Numerical calculations are carried out for the natural convection induced by temperature difference between a cold outer square cylinder and a hot inner circular cylinder for Rayleigh number of $Ra=10^7$. This study investigates the effect of the inner cylinder location on the heat transfer and fluid flow. The location of inner circular cylinder ($\delta$) is changed vertically along the center-line of square enclosure. The natural convection bifurcates from unsteady to steady state according to $\delta$. Two critical positions of ${\delta}_{C,L}$ and ${\delta}_{C,U}$ as a lower bound and an upper bound are ${\delta}_{C,L}=0.05$ and ${\delta}_{C,U}=0.18$, respectively. Within the defined bounds, the thermal and flow fields are steady state. When the inner cylinder locates at ${\delta}{\geq}{\delta}_{C,U}$, the space between the upper surface of inner cylinder and the top surface of the enclosure forms a relatively shallow layer where the natural convection characterized as the pure Rayleigh-Benard convection forms alternately the upwelling and downwelling plums, as a result that a series of cells known as Benard cells is derived.
In this paper, a procedure for evaluating the structural integrity of the PCSG (Printed Circuit Steam Generator) unit block is presented with a simplified FE (finite element) analysis technique by applying the homogenization method. The homogenization method converts an inhomogeneous elastic body into a homogeneous elastic body with same mechanical behaviour. This method is effective when the inhomogeneous elastic body has repetitive microstructures, and thus the method was applied to the sheet assembly among the PCSG unit block components. From the method, the homogenized equivalent elastic constants of the sheet assembly were derived. The validity of the determined material properties was verified by comparing the mechanical behaviour with the reference model. Thermo-mechanical analysis was then performed to evaluate the structural integrity of the PCSG unit block, and it was found that the contact region between the steam header and the sheet assembly is a critical point where large bending stress occurs due to the temperature difference.
Zhixin Zhang;Zhiqiang Cai;Khidhair Jasim Mohammed;H. Elhosiny Ali
Advances in concrete construction
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제15권1호
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pp.41-46
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2023
Sport has no age limit and can be done anywhere and in any condition with minimal equipment. The existence of sports spaces in all parts of the world is considered a citizen's right. One of the activities carried out in this field is installing sports equipment and structures in parks and encouraging citizens to use this equipment for physical health with the least cost and facilities. Installing sports structures in open spaces such as parks is a practical step for developing citizens' sports. Although using devices in parks is acceptable, it is more critical to meet scientific and technical standards. The components of these structures must have high strength and endurance against changes in environmental conditions such as humidity, temperature difference, and corrosion. Among the various causes of material degradation, corrosion has always been one of several fundamental causes of metal equipment failure. Sports structures in open spaces are not safe from corrosion. Uniform corrosion is the most common type of corrosion. This corrosion usually occurs uniformly through a chemical or electrochemical reaction across the surface exposed to the corrosive environment. Rust and corrosion of outdoor sports structures are examples of this corrosion. For this reason, in this research, with the green synthesis of silica nanoparticles and its application in outdoor sports structures, the life span of these structures can be increased for the use of physical exercises as well as their quality.
본 시험의 목적은 온실의 주년계획이용을 위해서 하기주간 냉방의 방법으로 heat pump를 이용한 냉수냉방과세무냉방의 효율성을 검사했고 하기 토마토 배꼽썩음병 발생을 억제하기 위하여 냉방과 함께 과실에 송풍처리와 식물체 전체의 공기유동을 촉진시켜주는 처리를 했다. 시험결과는 다음과 같다. 1) 냉수냉방구간 기온은 13시경 온실내 기온보다 약 1$0^{\circ}C$이상 낮았고, 세무냉방구간 하부의 기온은 13시경 온실내 기온보다 약 5$^{\circ}C$ 낮았다. 2) 과실에 송풍처리는 냉방방법에 상관없이 배꼽썩음병이 방지됐고, 냉수냉방 무송풍구의 배꼽썩음병 발생율은 34.5%, 세무냉방 무송풍구는 54.5%, 세무순환냉방구는 78%였다. 냉방효율면에서는 냉수냉방 방법이 충분히 생육한계온도 이하로 냉각되었고, 배꼽썩음병 발생율에서도 세무냉방보다 낮았다. 세무냉방은 재배구간의 공기를 유동시킴으로서 약 24%증가했다. 그러므로 토마토 배꼽썩음병 발생에 관한 환경요인은 온도보다는 습도가 밀접한 관계가 있는 것으로 생각되어진다.
