• 대한용접접합학회:학술대회논문집
• /
• 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
• /
• pp.612-619
• /
• 2002

The dynamic behavior of Al-Mg alloys plasma was very unstable and this instability was closely related to the unstable motion of keyhole during laser irradiation. The keyhole fluctuated both in size and shape and its fluctuation period was about 440 ${\mu}{\textrm}{m}$. This instability has been estimated to be caused by the evaporation phenomena of metals with different boiling point and latent heats of vaporization. Therefore, the authors have conducted the spectroscopic diagnostics of plasma induced in the pulsed YAG laser welding of Al-Mg alloys in air and argon atmospheres. In the air environment, the identified spectra were atomic lines of Al, Mg, Cr, Mn, Cu, Fe and Zn, and singly ionized Mg line, as well as strong molecular spectrum of AlO, MgO and AIH. It was confirmed that the resonant lines of Al and Mg were strongly self-absorbed, in particular in the vicinity of pool surface. The self-absorption of atomic Mg line was more eminent in alloys containing higher Mg. These facts showed that the laser-induced plasma was relatively a low temperature and high density metallic vapor. The intensities of molecular spectra of AlO and MgO were different each other depending on the power density of laser beam. Under the low power density irradiation condition, the MgO band spectra were predominant in intensity, while the AlO spectra became much stronger in higher power density. In argon atmosphere the band spectra of MgO and AlO completely vanished, but AlH molecular spectra was detected clearly. The hydrogen source was presumably the hydrogen solved in the base Metal, absorbed water on the surface oxide layer or H$_2$ and $H_2O$ in the shielding gas. The temporal change in spectral line intensities was quite similar to the fluctuation of keyhole. The time average plasma temperature at 1 mm high above the surface of A5083 alloy was determined by the Boltzmann plot method of atomic Cr lines of different excitation energy. The obtained electron temperature was 3, 280$\pm$150 K which was about 500 K higher than the boiling point of pure aluminum. The electron number density was determined by measuring the relative intensities of the spectra1lines of atomic and singly ionized Magnesium, and the obtained value was 1.85 x 1019 1/㎥.

• 대한화학회지
• /
• 제50권2호
• /
• pp.141-152
• /
• 2006

이 연구에서는 고등학교 화학II 교과서의 ‘용액' 단원에 대한 내용을 입자 수준으로 표현한 컴퓨터 보조 수업자료를 개발하고 그 효과를 고등학교 1학년과 2학년 학생들에게 적용하여 그 효과를 알아보았다. 개발된 내용은 교과서에서 제시한 ‘용액' 단원의 주요 내용으로 용해, 증기압, 끓는점과 어는점의 변화, 삼투현상 등으로 구성되었다. 이 연구에서는 애니메이션과 시뮬레이션을 이용하여 자료를 개발하였다. 이 자료에서는 특히 용액에서 일어나는 현상에 대한 주요 개념을 입자 관점에서 이해할 수 있도록 중점을 두었 다. 용액의 여러 현상들을 용액의 총괄성으로 단순화하지 않고, 용매와 용질 사이의 인력 개념으로 설명하였다. 용액과 관련된 자료의 제작은 플래시 5.0과 플래시 6.0의 Action Script를 이용하였다. 개발한 자료를 고등학교 학생들에게 투입한 결과, 통계적으로 유의미하게 개념 향상을 나타내었으며 특히 고등학교 1학년은 과도기와 형식적 조작기 학생들에게, 그리고 고등학교 2학년의 경우에는 형식적 조작기 학생들과 자연계열 학생들에게서 그 효과가 크게 나타났다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제19권6호
• /
• pp.1518-1528
• /
• 1995

The deformation and departure processes of a bubble attached to the wall are studied experimentally and numerically to understand the phenomena of the nucleate boiling heat transfer enhancement under DC electric field. An air-bubble is injected in a dielectric liquid with different electric fields generated by changing three types of electrode system (Type 1,2 and 3) in the bubble generator. Experimental variables are the electric field strength and the distance and the shape of the electrodes under DC electric field. From experimental results, it is observed that the bubble under Dc electric field is elongated in the same direction as the electric field and the contact angle increases. For the parallel plate electrode which generates a uniform electric field, bubble departure volume doesn't seem to decrease within our experimental range. However, when a needle is raised a few millimeters from the lower electrode to make a nonuniform electric field around the needle, bubble departure volume decreases continuously with the increase of an applied voltage. The reduction effect of bubble departure volume is the most effective under a strong nonuniform electric field generated with Type 3. As the nonuniformity of the electric field due to the shape of a electrode increases, the terminal velocity and the acceleration of a bubble increase largely. For the comparison with visualization results, the deformation of a bubble attached to the electrode is carried out by a numerical method. Numerical results show good agreement qualitatively with experimental results.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제15권5호
• /
• pp.9-16
• /
• 2007

