developed for domestic and overseas market.

광산란 측정장치에 따른 대중교통차량 미세먼지 측정 특성 (Characteristics of PM10 Measured by Different Light-Scattering Instruments in Public Transport Vehicles)

  • 권순박;정우태;박덕신
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.1-8
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    • 2015
  • In this study, indoor $PM_{10}$ concentration was measured by different type of real-time instruments in public transport vehicles. Light-scattering method is widely used in measuring the size of particulate matters and there is two types of light-scattering methods; one is the nephelometer type which measures the light-scattering degree by aerosol cloud, the other is the spectrometer type which measures light-scattering degree by individual particle. We observed the variation of $PM_{10}$ in KTX, subway and express bus carriages by 1-minute resolution and found that there is similar tendency in pattern among 4 light-scattering devices but difference in absolute concentrations. By comparing gravimetric result in a subway cabin, the spectrometer type device, C, was chosen as a reference device. The conversion factors of nephelometer device A-1, A-2, and B were 1.666, 1.463 and 2.125 respectively.

디젤입자상물질필터의 기하학적 형상변화가 재생과정 중 활성화 특성 및 비정상 온도거동에 미치는 영향에 관한 수치적 연구 (Numerical Study on the Effect of Changes of Geometric Shape of Diesel Particulate Filter on Light-Off Characteristics and Transient Thermal Behavior during Regeneration)

  • 정수진;이상진;김우승;이춘범
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.68-76
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    • 2006
  • The minimization of maximum DPF wall temperature and the fast Light-off during regeneration are the targets for the high durability of the DPF system and the high efficiency of regeneration. In order to predict transient thermal response of DPF, one-channel numerical modeling has been adopted. The effect of the ratio of length to diameter(L/D), cell density, the amount of soot loading on temporal thermal response and regeneration characteristics has been numerically investigated under two different running conditions: city driving mode and high speed mode. The results indicate that the maximum wall temperature of DPF increase with increasing 'L/D' in 'High speed mode'. For 'City driving mode', the maximum wall temperature decreases with increasing 'L/D' in the range of $'L/D{\geq}0.6'$. The maximum temperature decreases with increasing cell density because heat conduction and heat capacity are increased. It is also found that the effect of amount of soot loading on light-off time is negligible.

세라믹 제조시 미세구조 변화의 해석:II. 단분산 입자계의 진동성형 (Analysis of microstructural evolutions during advanced ceramics processing: II. Vibratory deposition of monodisperse particulate system)

  • 김호연;김헌
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.605-611
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    • 1998
  • 단분산 입자계의 진동성향시 공정조건에 따라 형성되는 침점체의 미세구조와 물성을 분석할 수 있는 전산실험 모델이 개발되었다. 여기서 중요한 진동성형 변수들인 진폭(amplitude), 침적시간(frequency), 진동횟수(cycle)가 형성되는 침적체의 회절구조 및 충전밀도에 미치는 영향이 조사되었다. 형성되는 침적체의 비결정상으로부터 결정상으로의 상변이 조건이 결정되었다. 모델의 결과는 실제 실험결과를 만족시키는 진동횟수와 충전밀도의 경험식과도 부합하였다. 현 모델은 진동성형시 침적체의 조밀화 현상과 결정화 현상을 조사하는데 매우 효과적이다.

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무가압함침법으로 제조된 입자강화 금속복합재료의 마모특성 (Wear Characteristics of Particulate Reinforced Metal Matrix Composites Fabricated by a Pressureless Metal Infiltration Process)

  • 김재동;정순억;김형진
    • 한국해양공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.55-60
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    • 2003
  • The effect of size and volume fraction of ceramic particles, with sliding velocity on the wear properties were investigated for the metal matrix composites fabricated by the pressureless infiltration process. The metal matrix composites exhibited about 5.5 - 6 times the wear resistance compared with AC8A alloy at high sliding velocity, and by increasing the particle size and decreasing the volume fraction, the wear resistance was improved. The wear resistance of metal matrix composites and AC8A alloy exhibited different aspects. Wear loss of AC8A alloy increased with sliding velocity, linearly : whereas, metal matrix composites indicated more wear loss than AC8A alloy at the slow velocity region. However, a transition point of wear loss was found at the middle velocity region, which shows the minimum wear loss. Further, wear loss at the high velocity region exhibited nearly the same value as the slow velocity region. In terms of wear mechanism, the metal matrix composites generally exhibited abrasive wear at slow to high sliding velocity; however, AC8A alloy showed abrasive wear at low sliding velocity and adhesive and melt wear at high sliding velocity.

