• 제목/요약/키워드: Capillary porosity

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수화도와 공극률을 고려한 초기재령 콘크리트의 강도 예측 모델 (Strength Estimation Model of Early-Age Concrete Considering Degree of Hydration and Porosity)

  • 황수덕;이광명;김진근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.137-147
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    • 2002
  • 콘크리트의 강도를 예측하기 위하여 널리 사용되어 온 성숙도 모델은 양생온도와 재령을 이용하여 콘크리트 강도를 비교적 정확하게 평가할 수 있다. 그러나 수화생성물의 특성과 미세구조의 공극 분포와 같이 강도 발현과 관련이 있는 물리량을 고려하지는 못한다. 따라서, 본 연구에서는 강도에 대한 이러한 인자들의 영향정도를 규명하기 위해서 수화모델 및 모세관 공극률 계산방법을 정립하였고, 실험 변수로 재령과 양생 온도를 고려하여 다양한 물/시멘트비를 갖는 콘크리트의 압축강도실험을 수행하였다. 실험결과를 분석하여 수화도와 모세관 공극률과 같은 미세구조특성을 고려한 강도예측모델을 제안하였다. 실제 실험값과 모델식에 의한 강도 예측값을 비교하여 잘 일치하는 결과를 얻었다. 결론적으로, 본 연구에서 제안한 강도예측모델은 양생온도와 재령에 따른 초기재령 콘크리트의 압축강도를 일정오차 내에서 예측할 수 있다고 판단된다.

소결윅의 구조적 특성에 따른 히트파이프의 열수송 한계 분석 (Analysis of Heat Transport Limitations of the Heat Pipe for Structural Characteristics of Sintered Metal Wick)

  • 김근배;김유
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권9호
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    • pp.97-103
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    • 2005
  • 본 연구에서는 소형 동-소결윅 히트파이프를 대상으로 소결윅의 구조적 인자들이 히트파이프의 열수송 한계에 미치는 영향을 이론적으로 분석하였다. 소결윅의 입자 크기의 균일성과 소결 조건이 전체적인 기공분포와 기공률을 포함한 물리적 특성에 지배적인 요소로 작용했으며, 윅 두께 및 기공의 작은 편차가 히트파이프의 열수송 한계에 대체로 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히, 증기온도와 경사각에 따라서 윅 두께와 평균 입자 반경, 그리고 모세관반경의 미세한 변화가 히트파이프의 모세관한계를 현저하게 변화시켰다.

소수성 증진을 위한 PMHS 유액 혼입 시멘트 복합체의 미세구조 분석 (Microstructure Analysis of Cement Composite containing PMHS Emulsion to Improve Hydrophobic)

  • 김영환;오홍섭
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.25-32
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    • 2021
  • 고내구성 친환경 콘크리트를 개발하기 위하여 폴리메틸 하이드로실록산과 폴리비닐알코올을 교반, 혼합하여 발수 및 소수성화합물을 제조하였다. 시멘트페이스트에 혼합물을 첨가한 후 BSE와 EDS 분석을 통하여 수화반응 특성과 화학조성의 변화 정도를 분석하였으며, MIP 분석에 의해 미세공극을 평가하였다. PMHS 유액을 혼입한 시멘트는 수화반응성이 높아지고 모세공극률이 낮아지는 것으로 분석되었으나, 시멘트 페이스트내에서의 유액의 분산 정도에 따라 공극률의 편차가 발생하는 것으로 나타났다. 메타카올린을 혼입한 유액의 경우에는 PMHS 유액만을 사용한 경우와 수화도와 공극률에서 거의 차이가 없는 것으로 나타났다. 그러나 시멘트 표면을 PMHS 유액으로 도포한 경우의 접촉각은 OPC와 비교하여 크게 증가하는 것으로 나타났으며, 특히 PVA 섬유를 같이 사용한 경우에는 과소수성 표면으로 변화되는 것으로 분석되었다.