Since the liquid phase LPG injection(LPLI) system has an advantage of higher power and lower emission characteristics than the mixer type fuel supply system, many studies and applications have been conducted. However, the heat extraction, due to the evaporation of liquid fuel, causes not only a dropping of LPG fuel but also icing phenomenon that is a frost of moisture in the air around the nozzle tip. Because both lead to a difficulty in the control of accurate air fuel ratio, it can result in poor engine performance and a large amount of HC emissions. The experimental investigation was carried out on the bench test rig in this study. It was found that n-butane, that has a relatively high boiling point($-0.5^{\circ}C$), was a main species of droplet composition and also found that the droplet problem was improved by the use of a large inner to outer bore ratio nozzle whose surface roughness is smooth. The icing phenomena were decreased when the an engine head temperature was increased, although a large amount of icing deposit was still observed in the case of $87^{\circ}C$. Also, it was observed that the icing phenomenon is improved by using anti-icing bushing.

• 에너지공학
• /
• 제2권2호
• /
• pp.179-186
• /
• 1993

평판형 태양열 집열기에 적용되는 열파이프는 증발부에 상대적인 낮은 열유속으로 길이가 길고 가느다란 형상을 갖는다. 이러한 열파이프는 증발부의 하단부에서 액체 Pool이 형성하는 경향이 있다. 그리고 이 Pool에서 과열, 급속한 기포의 생성, 기포의 폭발적인 성장과정과 Flooding 등의 복잡한 증발과 유체 역학적 현상이 발생한다. 본 논문에서는 4개의 열파이프와 3개의 열사이폰을 이용하여 주 설계변수인 작동유체의 충전량과 위크의 설치 영역을 조절함으로써 이러한 문제를 해결하도록 하였다. 이에 대한 결과들은 다음과 같이 요약할 수 있다$^{1)}$ . 열파이프의 유효 열전도도는 단열부와 응축부에 위크를 제거함으로써 상당히 개선할 수 있었다$^{2)}$ .액체의 충전량은 위크를 적실수 있는 양보다 약 40%정도 증가시켜야 한다$_{3)}$ . 증발부에서 위크는 핵비 등의 단속적 발생에 의한 불안정한 작동과 포기 시동과정에서 응답시간을 줄이는데 유용한 효과를 갖는다.

• International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
• /
• 제13권1호
• /
• pp.51-60
• /
• 2005

This paper reviews the studies on the pressure drop and the heat transfer in microchannels. Although a lot of studies about the single-phase flow have been done until now, conflicting results are occasionally reported about flow transition from laminar flow to turbulent flow, friction factor, and Nusselt number. Some studies reported the early flow transition due to relatively greater wall effect like surface roughness, but the other studies showed that the flow transition occurred at the Reynolds number of about 2300 and the early flow transition might be due to less accurate measurement of the channel geometry. Also, there have been arguments whether the conventional relation based upon continuum theory can be applied to the fluid flow and the heat transfer in microchannels without modification or not. The studies about the two-phase flow in microchannels have been mostly about investigating the flow pattern and the pressure drop in rectangular channels using two-component, two-phase flow like air/water mixture. Some studies proposed correlations to predict two-phase flow pressure drop in microchannels. They were mostly based on Lockhart-Martinelli model with modification on C-coefficient, which was dependent on channel geometry, Reynolds number, surface tension, and so on. Others investigated the characteristics of flow boiling heat transfer in microchannels with respect to test parameters such as mass flux, heat flux, system pressure, and so on. The existing studies have not been fully satisfactory in providing consistent results about the pressure drop and the heat transfer in microchannels. Therefore, more in-depth studies should be done for understanding the fundamentals of the transport phenomena in the microchannels and giving the basic guidelines to design the micro devices.

• Applied Science and Convergence Technology
• /
• 제23권5호
• /
• pp.248-253
• /
• 2014

