• Title/Summary/Keyword: 직접냉각

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A Study on Regenerative Cooling System for Thrust Chamber Protection (연소실 보호를 위한 재생냉각 방식 연구)

  • Park, Hee-Ho;Kim, Jung-Hun;Choi, Young-Hwan;Kim, Yoo
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.33 no.3
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    • pp.78-85
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    • 2005
  • The purpose of the study was to establish the design procedure and develop the program for designing regenerative cooling system. To obtain the design parameter necessary for the realization of regenerative cooling system, water-cooled regenerative cooling system was designed from suggested procedure. To compare experimental results with a present method of analytically predicting the heat transfer loads, $250kg_{f}$ experimental LRE with water-cooled regenerative cooling system was investigated. Based on the investigation, the good correction between the predicted and measured data was verified. Developed design program can be used to designing Kerosene- cooled regenerative cooling system. The basic experimental data and correlations obtained in this study for 250kgf experimental LRE with water-cooled regenerative cooling system can be directly applicable to the real LRE.

용탕직접압연된 Al-Mg-Mn 합금판재의 기계적 특성

  • Kim, Hyeong-Uk;Kim, Min-Gyun;Im, Cha-Yong;Gang, Seok-Bong
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.43.2-43.2
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    • 2009
  • Al-Mg 알루미늄 합금은 강도가 높고 성형성이 우수하여 수송기기 경량화용 소재로서 사용량이 증가하고 있다. 특히고강도 특성을 보이는 Al-Mg-Mn합금은 자동차, 선박및 철도차량등의 형재 및 판재로 그 사용량이 증가하고 있다. 또한 결정립을 미세화 시킨 Al-Mg-Mn합금판재의 경우에는 온간성형으로 복잡한 형상의 판재부품제조에 사용되고 있다. 연속주조공정인 Twin roll strip casting(TRC)은용탕으로부터 직접 판재를 생산할 수 있는 공정으로 주로 순알루미늄계열의 판재 생산에 사용되고 있으나 최근에는 고강도 판재의 저비용 생산을 위하여 고합금계 판재에 적용하는 연구가 수행되고 있다. 합금량이 높은 고강도Al-Mg계 합금의 TRC 주조시 고액공존구간이 커서 더욱 정밀한 공정제어가 필요하다. 또한 기존의 슬라브주조방식보다 높은 냉각속도로 주조가 가능하기 때문에 결정립 및 정출상의 미세화공정으로 응용되기도한다. 본 연구에서는 TRC공정을 기초로 주조시 열간 압연의효과를 동시에 부여하는 용탕직접압연공정을 개발하였으며 상용 고강도 알루미늄 합금인 5083합금 판재를제조하였다. 또한 기존 Al-Mg 합금에 Mn을 첨가하여 용탕직접압연함으로서 정출상의 크기 및 밀도를 제어하여 강도가 우수한 Al-Mg-Mn 합금판재를 제조하는 기술을 개발하였다. 용탕직접압연된 Al-Mg-Mn계 합금의 경우에 주조시 높은 냉각속도로 인하여 결정립이 미세하고 Al6Mn과 같은 미세한 정출상이 다량 형성되었으며, 최종압연 및 열처리에 의하여 높은 강도를 갖는 고강도 알루미늄 합금 판재의 제조가 가능하였다.

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Effects of Cooling on Repeated Muscle Contractions and Tendon Structures in Human (냉각이 반복된 근수축과 사람의 건 구조에 미치는 영향)

  • Chae, Su-Dong;Jung, Myeong-Soo;Horii, Akira
    • The Journal of Korean Physical Therapy
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    • v.18 no.6
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    • pp.1-11
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    • 2006
  • Purpose: This study compared the effects of non-cold and cold conditions on the viscoelastic properties of tendon structures in vivo. Methods: Seven male subjects perfomed plantar flesion exercise with maximal isokinetic voluntary contraction, which consisted of muscle contraction for 6 see and relaxation for 60 secs, 10 times for 1 set, Totally 10 sets were repeated. Before and after each task, the elongation of the tendon and aponeurosis of the medial gastrocnemius muscle (MG) was directly measured by ultrasonography. (The relationship between the estimated tendon force and tendon elongation.) Tendon cross-sectional area and ankle joint moment arm were obtained from magnetic resonance imaging (MRI). The tendon force was calculated from the joint moments and the tendon moment arm and stress was obtained by dividing force by cross-sectional areas (CSA). The strain was measured from the displacements normalized to tendon length. Results: After cooling, the tendon force was larger in cold than non-cold. The value of the tendon stiffness of MVC were significantly higher under the cold condition than under the non-cold condition. The maximal strain and stress of $7.4{\pm}0.7%$ and $36.4{\pm}1.8$ MPa in non-cold and $7.8{\pm}8.5%,\;31.8{\pm}1.1$ MPa in cold (P<0.05). Conclusion: This study shows for the first time that the muscle endurance in cooling increases the stiffness and Young's modulus of human tendons. The improvement in muscle endurance with cooling was directly related to muscle and tendon.

