• 대한기계학회논문집B
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• 제33권12호
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• pp.983-991
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• 2009

The heat transfer phenomenon was investigated in this study when a circular water jet with low velocity flows to the downward facing heated circular plate and against the direction of gravity. Data are presented for jet flow rate between 0.23 and 2.3 l/min, jet fluid temperature of 24$^{\circ}C$, heat fluxes between 345 and 687 W/m$^2$, H/D=1, 2 and 3 with a single round jet diameter 2mm. The effects of heat flux, jet velocity and H/D on the local heat transfer are investigated in for the various regions of jet impingement. The local heat transfer distributions are analyzed based on the visualization of jet flow field. Data from experimental results are correlated by expressions of the form Nu=0.01$Re^{0.58}{\cdot}Pr^{0.4}$.

• 한국분무공학회지
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• 제27권2호
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• pp.77-83
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• 2022

In this study, the thickness of the liquid sheet formed by a low speed impinging jet onto a flat plate was measured by the direct contact method. The spatial distribution characteristics of the sheet thickness in the radial and circumferential directions, and the effects of jet velocity and liquid viscosity were analyzed. The measurement results were compared with the theoretical predictions. The wavy surface was observed in the case of low viscosity water, but not in the high viscosity aqueous glycerol solutions. The sheet thickness increased as the circumferential angle increased or the distance from the impinging point increased, but the thickness decreased as the circumferential angle increased around the impinging point. As the jet speed increased, the sheet thickness decreased, and the sheet thickness increased as the liquid viscosity increased. Comparison with the theoretical predictions showed that the measurement results agreed well in the case of low viscosity water or high viscosity liquids around the impinging point. The distribution characteristics of the sheet thickness can provide useful means for prediction of spray characteristics in splash plate injectors.

• 에너지공학
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• 제20권2호
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• pp.96-102
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• 2011

본 논문은 2차원 충돌제트 시스템에서 충돌판이 천이영역에 위치할때, 열전달성능이 감소하는 벽면분류영역의 열전달증진을 목적으로 난류촉진체인 정 4각 로드를 평판전열면 앞에 설치하고 로드와 로드사이의 피치(P)를 40 mm로 고정한 후 로드의 폭(W) 변화(4, 6, 8 mm) 및 로드와 전열면사이의 간극(C) 변화(1, 2, 4, 6 mm)에 따른 유동특성과 열전달특성에 대해 실험을 수행하고, 그 결과를 수치해석과 비교 검토하였다. 또한 로드가 설치되지 않은 경우와 정량적으로 비교하여 충돌제트 시스템에서 난류촉진체를 이용한 열전달증진에 관한 기초적 자료를 제공하고자 한다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.493-493
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• 2012

평행평판 축전 결합 플라즈마는 증착이나 식각 등 많은 공정장비에서 사용된다. 이때 구동주파수를 높여주거나 리액터의 크기를 증가시킬 경우, 플라즈마 밀도가 불균일해진다. 플라즈마 밀도는 플라즈마 내 전기장 분포의 균일도와 관련이 있는 것으로 전기장 분포를 균일하게 만드는 것은 매우 중요하다. 이전 연구에서는 충돌 주파수(공정 압력)가 전기장의 분포에 미치는 영향에 대해 발표하였다 [1]. 본 연구에서는 구동 주파수, 충돌 주파수(공정 압력), 플라즈마 주파수(플라즈마 밀도)가 전기장 분포에 미치는 영향을 알아보았고, 이들의 상관관계를 분석하였다. 플라즈마 주파수(플라즈마 밀도)와 충돌 주파수(공정 압력)는 전기장 분포의 균일도에 영향을 주는 변수이지만 이 둘은 반대 영향을 미쳤다. 따라서 두 주파수가 전기장 분포에 미치는 영향이 균형을 이룰 때 균일한 전기장 분포를 얻을 수 있었다. 이 때 구동 주파수가 증가할수록 균일하게 하는 두 주파수의 영역이 줄어들어 높은 구동 주파수에서는 전기장 분포를 균일하게 하기 어려웠다. 이러한 관계를 이용하여 일정한 구동 주파수와 플라즈마 주파수에서 전기장 분포의 균일도를 10% 이내로 하기 위해 충돌 주파수를 결정할 수 있는 방정식을 구하고, 충돌 주파수와 플라즈마 주파수, 그리고 구동 주파수가 전기장 분포를 균일하게 하는 이들의 관계를 살펴 보았다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.140.2-140.2
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• 2015

낮은 압력의 평판형 유도 결합 플라즈마 (Inductively Coupled Plasma, ICP)에서 챔버 높이를 바꾸면서 전자 에너지 확률 함수 (Electron Energy Probability Function, EEPF)를 측정하였다. 측정된 전자 에너지 확률 함수에서 기울기가 평평한 부분이 관찰됐고, 이러한 전자 에너지 분포함수의 평평한 부분은 챔버 높이를 증가함에 따라 높은 전자 에너지로 옮겨졌다. 이러한 현상을 분석하기 위해서 2차원 비충돌 가열 메커니즘이 포함된 유도 결합 플라즈마 모델로부터 전자 에너지 확산 계수와 이론적인 전자 에너지 확률 함수를 구하여 실험 결과와 비교하였다. 이를 통하여, 측정된 전자 에너지 확률 함수의 평평한 부분은 전자 튕김 공진 (electron bounce resonance)에 의한 것임을 알 수 있었다.

