• 제목/요약/키워드: 질량전달계수

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응축탱크로 방출되는 안정된 증기제트 응축모델 (Modeling on the Condensation of a Stable Steam Jet Discharging into a Quenching Tank)

  • 김환열;하광순;배윤영;박종균;최상민
    • 에너지공학
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    • 제10권4호
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    • pp.349-356
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    • 2001
  • 물과 증기의 직접접촉에 의한 응축 열전달은 움직이는 증기/물 경계면에서 열 및 물질 전달이 이루어지는 현상으로서, 매우 큰 열전달계수를 수반하는 특징이 있기 때문에 이를 응용한 설계가 산업계에서 광범위하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 단일 수평 배관을 통해 과냉각수가 있는 응축탱크로 안정된 증기제트가 방출될 때, 증기제트 형상을 예측하는 간단한 응축해석모델을 제시하였다. 해석모델은 축대칭 좌표계에서 질량, 운동량 및 에너지 방정식과 증기/물 경계면에서 의 응축 특성을 고려한 열평형 방정식을 사용하여 유도하였다. 증기/물 경계에서의 매우 큰 열전달율은 기존의 실험을 근거로 한 유효열전도계수에 의해 반영되었다. 해석결과는 실험결과와 비교하였고, 제시된 해석 모델은 실험에서 관찰된 바와 같이 증기 질량유속과 수조 온도가 증가할수록 증기제트 크기(반경 및 길이)가 증가하는 경향을 보였다.

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공작기계 채터 방지를 위한 진동흡수기의 최적설계 (Optimal Design of a Vibration Absorber Against Machine Tool Chatter)

  • 김광준
    • 대한기계학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.162-170
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    • 1984
  • 대부분의 동적댐퍼들은 주구조물의 진동진폭을 정해진 주파수 변위내에서 최대로 줄이는 것을 목 표로 한다. 그러나 공작기계의 안정성은 시편과 공구사이의 상대변위와 절삭력에 의해 결정되는 전달함수의 최대크기에 의해서보다는 실수부분의 최소치에 의해 결정된다는 것이 잘 알려져 있 다. 본 논문에서는 이 사실에 착안하여 공작기계에서 발생하는 채터를 흡수하기 위한 최적의 댐 퍼를 설계하는 절차를 제시하고 1 자유도로 대표될 수 있는 구조물의 경우에 대하여 구체적인 방 법을 예시하였다. 종래의 최적 댐퍼의 성질을 구하는 방법에 비해 수학적인 절차가 약간 복잡해 지기는 하나 전산기를 이용하여 큰 어려움이 없이 최적의 설계자료를 얻을 수 있다. 댐퍼 질량이 정해졌을 때 감쇠율과 스프링 계수를 변수로 하는 목표함수가 하나의 식으로 유도될 수 없기 때 문 에 간단한 최적화 방법으로 이변수 황금분할법을 사용하였다. 수치적인 예를 통하여 종래의 다른 방법에 의한 결과와 비교하고 제안된 방법론의 타당성을 입증하였다.

영향계수법을 이용한 고속 스핀들의 밸런싱에 관한 연구 (A Study on Balancing of High Speed Spindle using Influence Coefficient Method)

  • 구자함;김인환;허남수
    • 한국기계가공학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.104-110
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    • 2012
  • The spindle with a built-in motor can be used to simplify the structure of machine tool system, while the rotor has unbalance mass inevitably. A high-speed spindle can be very sensitive to rotating mass unbalance which has harmful effect on many machine tools. Therefore, the balancing procedure to reduce vibration in rotating system is certainly needed for all high-speed spindles. So, it was performed with a spindle-bearing system for CNC automatic lathe by using numerical procedure. The spindle is supported by the angular contact ball bearings and the motor rotor is fixed at the middle of spindle. The spindle-bearing system has been investigated using combined methodologies of finite elements and transfer matrices. The balancing was performed through influence coefficient method and the comparison was made by whirl responses between before balancing and after balancing. As a result, balancing of simple spindle model reduced whirl orbit magnitude in case of a completely assembled spindle model.

흡수열펌프에서 나선형 관이 설치된 흡수기의 실험적 연구 (An Experimental Study on Absorber with Spiral Tube in Absorption Heat Pump)

  • 민병훈
    • 공업화학
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    • 제21권1호
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    • pp.71-75
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    • 2010
  • 흡수식 열펌프는 흡수기 성능이 매우 중요하다. 메탄올과 글리세린을 작동유체로 하여 액상을 접선방향으로 공급하는 나선형 관이 설치된 흡수기의 실험적 연구가 수행되었다. 성능을 개선시키기 위해 흡수기의 조업조건에 따른 효과가 분석되었다. 용액의 유량과 냉각수의 유량이 증가할수록 흡수기의 성능에 긍정적인 효과가 나타났고, 반면에 용액의 농도가 증가할수록 흡수기 성능이 나빠졌다. 실험결과, 질량흡수 플럭스는 $0.2{\sim}0.6kgm^{-2}sec^{-1}$, 용액 열전달계수 값은 $1.6{\sim}4.2kwm^{-2}K^{-1}$, 냉각수에 전달된 에너지량($Q_{AB}$)은 0.9~1.5 kw, 그리고 물질전달계수 값은 0.9~1.7 m/sec를 얻었다.