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형상계수법을 이용한 크라이오펌프용 냉각판의 기체분자 포획능력 해석

  • Im, Jeong-Bin;Gang, Byeong-Ha;Park, Seong-Je;In, Sang-Ryeol
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.08a
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    • pp.86-86
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    • 2011
  • 첨단 공정이 필요한 반도체와 LCD, PDP, LED 등의 디스플레이 및 IT 부품을 제조하는데 필요한 장비의 고성능화와 작업환경의 고청정화에 따른 초고진공펌프의 수요 확대와 앞으로 전개될 한-미 FTA에 따른 시장 확대로 인해 크라이오펌프의 국산화가 시급한 실정이다. 고성능 크라이오펌프를 만들기 위해서는 냉각판을 극저온으로 냉각하기 위한 극저온 냉동기 개발도 중요하지만 냉각판(cryoarray)에 최대한 많은 분자를 포획시키는 것 또한 최우선적으로 고려되어야 할 사항 중 하나이다. 이에 본 논문은 크라이오펌프용 냉각판의 기체분자 포획능력에 대하여 연구하였다. 냉각판의 분자포획능력의 해석은 형상계수법(view factor method)을 이용해 수행하였다. 해석에 이용한 냉각판은 현재 상용화된 모델들 중 원형 중앙판에 45$^{\circ}$ 하향 skirt가 달린 형태이며 8장의 냉각판이 일정한 간격을 두고 아래쪽으로 적층되어있고 이를 기본 모델로 하여 skirt의 형상이 다른 3장의 냉각판을 가진 네 가지 모델을 해석하였다. 해석에 이용한 냉각판의 기체분자 포획능력이 구속된 형상에서 얼마나 우수한가를 알아보기 위해 크라이오펌프의 입구 직경과 냉각판 중앙 원판의 직경비, 냉각판 사이의 거리, 그리고 skirt의 길이를 변화시켜가며 극저온 냉각판에 직접 응축되는 typeII가스와 흡착제가 도포된 부분에 의해 흡착되는 typeIII가스로 분류하여 해석을 수행하고 그 결과를 비교, 분석하였다. 크라이오펌프의 입구 직경과 냉각판 중앙 원판의 직경비가 증가함에 따라 typeII가스와 typeIII가스 모두 기체분자 포획능력이 증가하며 극저온 냉각판 사이 거리의 변화에 따른 기체분자 포획능력은 typeII가스의 경우 극저온 냉각판 사이의 거리가 증가할수록 증가한다. 하지만 typeIII가스는 모델 A, C의 경우 증가하고 모델 B, D의 경우 증가하다가 다시 약간 감소한다. skirt 길이 변화에 따른 기체분자 포획능력은 두 가스 모두 skirt 길이가 증가함에 따라 점점 급격하게 증가하고 모델 B, D는 나머지 두 모델에 비해 큰 값을 갖는다. 기체분자 포획능력을 해석한 결과를 실제 배기속도와 비교할 경우 절대적 수치로써의 비교는 어려우나 각 모델의 형상의 차이에 의한 상대적인 비교는 가능하다.

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Experimental Study of Film Cooling in Liquid Rocket Engine(I) (액체로켓엔진의 막냉각에 관한 실험적 연구(I))

  • Choi, Young-Hwan;Jeong, Hae-Seung;Kim, Yoo;Kim, Sun-Jin
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.33 no.6
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    • pp.71-75
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    • 2005
  • An experimental study was carried out to investigate the effect of film cooling in the lab-scale dump-cooled liquid rocket engine using LOX and kerosene as propellants. The nozzle of the rocket engine was film cooled with water as coolant. A special film cooling adapter was fabricated to introduce the film-coolant into the thrust chamber. The flow rates of film coolant was approximately 15~19 percent of the total propellant. The nozzle heat flux was determined from the measured temperature rise and flow rate of the coolant(water). Large reductions in the nozzle heat flux was resulted when film cooling adapter located directly upstream of the nozzle.

