이 논문에서는 적외선 우주관측을 위한 냉각시스템 시험모델(PSICS, Protomodel Space Infrared Cryogenic System)의 설계를 위해 수행된 열해석 및 열설계 내용을 논의한다. 이 냉각시스템은 장래 진행될 위성 탑제용 적외선 우주 망원경의 냉각시스템 계발을 위한 예비연구를 위한 시스템이며, 테스트는 지상에서의 관측을 통해 수행된다. 냉각목표 온도는 80K이고, 80K에서 500mW의 냉각능력을 갖는 스터링 냉동기 1대가 냉각에 사용된다. 저열침입과 열부하의 바른 예측을 위해 냉각시스템의 전도, 복사 등의 각 열전달 모드에 대해 열부하를 산출하였고, 총 열부하는 복사열 차단 정도에 따라 $42{\sim}149mW$임을 알았다. 또한 냉각박스 표면의 온도분포는 0.12K 이하의 균일한 온도분포로 유지될 수 있음을 알았다. 이를 통해 80K에서 500mW의 냉동기를 이용하여 충분히 냉각시킬 수 있음을 확인하였다.
액체추진로켓엔진에서는 고온, 고압의 연소가스로부터 엔진을 보호하기 위하여 재생 냉각을 많이 사용한다. 이 재생 냉각의 유동장 해석과 열전달을 수치해석하였다. 형상은 연소실, 노즐 및 냉각 채널 모두를 2차원 축대칭으로 가정하였다. 연소실 및 노즐의 유동장은 압축성 유동장 해석을 통하여 구하였고, 냉각 채널은 고체 열전달로부터 구하였다. 유동장과 온도장은 모두 정상상태로 가정하였다. 노즐에서 구한 열유속은 냉각채널 벽면에서의 온도 분포를 구하기 위해 사용하였다. 결과로는 냉각 채널 벽면에서의 온도 변화와 냉각제의 온도 변화를 구하였다. 냉각 채널의 형상 변화와 냉각제의 유량 변화에 따른 냉각 채널 벽면에서의 온도변화를 조사하였다.
진공냉각장치의 효율적인 설계를 위하여 파일럿 규모의 진공냉각장치에서 진공압력에 따른 작물별 냉각특성과 운전조작에 따른 냉각특성을 구명하는 요인실험을 실시한 결과 가. 배추와 같이 조밀하게 결구되어 있는 작물은 프레시 포인트로부터 습구온도와 품온에 따라 진공압을 조절함으로서 표면과 심부의 온도편차를 줄일 수 있고 버섯, 상추와 같이 개체가 작은 작물은 진공압력에 따른 온도편차가 거의 나타나지 않았다. 나. 포장방법에 따른 냉각 특성에서는 무개공 및 개공율 5% 골판지상자, PE 상자, 6mm 통기공이 있는 필름 포장에서의 냉각속도는 유사한 경향을 나타냈으나 0.8mm의 통기공을 가지고있는 필름 포장에서는 냉각속도가 현저히 낮게 나타나 필름 포장을 했을 경우 최소 개공율의 구명이 필요한 것으로 나타났다. 다. 예냉전 농산물 표면에 가수를 했을 경우 배추와 같은 결구성 농산물은 감모율 저하에는 효과적이었으나 무가수에 비해 냉각균일도와 냉각속도가 낮게 나타났으며 버섯에서는 감모율 저하 및 냉각속도 향상에 효과가 있는 것으로 나타났다.
우주발사체의 2단용 엔진으로 10톤급 케로신 액체로켓엔진에 대한 냉각 기구로서, 재생냉각과 막냉각을 고려한 냉각특성에 대한 해석전 연구를 수행하였다. 연소기 내에서 연소 가스의 유동이 축방향으로 층류화되어 있다는 개념하에, 엔진 단면을 서로 독립적인 중심부와 외곽부로 나누며, 외곽부에는 여분의 연료를 분무시킴으로써 연소가스 온도를 낮추어 냉각채널로 전달되는 열유속량과 벽면 온도를 감소시킬 수 있었으며, 엔진의 열적 안정성을 향상시킬 수 있었다.