본 연구에서는 수평 가공층의 하부에서 가열하고 상부에서 냉각하는 자연대류현상을 Brinkman-Darcy 방정식을 이용하고 하부 경계면에서 상부 경계면으로 균일한 관통류가 있을 경우를 고려하여 수직 관통류가 자연대류에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 관통류가 없을 경우의 임계 Rayleigh수와 있을 경우의 임계 Rayleigh수를 비교하였다. 또, 일정한 Rayleigh수에서의 관통류의 세기에 따른 Nusselt수, 등온선의 형태, 유동현상의 변화를 고찰하였다. 이와 같은 연구를 하기 위해 수치 해석적 연구로는 2차원 비정상 유동으로 가정하고 유한차분법(FDM)을 이용하였으며, 실험적 연구에서는 수치해석상의 결과를 검증하기 위해 액정(Liquid Crystal)을 시험체적 앞면에 부착하여 관통류의 세기에 따른 온도장의 재 분포를 가시화 하였다. 결론적으로 관통류는 순수 자연대류상에서의 온도장의 형태를 크게 변화시키고, 관통류의 세기가 강해짐으로써 대류 열전달의 불안정성이 감소함을 알 수 있었다. 또, Nusselt수를 구함으로써 대류열전달의 강도를 추정할 수 있었다.
In superconducting coil applications particularly in wet wound coils, coated conductor (CC) tapes are subjected to different type of stresses that could affect its electromechanical transport property. These include hoop stress acting along the length of the CC tape and the Lorentz force acting perpendicular to the CC tape's surface. Since the latter is commonly associated with the delamination problem of multi-layered REBCO CC tapes, more understanding and attention on the delamination phenomena induced in the case of coil applications are needed. Difference on the coefficient of thermal expansion (CTE) of each constituent layer of the CC tape, the bobbin, and the impregnating materials is the main causes of delamination in CC tapes when subjected to thermal and mechanical cycling. In the design of degradation-free superconducting coils, therefore, characterization of the delamination behaviors including mechanism and strength in the multi-layered REBCO CC tapes becomes a critical issue. Various trials to increase the delamination strength by improving interface characteristics at interlayers have been performed. In this study, in order to investigate the influences of laser cleaning and Ag annealing treated at the substrate side surface, transverse tensile tests were conducted under different sample configurations using $4.5mm{\times}8mm$ upper anvil. The mechanical delamination strength of differently processed CC samples was examined at room temperature (RT). As a result, the Sample 1 with the additional laser cleaning and Ag annealing processes and the Sample 2 with additional Ag annealing process only showed higher mechanical delamination strength as compared to the Sample 3 without such additional treatments. Sample 3 showed quite different behavior when the loading direction is to the substrate side where the delamination strength much lower as compared to other cases.
본(本) 연구(硏究)는 일본(日本) 및 한국(韓国國)에서 내한성(耐寒性)이 강(強)하다고 생각되는 삼(杉)나무 클론 및 품종(品種)에 인공적(人工的)인 고온(高温) 및 저온처리(低温處理)를 했을 때 내한성(耐寒性)이 변화(変化)하는 정도(程度)에 있어서 품종간(品種間)의 차이(差異)를 알기 위하여 설계(設計) 되었다. 고온처리(高温處理)는 상대습도(相対湿度) 100%하(下)에 $15^{\circ}C$에서 $20^{\circ}C$로 1일(日)에서 9일간(日間), 저온처리(低温處理)는 $-7^{\circ}C$로 1일(日) 3일간(日間) 실시(実施)되었으며 몇 경우에는 고온처리(高温處理)에 잇따라 저온처리(低温處理)가 실행(実行)되었다. 고온처리후(高温處理後) 내한성(耐寒性)을 작게 저하(低下)시키거나 저온처리후(低温處理後) 내한성(耐寒性)을 크게 증진(増進)시키는 수목(樹木)의 능력(能力)을 자연(自然)에서 일어나는 이학적(異学的)인 기후변동하(気候変動下)에서의 적응력(適応力)을 측정(測定)하는 지표(指標)로 삼고 1977~1980년(年)의 겨울 동안 초겨울, 한겨울, 초봄의 세 시기(時期)에 모두 내한성(耐寒性) 품종(品種)을 선발(選拔)하였던 바 이들 품종(品種)은 서울 7호(號), 9호(號), 남부(南部)3호(號), 4호(號), 성강(盛岡) 11호(號), 청삼(靑森) 8호(號), 흑석(黑石) 9호(號)로 나타났다. 이들 선발(選拔)된 품종(品種)은 초상(初霜)과 만상(晩霜)에 뿐만 아니라, 삼나무에 잘 일어나는 기부(基部)의 동해(凍害), 즉 지면(地面)에 가까운 지제부(地際部)가 고온(高温)에 의하여 내한성도(耐寒性度)가 저하(低下)되므로서 발생(発生)되는 유묘(幼苗)의 치명적(致命的)인 피해(被害)에 다른 품종(品種)들보다 비교적 강(強)하리라고 고찰(考察)되었다. 내한성(耐寒性) 및 고온(高温) 저온처리후(低温處理後) 내한성(耐寒性) 변화(変化) 속도(速度)에 있어서 품종간(品種間) 또는 동일품종내(同一品種內) 개체간(個体間)에 변이(変異)가 큰 것이 발견(発見)되었으며 이러한 변이(変異)는 그 품종(品種)이 선발(選拔)된 기후적(気候的) 조건(條件)과는 관련이 없었으나 앞으로 보다 내한성(耐寒性)이 강(強)한 삼나무 품종(品種)을 개발(開発)함에 있어서 큰 가능성(可能性)을 보여 주었다.