Classification and Applications of Direct Contact Condensation Heat Exchanger (직접접촉응축 열교환기의 분류 및 응용)

  • 오후규;김성규
    • Journal of the KSME
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    • v.35 no.7
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    • pp.638-646
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    • 1995
  • 직접접촉 얼교환 기술은 냉각탑, 접촉급수 가열기 및 공기분리기 등과 같은 장치에 예전부터 이용되어 왔는데, 그 주요한 적용이유는 가열유체와 수열유체의 사이에 일어나는 전열이 일반 열교환기와는 달리 고체벽(금속 열전달표면)을 통과하지 않고 열교환을 함으로써, 종래의 열교 환기에 비하여 상대적으로 설비의 간단화, 부식 및 스케일 부착문제가 경감됨에 따른 적은 유 지보수비 및 높은 열전달률을 얻을수 있는 이점이 있으며, 저 온도차에서의 효율적인 사용이 가능하기 때문이다. 이 글에서는 직접접촉응축 현상의 장점을 이용하는 직접접촉식 교환기의 구조와 형태, 그리고 그 응용분야에 대해서 알아보고자 한다.

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

  • Park, Hee-Ho;Lee, Yang-Suk;Kim, Sun-Jin
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.10 no.3
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    • pp.90-98
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    • 2006
  • The Heated Tube Facility(HIF) was fabricated to identify the forced convective heat transfer and the cooling characteristic for the hydrocarbon fuel(Jet A-1), which is used for the coolant of the regenerative cooling system. The forced convective heat transfer coefficient was calculated from the measured coolant and tube surface temperature. In case of using the Jet A-1, the maximum heat flux which the coolant can absorb was identified by determining the critical wall temperature generating the burnout on the fixed flow condition. The inlet bulk-temperature of the coolant has a direct influence on the forced convective heat transfer characteristic.

Performance experiment of a hydrogen liquefaction equipment by direct cooling (직접냉각에 의한 수소액화장치의 성능실험)

  • Baik, J.H.;Kang, B.H.;Chang, H.M.
    • Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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    • v.9 no.3
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    • pp.284-291
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    • 1997
  • A hydrogen liquefaction equipment by direct cooling has been designed and built at KIST. Cool-down characteristics and liquefaction performance of the equipment have been investigated. The hydrogen liquefaction equipment consists of a GM refrigerator, a liquefaction velssel, a radiation shield and a cryostat. It is found that the hydrogen starts to be liquefied in the liquefaction vessel after 40~50 minutes of cool-down from the gas state of 270K. The effect of natural convection phenomena of charged gas in liquefaction vessel on the cool-down characteristics is evaluated by comparing with those in vacuum of liquefaction vessel. It is seen that the cool-down time of a liquefaction vessel is substantially increased in vacuum environment of liquefaction vessel. The experiments have been performed for 1~5 atm of hydrogen pressure to investigate the influence of hydrogen pressure on the liquefaction rate and figure of merit(FOM). It is found that both liquefaction rate and FOM are increased as the charged hydrogen pressure is increased.

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The Cooling Characteristics of a Gas Deflector Using Water Spray Cooling System in Launch Pad (물 분사 냉각시스템을 이용한 발사대 화염유도로의 냉각특성)

  • Lee, Kwang-Jin;Chung, Yong-Gahp;Cho, Nam-Kyung;Nam, Jung-Won;Jung, Il-Hyung;Ra, Seung-Ho
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.756-762
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    • 2011
  • A gas deflector cooling system plays an important role in the suppression of shock wave generated during the ignition of a launch vehicle engine. Also, this system decrease a large vibration of damaging the payload and structure of the launch vehicle. The gas deflector cooling system in the launch pad of NARO space center was constructed to directly inject water into the plume of the launch vehicle engine. The flight test result of NARO space launch vehicle showed that this method had a good performance on the viewpoint of cooling the gas deflector.

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Investigation into Development of Injection Mould with High Cooling Characteristics Using Direct Metal RP Technology (직접식 금속 쾌속조형 공정을 이용한 고 냉각 특성 사출 성형 금형 개발에 관한 연구)

  • Ahn, D.G.;Kim, H.W.;Kim, H.S.
    • Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.187-190
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    • 2007
  • The objective of this paper is to investigate into the development of injection mould with high cooling characteristics using a direct metal RP technology. In order to manufacture the injection mould with a high cooling rate, three-dimensional conformal cooling channels have been generated in the mould. DMT process, which is one of direct metal RP technologies, has been utilized to directly manufacture the metallic mould with three-dimensional conformal cooling channels. In order to examine the performance of the designed mould, injection molding tests have been carried out. The results of the experiments have been shown that a cooling time and the injection time of the proposed mould are reduced by the factor of five and two times in comparison with the injection mould with linear cooling channels.

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