전기집진 기제를 조합시킨 DPF용 금속 폼 필터의 여과 특성 (Filtration Characteristics of Metal Foam Filters for DPF Combined with Electrostatic Precipitation Mechanism)

  • 박석주;이동근;김진현;조규백;김홍석;정용일
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.151-158
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    • 2007
  • Filtration studies, using simulated test nanoparticles or diesel nanoparticles, have been performed about Inconel foam filters for DPF combined with electrostatic precipitation. The simulated test particles were synthesized by laser ablation in the nitrogen atmosphere at the standard condition. The diesel particles were exhausted from the diesel engine driven on the condition of idle or load mode. Filtration efficiency of the metal foam filter is very low because most of particles are penetrated through the large pores of filter. However, the efficiency was considerably improved by applying the electric field to the filter and/or charging the nanoparticles. Nevertheless, the pressure drop of filter hardly increased because the filter-pores were not clogged by deposited particles and kept open.

DOC-DPF-SCR 시스템에 의한 디젤 배기 내 $NO_x$, 입자상 물질 저감 과정의 일관 모델링 및 성능 예측 (Unified Modeling and Performance Prediction of Diesel $NO_x$ and PM Reduction by DOC-DPF-SCR System)

  • 정승채;윤웅섭
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.110-119
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    • 2008
  • Computer methods with simplified mathematical models in conjunction with empirical model parameters can be efficiently practiced into an optimization of a diesel aftertreatment system. Components of prime interests are diesel particulate filter, diesel oxidation catalyst and de-$NO_x$ catalytic converter. de-$NO_x$, de-PM, and de-HC processes in each part are individually modeled, formulated and then combined into an integrated analysis procedure for a unified simulation of the diesel emission aftertreatment. The model is empirically tuned and validated with comprehensive engine and laboratory data. The effects of emission species and space velocity on the $NO_x$ and soot reductions are parametrically investigated. A lowered $NO_2/NO_x$ ratio due to PM oxidation in DPF contributes to promote the $NO_x$ reduction by SCR at intermediate gas temperatures. $NO_x$ reduction is inert to the PM oxidation at high temperatures. Rate of PM trapping strongly depends on temperature and $NO_x$ concentration.

고체로켓 연소관 내 압력섭동에 대한 입자상 물질에 의한 음향 감쇠 및 연소응답 특성 측정 (Measurement of Pressure-coupled Combustion Instability Characteristics : Acoustic Attenuation by Particulate Matter(Al) and Combustion Response of Solid Propellant)

  • 임지환;이상협;윤웅섭
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.16-26
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    • 2014
  • 연소 시, 입자상 물질에 대한 HTPB/AP 계열 고체추진제의 음향특성을 정량화하기 위해서, Pulsed DB/AB T-burner 실험을 수행하였다. 추진제 전면에서 동시 점화를 위해, 대상 고체추진제보다 연소속도가 빠른 다른 고체추진제를 대상 추진제 앞면에 부착하였다. 다량의 알루미늄이 포함된 고체추진제에서는 T-burner 내부에서 만들어진 압력섭동에 의한 음향학적 불안정성이 매우 빠르게 감쇠되었고, 반대로 알루미늄이 포함되지 않은 고체추진제에서는 상대적으로 매우 느리게 감쇠함을 확인하였다. 본 연구에서는 음향학적 특성값들을 정량화하였고, 이를 통해 연소응답 특성을 계산하였다.

다중벽 탄소나노튜브/에폭시 복합재료의 인장 물성에 관한 연구 (A Study on Tensile Properties of Multi-Welled Carbon Nanotube/Epoxy Composites)

  • 이상의;이원준;김천곤
    • Composites Research
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    • 제17권6호
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    • pp.1-7
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    • 2004
  • 입자강화복합재료에 관한 연구는 오래 전부터 수행되어왔다. 최근 활발한 연구가 이루어지고 있는 나노복합재료도 역시 입자강화복합재료의 한 종류라 할 수 있다. 본 연구에서는 섬유강화 복합재료의 모재로서 사용되어질 수 있는 다중벽탄소나노튜브/에폭시 복합재료를 제작하고 그 물성을 고찰하였다. 본 연구에서 정립한 제작 공정을 사용하여 제작 된 다중벽 탄소나노튜브/에폭시 복합재료의 인장 물성을 MWNT의 첨가량에 따라 고찰하였다 0.5wt%의 MWNT를 첨가 하였을 때, 인장강성은 19%, 인장강토에서는 12%의 증가를 보였다. 또한 경화시 발생하는 재응집 현상을 관찰하고, 기계적 물성을 더 높이 항상시키기 위해서는 이 현상을 억제해야 함을 확인하였다.