Air Gap Membrane Distillation (AGMD) is one of several technologies that can be used to solve problems fresh water availability. AGMD exhibits several advantages, including low conductive heat loss and higher thermal efficiency, due to the presence of an air gap between the membrane and condensation wall. A previous study by Bhardwaj found that the condensation surface properties (materials and contact angle) affected the total collected fresh water in the solar distillation process. However, the process condition differences between solar distillation and AGMD might result in different condensation phenomena. In contrast, N. Miljkovic showed that a hydrophobic surface has higher condensation heat transfer. Moreover, to the best of our knowledge, there is no study that investigates the effect of condensation surface properties in AGMD to overall process performance (i.e. flux and thermal efficiency). Thus, in this study, we treated the AGMD condensation surface to make it hydrophobic or hydrophilic. The condensation surface could be made hydrophilic by immersing and boiling plate in deionized (DI) water, which caused the formation of hydrophilic aluminum hydroxide (AlOOH) nanostructures. Afterwards, the treated plate was coated using hexamethyldisiloxane (HMDSO) through plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD). The result indicated that condensation surface properties do not affect the permeate flux or thermal efficiency significantly. In general, the permeate flux and thermal efficiency for the treated plates were lower than those of the non-treated plate (pristine). However, at a 1 mm and 3 mm air gap, the treated plate outperformed the non-treated plate (pristine) in terms of permeate flux. Therefore, although surface wettability effect was not significant, it still provided a little influence.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제22권8호
• /
• pp.82-88
• /
• 2008

본 논문은 전해액에 의해 양전극 사이에 형성되는 브리지가 트래킹에 미치는 영향을 기술하고 있다. IEC(International Electrotechnical Commission) 60589의 방법으로 만들어진 1, 3, 5[wt%] NaCl 용액을 이용하여 KS C IEC 60112의 전극에서 트래킹 실험을 하였다. 트래킹 진전과정 중에서 브리지가 형성되었을 때의 전압, 전류, 저항 및 열화상을 측정하여 분석하였다. 그 결과 전해액의 전도율이 커짐에 따라 브리지에서 발생되는 줄열도 커졌다. 하지만 전해액의 기화열로 인해 전해액의 끓는점을 넘지는 못했다. 다만, 전해액의 전도율이 커짐에 따라 건조대 형성에 소요되는 시간이 짧아졌다. 따라서 다음 적하까지 보다 긴 시간동안 건조대를 유지함으로써, 방전 기회가 증가하기 때문에 트래킹 진전이 빨라짐을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
• /
• 제57권5호
• /
• pp.640-655
• /
• 2013

우리나라 중학교 '과학1'에 실려 있는 '물질의 상태 변화'와 '분자의 운동'에 대한 서술 내용이 요구하는 인지 요구도를 분석하였다. '분자의 운동'에는 '확산과 증발', '기체의 압력과 부피', '기체의 온도와 부피', 그리고 '상태 변화와 열에너지' 개념이 포함된다. 인지 요구도 분석에 활용한 분석 준거는 영국에서 개발된 과학 교과 내용 분류틀에 있는 3종류 분석틀이다. 분석 대상인 6종 교과서 내용들이 요구하는 인지 수준들은 구체적 조작 수준과 형식적 조각 수준들이 다양하였다. 해당 내용에는 여러 인지 수준들이 있으나 그 중에서도 높은 인지 수준을 요구하는 내용들을 보면 다음과 같다. 첫째, 단원 초기에 물질의 세 가지 상태를 설명할 때에는 그 서술 내용이 요구하는 높은 인지 수준이 6종 모두 후기 구체적 조작 수준이다. 그러나 단원의 초기 이후부터는 이에 대한 설명이 모두 초기 형식적 수준이다. 분자 배열과 분자 모형에 관한 내용이 요구하는 높은 인지 수준은 모든 6종 교과서가 분자 운동으로 서술하고 있기 때문에 초기 형식적 조작 수준이다. 둘째, 확산과 증발 개념에 대한 내용이 요구하는 높은 인지 수준은 6종 교과서 모두 초기 형식적 조작 수준이다. 왜냐하면 상태 변화를 분자 운동론으로 서술하고 있어서 초기 형식적 조작 수준이다. 셋째, 기체의 압력과 부피, 기체의 온도와 부피 개념에 대한 내용이 요구하는 높은 인지 수준은 교과서 6종 모두 초기 형식적 조작 수준이다. 분자 운동을 이용한 형식적 모델을 이해해야 하고 그리고 그래프를 통해 보일 법칙과 샤를 법칙을 이해해야 하기 때문에 학생들은 고차식의 그래프를 해석해야 하며, 두 독립변수 사이의 관계를 발견해야 하므로 초기 형식적 조작 수준이다. 넷째, 상태 변화와 열에너지 개념에 대한 내용이 요구하는 높은 인지 수준은 교과서 6종 모두 초기 형식적 조작 수준이다. 물질의 끓는점과 어는점을 설명하는 고차식 그래프의 해석 능력을 요구하고 있기 때문에 초기 형식적 조작 수준이다. 물질의 상태 변화와 온도의 관계도 분자 운동론을 이용하여 서술하고 있기 때문에 초기 형식적 조작 수준이다.