전력반도체 냉각을 위한 원통형 루프히트파이프 제작 및 성능 평가에 관한 연구 (A Study on Manufacture and Performance Evaluation of a Loop Heat Pipe System with a Cylindrical Evaporator for IGBT Cooling)

  • 기재형;유성열;성병호;김성대;최지훈;김철주
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1710-1716
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    • 2008
  • The Loop Heat Pipe (LHP) operates to pump the working fluid by means of the capillary force in a wick structure. Particularly, it is difficult to design and manufacture the evaporator consisted of a grooved container and a compensation chamber as well as the wick structure. This study is related to design and manufacture the grooved container coupled with wick structure, the properties of the wick structure such as the permeability, the porosity, and the maximum capillary pressure were measured to apply the cooling technology for Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT). The container of the LHP was manufactured by the electrical discharge process and the wick structure was sintered with the nickel particle by an axial-press apparatus with the pulse electronic discharge. As results, the properties of the wick were experimentally obtained about 60% of the porosity, 35kPa of the maximum capillary force and $1.53{\times}10-13m2$ of the permeability.

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Mechanical Properties of Hydrated Cement Paste: Development of Structure-property Relationships

  • Ghebrab, Tewodros T.;Soroushian, Parviz
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제4권1호
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    • pp.37-43
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    • 2010
  • Theoretical models based on modern interpretations of the morphology and interactions of cement hydration products are developed for prediction of the mechanical properties of hydrated cement paste (hcp). The models are based on the emerging nanostructural vision of calcium silicate hydrate (C-S-H) morphology, and account for the intermolecular interactions between nano-scale calcium C-S-H particles. The models also incorporate the effects of capillary porosity and microcracking within hydrated cement paste. The intrinsic modulus of elasticity and tensile strength of hydrated cement paste are determined based on intermolecular interactions between C-S-H nano-particles. Modeling of fracture toughness indicates that frictional pull-out of the micro-scale calcium hydroxide (CH) platelets makes major contributions to the fracture energy of hcp. A tensile strength model was developed for hcp based on the linear elastic fracture mechanics theories. The predicted theoretical models are in reasonable agreements with empirical models developed based on the experimental performance of hcp.

다공성소결윅구조에 따른 루프 히트파이프에서 압력손실의 이론적 분석 (Theoretical Analysis of the Pressure Drop in Loop Heat Pipe by Sintered Porous Wick Structure)

  • 이기우;이욱현;박기호;이계중;전원표;인현만
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.1225-1230
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    • 2004
  • In this paper, the pressure drops were investigated according to the sintered porous wick structure in loop heat pipe(LHP) by theoretical analysis. LHP has the wick only in evaporator for the circulation of working fluid, so utilizes porous wick structure which pore diameter is very small for large capillary force. This paper investigates the effects of different parameters on the pressure drops of the LHP such as particle diameter of sintered porous wick, wick porosity, vapor line diameter, thickness of wick and heating capacity. Working fluid is water and the material of sintered porous wick is copper. According to the these different parameters, capillary pressure, pressure drop in wick were analized by theoretical design method of LHP.

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루프 히트파이프의 작동에 영향을 미치는 인자에 대한 이론적 분석 (A Theoretical Analysis on the Factors Affecting the Operation of Loop Heat Pipe)

  • 이기우;전원표;이욱현;박기호
    • 설비공학논문집
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    • 제16권12호
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    • pp.1107-1116
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    • 2004
  • In this paper, the effects of diverse parameters on the operation of loop heat pipe (LHP), such as particle diameter of sintered porous wick, wick porosity, vapor line diameter, thickness of wick and heating capacity were investigated by a theoretical analysis. A LHP has a wick only in its evaporator for the circulation of working fluid, and utilizes a porous wick structure of which pore size is very small to obtain a large capillary force. The working fluid is water and the material of sintered porous wick is copper. For these different parameters, capillary pressure, pressure drop in wick, pressure drops and temperature distribution were analyzed by a theoretical design method of LHP.