중온과 고온의 혐기성 연속회분식 공정(anaerobic sequencing batch reactor ; ASBR)에서 소화슬러지의 고액분리특성이 처리효율에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 연구결과 침전가능 고형물농도가 높은 도시하수슬러지 처리시 고액분리특성 및 고액분리형태가 전체처리의 안정성 및 처리효율에 상당한 영향을 미쳤다. 중온ASBR에서는 부상농축현상이 일어났으나, 고온ASBR에서는 중력농축에 의한 고액분리가 일어났으며, 상대적으로 고온 ASBR의 처리효율이 우수하였다. 그리고 수리학적 체류시간, cycle period 및 고액분리형태는 소화슬러지의 농축 특성과 임계 고형물농축을 지배하는 중요한 인자였다. 중온ASBR에서 고액분리 후 농축슬러지베드용적(thickened sludge bed volume)은 매우 중요한 운전 요소이며, 소화슬러지의 중력농축특성은 배출시 농축고형물의 유실현상과 침전시 계속적으로 발생하는 소화가스에 의한 슬러지계면의 파괴현상 및 슬러지베드의 불안전성을 야기시켜 처리효율을 감소시켰다. 중력농축의 경우 소화가스와 슬러지농축용적간의 상호작용(cyclic mutual effect)이 주기적으로 일어났으나, 부상농축에서는 이러한 현상이 일어나지 않았다.
좋은 품질의 묘를 이용하는 것은 성공적인 작물 재배 및 생산을 위해 필수적이다. 그러나 구입묘 이용시에는 육묘장에서 재배농가로 운송하는 과정에서 묘의 품질이 저하될 우려가 있다. 본 연구는 토마토묘의 운송시 온도조건이 정식 후 생육 및 수량에 미치는 영향을 검토하기 위해 수행되었다. 본엽이 9-10매 정도 전개하고 1화방의 1번화가 피기 직전 또는 핀 토마토 접목묘를 이용하여, 온도 조건을 각각 10, 25, $40^{\circ}C$, 처리시간을 2, 4, 6시간으로 조합 처리하였다. 처리 종료 후 $10^{\circ}C$ 처리구에 비해 25, $40^{\circ}C$ 처리구에서 더 낮은 NDVI 값을 나타냈으며, $40^{\circ}C$ 처리구의 지하부 생체중이 가장 낮았다. $40^{\circ}C$ 처리구 토마토묘는 정식 5-7일 후 아래잎에서 황화 및 잎마름 증상이 발생하였다. 1화방 착화절위는 처리간에 차이가 없었으나, 착과수는 $40^{\circ}C$/6시간 처리구에서 감소하여 착과수가 2개였다. $40^{\circ}C$/6시간 처리구의 경우 1화방 수량도 감소하여 대조구의 40% 정도였다. 따라서 묘의 운송시에는 온도조건이 지나친 고온 또는 저온이 되지 않도록, 단순 상온유통이 아닌 온도조절 장치구비를 통한 온도조절이 요구된다. 6시간 이내의 단거리 운송의 경우 $10-25^{\circ}C$ 범위로 온도를 관리해줌으로써, 정식 후 장애 발생 없이 안정적인 착과 및 수량확보가 가능할 것으로 판단된다.
광촉매의 VOC 제거 특성 평가에 관한 최근의 연구는 온도 변화가 거의 없는 상태에서 실시되었다. 온도 변화를 적게하기 위해 광량이 높은 UVLED를 챔버 위부에 배치하게 되면 광촉매와의 거리가 멀어져 그만큼 효율이 감소할 수 밖에 없으며 광촉매의 효율 향상을 위해서는 광원과 광촉매의 거리를 가까이 해야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 UVLED 광원과 광촉매와의 거리를 가까이 두어 온도가 변하는 VOC 제거 시스템을 제작하였다. 광촉매로는 자외선 광원에서 반응하는 상용 $TiO_2$와 vanadium 이온을 도핑시킨 $TiO_2$를 사용하였으며 제작된 챔버를 이용하여 광촉매 효율을 평가하였다. VOC 제거 평가 시 테스트 전후 온도는 약 $20^{\circ}C$ 상승하여 UVLED 광원에 의해 변화된 온도로 VOC의 농도를 보정하여 온도에 따른 VOC 제거 효율 변화를 확인하였다. 보정 전후의 제거 효율을 비교하면 43~46%의 차이를 보였다. 챔버 내 온도 상승이 p-xylene의 농도 변화에 큰 영향을 주며 이를 보정하여 광촉매의 VOC 제거 효율을 평가할 필요가 있음을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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