질량분석법에 의한 내분비계 장애물질의 분석과 막 여과에 의한 제거 (Analysis of EDCs by Mass Spectrometry and their Removal by Membrane Filtrations)

  • 김태욱;연경호;조재원;문승현
    • 멤브레인
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    • 제15권4호
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    • pp.297-309
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    • 2005
  • 다수의 잠재적인 내분비계장애물질이 환경에 방출됨으로써 새로운 환경문제로 세계적 관심이 모아지고 있다. 이러한 물질들을 측정하고 감시하기 위한 고감도이며 신뢰성 있는 분석방법의 개발이 필수적이다. 이 연구에서는 기체크 로마토그래피 질량분석법과 액체크로마토그래피 질량분석법이 내분비계장애물질들의 분석을 위해 이용되었으며 두 가지 분석방법들이 DEHP, BBP, PCP, BPA에 대해 비교 및 평가되었다 그 결과 액체크로마토그래피 질량분석법이 더 낮은 검출 한계를 나타내는 것으로 조사되었다. 또한 액체크로마토그래피 질량분석법은 대부분의 순수한 분자들로서 내분비계장애물질들을 측정 가능함이 판명되었다. 이 연구에서는 음용수에서 내분비계장애물질들을 제거하는 방법으로 유기막과 세라믹막을 제시하였으며 십자류 나노여과 방식이 내분비계장애물질들을 $100\%$ 제거하는 것으로 조사되었고 분획분자량 250 나노여과는 내분비계장애물질을 제거함에 있어 효과적인 것으로 판명되었다. 나노여과, 고속한외여과, 저속한외여과의 투과플럭스와 물질전달계수와의 비는 0.67, 3.4, 그리고 0.44였으며 나노여과와 저속한외여과는 확산이 주요한 조건에서 운전되며 고속한외여과는 대류가 주요한 조건에서 운전된다. 더욱이, 확산이 주요한 나노여과와 저속한외여과에서 내분비계장애물질의 제거율이 높은 것으로 측정되었다. 한외여과에 의한 제거는 내분비계장애물질들의 분자량에 의존하는 것으로 조사되었으며 내분비계장애물질들은 확산이 주요한 수리동역학적 조건에서 제거됨이 판명되었다.

바나듐계 산화-환원 유동 전지의 최대 방전전류와 유량의 상관성에 대한 실험적 연구 (Discharged Maximum Current Density of Vanadium Redox Flow Battery with Increased Electrolyte Flow Rate)

  • 김정명;박희성
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권12호
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    • pp.777-784
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    • 2016
  • 바나듐 전해질 산화-환원 흐름전지(vanadium redox flow batteries, VRFBs)는 간헐적 에너지 저장 시스템의 에너지 저장장치로 사용된다. VRFBs는 재료 및 동작조건에 따라 성능의 차이를 보이며, 각 성능특성에 따른 VRFBs개발이 요구된다. 본 연구에 사용된 단위셀은 반응면적 $25cm^2$이며, 전해액은 0.6의 충전상태를 나타낸다. 방전전류밀도를 0에서 $520mA/cm^2$ 까지 변화시키면서 동시에 전해질 유량도 5mL/min에서 60mL/min까지 변화시켰다. 동일한 입구 전해액 상태에 따른 방전 성능 평가를 위해 4개의 탱크를 사용한 비순환 시스템을 구축하였다. 본 논문은 유량 및 전류밀도의 변화에 대한 단자전압을 측정하였으며, $25cm^2$ 반응면적을 가지는 바나듐계 산화-환원 유동전지 시스템의 최대전류밀도에 대한 실험식을 도출하였다.

실리카 젤의 재생에 관한 실험적 및 이론적 연구 (Experimental and Theoretical Study on Silica Gel Regeneration)