• 한국기계가공학회지
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• 제14권5호
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• pp.68-74
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• 2015

In the present work, a series of numerical calculations have been conducted on the cooling of a hot surface using an air/water mist jet. In some cooling processes, such as in the glass-tempering process, direct contact between the cold water drops and the hot surface should be avoided, because this may cause surface cracks due to the sharp temperature gradients. Thus, the main focus of this study is finding the appropriate operating conditions for maximum cooling without direct contact between the drops and the surface. A series of numerical experiments have been performed, and, at the same time, those results were compared with those of the previous experiments for verification purposes. The effects of droplet impinging velocity, hot plate temperature, and liquid loading ratio for mono-dispersed drops of various sizes were studied in detail.

• 태양에너지
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• 제15권3호
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• pp.127-140
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• 1995

본 연구는 2차원 충돌공기분류계에서 공기의 흐름 방향과 수직이 되게 설치한 평판 전열면 앞에 전열증진을 목적으로 난류촉진체인 정4각 로드군을 설치할때의 유동특성과 전열특성을 실험을 통해서 구명하고, 본 실험범위내에서 로드의 최적 설치조건을 제시하기 위한 실험적 연구이다. 실험은 먼저 로드를 설치하지 않은 평판에서의 전열특성을 밝힌후, 로드를 설치할 경우 로드의 피치가 40mm일때 로드와 전열면사이의 간극 및 로드폭 변화시의 유동특성과 전열 특성을 구명하여 로드를 설치하지 않은 평판과의 전열성능을 비교하였다. 본 실험범위내에서 전열면에 간극을 두고 로드를 설치하면 로드 바로 밑에서의 가속 및 로드에 의한 난류생성과 재부착에 의해 전열성능은 향상되며 로드폭을 변화시킨 경우에는 로드폭이 클수록 로드 바로 밑에서의 가속효과와 로드 직전에 와류의 영향이 크게 작용하여 전열성능이 향상된다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.739-742
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• 2002

The supersonic, dual, coaxial jet impinging upon a vertical flat plate has recently been applied to a variety of industrial manufacturing processes, since it has several advantages over a conventional supersonic impinging jet. In the present study, experimentation is carried out to investigate the effects of the impinging angle of the annular flow and the design Mach number on the flow field formed over the vertical flat plate. A convergent-divergent nozzle is used to obtain the inner jet flow, its design Mach number being changed between $1.0\;and\;2.0$. The outer annular nozzle has a constant area of the Mach number of 1.0, and its impinging angle of $0^{\circ}\;and\;20^{\circ}$. The primary jet pressure ratio is changed in the range from 6.0 to 10.0 and for the annular flow, the assistant jet pressure ratio is changed from 1.0 to 4.0. The distance between the dual, coaxial nozzle and flat plate is also changed. Detailed pressure measurements are conducted along the axis of the jet and on the flat plate as well. The impinging coaxial Jet flows are visualized using the Schlieren and Shadow optical methods. The results show that the flow field on the plate is not strongly dependent only on the primary and assistant pressure ratios but also the impinging angle of the annular nozzle.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.285-288
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• 2007

레이저가공에서 나타나는 가공부위의 용융된 물질을 밀어내는 가스의 역할을 모사하기 위하여, 구멍이 있는 평판 상부에 충돌하는 마이크로 초음속 제트유동의 경계층 효과가 수치해석적으로 연구되었다. 충돌유동과 충격파의 구조 및 구멍통과 질량유량이 관찰되어 경계층 영향이 고려되지 않은 과거 연구와 비교되었다. 노즐내부 유동의 경계층 효과로 인하여 가공부위 상부에서 보다 강한 마하디스크가 생성되고, 아울러 구멍통과 질량유량도 줄어드는 것이 관찰되었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권8호
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• pp.1566-1574
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• 1992

본 연구에서는 원형수직 충돌분류에 의한 가열평판의 전열특성을 해석하기 위 하여 최근 표면온도 측정에 많이 사용되고 있는 liquid crystal을 이용하였다. 즉 liquid crystal의 감온특성과 영상처리 기법을 이용하여 레이놀즈수 및 노즐과 충돌판 사이의 거리(L/D) 변화에 따른 전열면의 온도장 변화를 측정하였다.