본 연구는 재생냉각형 고압 축소형 연소기 설계에 관한 것으로 이 연소기를 제작하기 전에 열유속측정을 위한 물냉각 고압 축소형 연소기를 제작하였다. 물냉각 고압 축소형 연소기의 연소시험결과 높은 연소성능 및 냉각성능이 검증된 설계 조건을 얻었고 이를 바탕으로 재생냉각형 고압 축소형 연소기의 형상을 설계하였다. 설계된 연소기의 형상은 제작이 완료된 후 연소시험을 수행하여 실용성을 검증 할 예정이다.
본 연구에서는 액체로켓엔진 내부에 라이너를 설치하고 기체 질소를 이용한 막냉각 방법을 사용하여, 라이너의 막냉각 특성을 살펴보았다. 고온 가스는 액체로켓 연소가스와 액체질소를 혼합하여 사용하였다. 기존의 액체로켓엔진 시험 설비에 추가적으로 라이너 냉각 기체를 공급 설비를 구축하였으며, 라이너 및 냉각 기체 공급부를 제작하였다. 10초 연소 실험을 통해 라이너 내부 고온 가스의 온도와 라이너 외부 벽면 온도를 측정하였으며, 기체 질소에 의한 라이너 냉각 특성을 확인하였다.
A superconducting magnetic energy storage (SMES) system has shorter response time and longer life time, and is more economical, and environment-friendly than other uninterruptible power supply (UPS). A conduction cooling system is well answer for the high temperature superconductor (HTS) SMES system. Because the conduction cooling system is simple, light and small structure. The purpose of this paper is to design and verify the effective conduction cooling system for the HTS SMES system. The analysis of heat loads in cryostat is performed. Thermal shield heat loads, temperatures of HTS coil surface and conduction Cu plate are estimated and measured.
우라늄전착물의 염 증류공정은 pyroprocess의 bottle neck에 해당되며, 회분식으로 조업된다. 본 발명에서는 증류탑 전단계에 고액분리실을 설치하고, 증류탑 후단에 냉각실을 설치하여, 전착물 도가니가 고액분리조- 증류조- 냉각조를 순차적으로 통과하여 조업시간을 크게 단축할 수 있도록 하였다. 또 도가니가 고온에서 이동할 수 있도록 중간에 고온 밸브를 설치하여 도가니가 다음 단계로 이동하면 새로운 전착물 도가니가 도입되어 연속적으로 조업이 가능하여 처리 용량이 향상되도록 하였다. 이에 따라 단위 시간당 처리용량을 현저히 높일 수 있다.
입고ㆍ예냉ㆍ출고까지 전 공정을 자동화하고 진공압력을 작물의 품온에 따라 능동적으로 제어할 수 있고 진공챔버내에 콜드트랩을 설치하여 냉각효율을 향상시킨 진공예냉장치를 개발하여 고랭지 배추와 느타리버섯, 상추를 대상으로 예냉성능을 평가하고 예냉이 이들 작물에 미치는 영향을 분석하였다. 가. 새로 개발된 진공식 예냉장치는 공급컨베이어, 좌우 자동 슬라이딩 문, 이송컨베이어, 진공챔버, 진공펌프 콜드트랩, 냉동기로 구성되어 있다. 팔레트를 공급컨베이어에 올려놓고 작동을 시작하면, 입구문이 열리고 팔레트가 진공챔버내로 이송되면, 진공펌프에 의해 진공챔버내의 압력을 떨어뜨리고, 콜드트랩과 냉동기가 작동되어 예냉이 시작된다. 예냉이 완료되면 출구문이 열리고 이송컨베이어가 역회전하여 밖으로 배출되도록 되어있다. 나. 제작된 예냉장치의 예냉성능을 평가하기 위하여 느타리버섯, 고랭지 배추, 상추를 대상으로 냉각속도, 냉각균일도, 예냉후 저장중 품질변화시험을 실시하였다. 