  • 고학균;정도섭
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제2권2호
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    • pp.1-14
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    • 1977
  • 현재 선진국에서 널리 이용되고있는 곡물의 화력건조는 곡물의 품질을 손상시킬 뿐만 아니라 손실을 증가시키고 있다. 화력에 의한 건조는 또한 연료의 절약면에서 볼 때 역시 문제점을 내포하고있다.l 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 근래에는 실리카 젤과 같은 흡습성의 건조제를 사용한 곡물의 건조 실험이 진행 중에 있으며 좋은 결과를 보여주고 있다. 실리카겔은 그 자체무게의 40% 까지 동적 및 정적하에서 수분을 흡수하는 성질을 가지고 있으며 일단 포화상태가 되면 수천번 재생이 가능하다. 본 연구에서는 이와같은 실리카텍의 재생실험을 일차적으로 실내에서 공기의 온도를 일정하게 한 상태에서 실시하였으며 일반적으로 실리카 젤은 $300^{\circ}F$에서 완전재생이 가능하나 본 실험에서 사용된 재생온도는 평면식 태양열 집열기로부터 얻을 수 있는 $150^{\circ}F$ 내외에서 시도하였다. 본실험과 병행하여 건조중 공기와 실리카 젤의 에너지 및 질량변화에 따른 이론식을 만들어 주어진 여러 가지 조건에 대하여 4개의 미분방정식을 컴퓨터에 의하여 해결하였으며 건조(재생) 시간에 따른 공기의 온도와 흡습 및 실리카 젤의 함수량을 구하였다. 위의 이론적인 분석결과는 후에 태양열집열기를 이용한 재생실험을 분석하는데 적용될 것이다. 본 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 본 연구에서 유도한 이론식은 실리카 젤의 재생온도를 만족스럽게 표시하였으며 재생시간에 따른 공기의 온도와 흡습 및 실리카 젤의 함수량변화의 이론치는 실험치와 근사하였다. 2. 이론치와 실험치를 일치시키기위하여 흡착온도에서 산출된 열 및 질량 전달계수를 1/5로 조정 사용하였다. 3. 실리카 젤은 $120^{\circ}F$에서 9 %, $180^{\circ}F$에서 1% 내외로 재생이 가능하였다. 4. 본 연구에서 유도된 이론적 분석방법은 다른 여러 가지 형태의 물질 및 건조 또는 냉각 과정을 분석하는데 사용될 수 있다.

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고분자물질들의 분극 특성: Poly(vinylchloride), Poly(ethyleneterephthalate), Poly(propylene), Poly(carbonate) (Polarization Characteristics of Polymers: Poly(vinylchloride), Poly(ethyleneterephthalate), Poly(propylene), and Poly(carbonate))

  • 최칠남;양효경
    • 대한화학회지
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    • 제46권1호
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    • pp.19-25
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    • 2002
  • 우리는 고분자 물질들에 대해서 전위와 전류 밀도의 변화를 측정하였다. 온도와 pH를 포함하여 전위와 속도에 대한 영향을 주는 여러 요인들에 밝히기 위하여, 연구 결과들이 주위 깊게 조사되었다. 양극 해리에 대한 Tafel 기울기는 이들 조건 하에서 분극 효과로 결정되었다. 각 경우에 최적 조건들이 확립되었다. 두 번째 양극 전류 밀도 피크와 최대 전류 밀도는 상대적 분극 감도$(I_r/I_f)$로 지정되었다. 최적 조건에서의 분극 효과를 바탕으로, 질량 전달 계수$({\alpha})$는 양극 해리에 대한 Tafel 기울기에 의해서 결정되었다.

진동대실험에 의한 동조액체기둥감쇠기의 동적특성 (Dynamic Characteristics of Tuned Liquid Column Dampers Using Shaking Table Test)

  • 민경원;박은천
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.620-627
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    • 2009
  • Shaking table test was carried out to obtain dynamic characteristics of TLCDs with uniform and non-uniform sections for both horizontal and vertical tubes. The input to the table is harmonic acceleration with constant magnitude. The output is horizontal dynamic force which is measured by load cell installed below the TLCD. Transfer functions are experimentally obtained using the ratio of input and output. Natural frequency, the most important design factor, is compared to that by theoretical equation for TLCDs with five different water levels. System identification process is performed for experimentally obtained transfer functions to find the dynamic characteristics of head loss coefficient and effective mass of TLCDs. It is found that their magnitudes are larger for a TLCD with non-uniform section than with uniform section and natural frequencies are close to theoretical ones.

수직형 흡수기내 열 및 물질 전달 특성 (Heat and mass transfer characteristics in a vertical absorber)

  • 서정훈;조금남;최기봉
    • 설비공학논문집
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    • 제11권6호
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    • pp.835-845
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    • 1999
  • The objective of the present study was to investigate heat and mass transfer characteristics in a vertical falling film type absorber using LiBr-$H_2O$ solution with 6owt%. The experimental apparatus consisted of an absorber with inner diameter of 17.2 mm and length of 1150mm, a generator, an evaporator/condenser, a solution tank, a sampling trap etc. The parameters were solution temperature of 45 and $50^{\circ}C$, coolant temperature of 30 and $35^{\circ}C$, and film Reynolds numbers from 50 to 150. Pressure drop in the absorber increased as solution and coolant temperatures decreased. Pressure drop in the absorber increased up to the film Reynolds number of 90, and then decreased at the further increase of the Reynolds number above 90. The maximum absorption mass flux observed at the film Reynolds number of 90. Absorption mass flukes increased as coolant temperature decreased. Absorption mass fluxes and heat transfer coefficients under subcooled condition were larger than those under superheated condition. Heat transfer coefficients were affected by solution temperature more than coolant temperature. The maximum absorption effectiveness under the subcooled condition was 23% for coolant temperature of $30^{\circ}C$ and 31% for coolant temperature of $35^{\circ}C$ under the present experimental conditions.

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