수지이동 성형공정에서 기공형성에 미치는 모세관압의 영향에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Effect of Capillary Pressure on the Void Formation in Resin Transfer Molding Process)

  • 이종훈;김세훈;김성우;이기준
    • 유변학
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    • 제10권4호
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    • pp.185-194
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    • 1998
  • 수지이동 성형공정에서 섬유직조가 수지에 의해 함침될 때 발생하는 기공 또는 나쁜 젖음성은 최종 성형품의 물성 저하에 심각한 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 함침공정에서의 수지 유동특성을 파악하고 기공 형성기구를 규명하기 위하여, 빔 형태의 금형을 대상으로 실리콘 오일과 평직형태의 유리섬유를 사용하여 미시적인 유동가시화 실험을 수행하였다. 시간과 압력에 따른 수지의 침투길이를 측정함으로써 섬유직조의 기공률에 따른 비정상상태의 투과계수와 모세관압을 측정하였고, 낮은 조업압력과 낮은 기공률에서는 모세관압이 함침공정에서 중요한 가공변수임을 확인할 수 있었다. 비디오 카메라를 이용하여 유동전단면의 이동을 근접 확대 촬영하여 기공이 형성되는 과정을 미시적으로 관찰함으로써, 섬유와 수지의 표면에너지에 의해 발생되는 모세관압이 기공의 형성에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과, 수지충전을 유발하는 전체 구동압력에서 모세관압이 상대적으로 클수록 기공은 더욱 쉽게 생성되는 것으로 나타났다. 또한 수지의 점도와 섬유직조의 기공률이 각각 변화할 때, 모세관수에 따른 기공의 함량을 화상 해석 기법(image analysis technique)을 사용하여 정량적으로 측정하였다. 수지가 섬유직조 내로 함침될 때 임계모세관수(Ca~2.75$\times$$10^{-3})이상에서는 기공이 형성되지 않았으며, 그 이하에서는 모세관수가 감소함에 따라 기공의 함량이 지수적으로 증가하였다. 생성된 기공의 함량은 점도에 관계없이 유사한 변화 경향을 보였으며, 모세관수가 동일한 조건에서는, 기공률이 감소함에 따라 기공의 함량이 감소하였다.

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스크린 메쉬윅 히트파이프의 열전달한계에 영향을 미치는 인자의 이론적 해석 (Theoretical Analysis of Factors Affecting to Heat Transfer Limitation in Screen Mesh Wick Heat Pipe)

  • 이기우;노승용;박기호
    • 설비공학논문집
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    • 제14권11호
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    • pp.880-889
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    • 2002
  • The purpose of the present study is to examine the factors affecting the heat transfer limitations of screen mesh heat pipe for electronic cooling by theoretical analysis. Diameter of pipe was 6 mm, and mesh numbers are 50, 100, 150, 200 and 250 and water was selected as a working fluid. According to the change of mesh number, wick layer, inclination and saturation temperature, capillary pressure, pumping pressure, liquid friction coefficient in wick, vapor friction coefficient, capillary limitation, entrainment limitation, sonic limitation and boiling limitation we analyzed by theoretical design method of a heat pipe. As some results, the capillary limitation in small diameter of heat pipe is largely affected by mesh number and wick layer.

Pore Characterization in Cross Section of Yellow Poplar (Liriodendron tulipifera) Wood

  • Jang, Eun-Suk;Kang, Chun-Won;Jang, Sang-Sik
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제47권1호
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    • pp.8-20
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    • 2019
  • This study was conducted to analyze the pore structure of Yellow poplar. Cross-sectional surfaces of heartwood and sapwood of Yellow poplar (Liriodendron tulipifera) were observed by SEM, and the true density of the heartwood, intermediate wood and sapwood were measured by gas pycnometery, while gas permeability and pore size of heartwood, intermediate wood and sapwood were measured by capillary flow porometery. The pores were classified as through pore, blind pore and closed pore. It was determined that the permeability was increased due to the content and size of through pore being increased although the total porosity of specimen showed slight difference from pith to bark. The content of through pore porosity was 33.754 % of heartwood and 47.810 % of sapwood, showed an increasing trend from pith to bark, however, those for the blind pore porosity and closed pore porosity were 27.890 % and 19.492 % for heartwood and 19.447 % and 4.660 % for sapwood, showed a decreasing trend from pith to bark. The max pore size of specimens was increased by about 5 times from $5.927{\mu}m$ to $31.334{\mu}m$, and mean flow pore size was increased by about 315 times from $0.397{\mu}m$ to $12.437{\mu}m$ from pith to bark.