다. 시험결과 냉각소요시간은 느타리버섯의 경우 초기품온 15.2$^{\circ}C$에서 $1.5^{\circ}C$까지 냉각시키는데 24분, 고랭지배추는 13.5$^{\circ}C$에서 3.7$^{\circ}C$까지 냉각시키는데 18분, 상추는 13.4$^{\circ}C$에서 2.$0^{\circ}C$까지 냉각시키는데 24분 소요되었다. 평균냉각속도는 느타리버섯이 34.3$^{\circ}C$/h, 고랭지배추 32.6$^{\circ}C$/h, 상추 28.5$^{\circ}C$/h로 나타났다. 라. 또한 각층간의 냉각균일도를 알아보기 위하여 포장상자내에서 표면 품온과 내부품온변화를 조사한 결과 차이가 거의 없어 균일한 냉각이 가능하였다.생기 양단의 온도차는 높게 나타났고, 재생기 양단의 압력 차는 낮게 나타났다. 재생기 축열재로서 철망-철선을 사용할 경우 철선-철망 ø1.2-150이 전열 표면적은 작으나 재생기 양단의 온도차가 가장 큰 것으로 나타났으며 재생기 양단의 압력 차는 가장 낮게 나타나 공시 철망- 철선 혼합 축열재중 가장 우수함을 알 수 있다. 4. 철망사이에 철선을 삽입한 축열재의 경우, 철망사이에 삽입한 철선의 직경이 큰 것이 철선의 직경이 작은 것보다 재생기의 양단의 온도차가 높게 나타났고 재생기 양단의 압력차는 작게 나타났다. 그러므로 철망사이에 철선을 삽입한 것 중 성능이 우수한 것은 150-ø2. 0-150으로 나타났다. 5. 실험한 재생기 축열재들 중에서 성능이 우수한 것들을 비교한 결과, 복합 철선 ø1.2-1 50이 가장 성능이 좋은 것으로 나타났다.적외선.열풍 복합건조방법이 높게 나타나 이것은 곡물 표면에 원적외선 방사에의한 복사열이 전달되어 열장해를 받았기 때문으로 판단되며, 금후 더 연구하여 적정 열풍온도 및 방사체 크기를 구명해야 할 것이다.으로 보여진다 따라서 옻나무 유래 F는 포유동물의 생식기능에 중요하게 작용하는 것으로 사료된다.된다.정량 분석한 결과이다. 시편의 조성은 33.6 at% U, 66.4 at% O의 결과를 얻었다. 산화물 핵연료의 표면 관찰 및 정량 분석 시험시 시편 표면을 전도성 물질로 증착시키지 않고, Silver Paint 에 시편을 접착하는 방법으로도 만족한 시험 결과를 얻을 수 있었다.째, 회복기 중에 일어나는 입자들의 유입은 자기폭풍의 지속시간을 연장시키는 경향을 보이며 큰 자기폭풍일수록 현저했다. 주상에서 관측된 이러한 특성은 서브스톰 확장기 활동이 자기폭풍의 발달과 밀접한 관계가 있음을 시사한다.se that were all low in two aspects, named "the Nonsignificant group". And th
초전도 마그네트 시스템의 냉각방법 중, 액체 헬륨등의 극저온 유체를 이용한 액체냉각방식이 극저온 냉동기를 이용한 직접 전도냉각 방식에 비해 신뢰도가 높은 열적 안정성으로 인하여 현재도 많은 초전도 마그네트 시스템이 액체냉각방식을 이용하고 있다. 그러나, 고가의 극저온 액체의 재충전으로 인하여 경제성이 낮고 취급이 불편한 단점이 있다 이러한 액체냉각방식의 단점을 보완하고자 극저온 유체를 시스템 안에서 직접 응축하여 재충전을 하지 않는 재응축형 시스템을 개발하여 실험하였다. 실험에 사용한 초전도 마그네트 시스템은 상온보아 1270 mm. 최대자장 0.3 T로 설계되었고, 금속 전류도입선과 HTS 전류도입선을 복합적으로 사용하였으며, 복사차폐막 냉각용 극저온 냉동기와 헬륨 재응축용 극저온 냉동기를 사용하였다. 초전도 마그네트는 200 A에서 1600 gauss의 자장으로 운전하였고 극저온 용기에서는 0.05 bar의 압력으로 액체 헬륨이 증발하지 않고 유지되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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