• 제목/요약/키워드: Diffuser Cooling

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로켓엔진 고공환경 모사용 디퓨져의 냉각 채널 열 해석 (Thermal Analysis of Exhaust Diffuser Cooling Channels for High Altitude Test of Rocket Engine)

  • 조기주;김용욱;강선일;오승협
    • 항공우주기술
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    • 제9권2호
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    • pp.193-197
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    • 2010
  • 로켓엔진 고공 환경 모사용 디퓨져에는 연소가스의 고열로부터 디퓨져를 보호하기 위해 물을 이용한 냉각시스템이 사용되며 냉각수의 유량 및 압력은 냉각 채널 내부에서 냉각수의 비등이 발생하지 않도록 결정된다. 따라서 냉각수 유량의 변화에 따른 냉각 채널 벽면의 최고온도 예측은 냉각시스템의 운용 압력을 결정하는데 주요한 변수가 된다. 본 연구에서는 열평형 이론에 근거하여 유량 변화에 따른 채널 벽면의 최고온도를 예측하는 방법을 기술하였다.

거주공간에 대한 급·배기 일체형 디퓨저의 환기 및 온열환경 유지성능에 대한 연구 (A Study on The Performance of Ventilation and Thermal Environment for a Combined Type Diffuser in a Residential Space)

  • 임석영;장현재
    • 설비공학논문집
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    • 제29권2호
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    • pp.74-81
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    • 2017
  • In this study, the combined-type diffuser developed by the Authors, in a previous study, was applied to a residential space. The performance of a ventilation and thermal environment, created by the use of a combined-type diffuser was compared to the pan-type diffuser widely used in apartment houses. In cooling conditions, because of the relatively high air flow rate of ceiling cassette-type air conditioners, the characteristics of airflow distribution in a room were governed by the air conditioner's airflow. In heating conditions, because of the low air flow rate of the diffuser, the characteristics of airflow distribution were governed by the buoyancy effect created by cold external walls and a hot floor. In terms of the Air Diffusion Performance Index (ADPI), which is a thermal environmental index, the result of a combined-type diffuser was greater than a pan-type diffuser in both of cooling and heating conditions. Consequently, the combined-type diffuser showed equal or superior ventilation and thermal environment performance compared to a pan-type diffuser.

고고도 모사용 초음속 이차목 디퓨저의 유동 및 열전달 특성에 대한 수치적 연구 (A Numerical Study on Flow and Heat Transfer Characteristics of Supersonic Second Throat Exhaust Diffuser for High Altitude Simulation)

  • 임경진;김홍집;김승한
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.70-78
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    • 2014
  • 고고도 모사를 위한 초음속 이차목 디퓨저의 유동 및 열전달 특성에 대한 수치적 연구를 수행하였다. 디퓨저의 유동 특성에 영향을 주는 작동압력과 형상을 변화시켜 유동 특성과 냉각 특성을 파악하였다. 냉각이 없는 경우 디퓨저가 시동 된 후, 디퓨저 벽과 아음속 구간에서 3,000 K 이상의 고온 구간이 나타났다. 디퓨저에 냉각 시스템을 추가하면 벽면 근처가 냉각되면서 유속이 빨라져 유동 길이가 길어지고 유동 박리와 함께 압력 회복이 급격해진다. 디퓨저 내부에 압력 변화를 가져오는 유동 현상과 함께 heat flux의 경향도 유사하게 나타났다.

가압식 바닥급기 시스템의 여름철 성층화 경향에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Thermal Stratification of Pressurized Plenum Underfloor Air Distribution System during Cooling)

  • 김동희;유기형;조동우;서정석;한성필
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2007년도 동계학술발표대회 논문집
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    • pp.340-345
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    • 2007
  • The underfloor air distribution system has been attracting to architects and building owners as one of valuable system for the renovated and newly office building. In this paper, we discussed the thermal stratification profile of pressurized plenum underfloor air distribution(UFAD) according to indoor setting temperature, diffuser number, diffuser type. For this, the space of office building(H corp.) is selected for measuring the air volume of underfloor diffuser and vertical temperature profile. As a result, the thermal stratification profile is influenced by the number and type of the underfloor diffuser and thermal storage character of the underfloor. Whereas indoor setting temperature have a lower significant impact on thermal stratification.

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LED 조명용 반투명 유백유리 Diffuser 조성 개발 및 특성 (Development and Characterization of Translucent Opal Glass for Diffuser of LED Lighting)

  • 구현우;임태영;김진호;이미재;황종희;신동욱
    • 한국재료학회지
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    • 제22권12호
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    • pp.650-657
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    • 2012
  • For the purpose of improving the durability problem, translucent opal glass was fabricated as a substitute for the polycarbonate diffuser of LED lighting. Calcium phosphate was used as an opacifier of opal glass and melted in an electric furnace. The opaque effect was identified according to the change of the cooling procedure. As results, translucent opal glass was obtained by the melting of a batch with a composition of 3.8% calcium phosphate at $1550^{\circ}C$ for 2 hrs and then the cooling of the material in the furnace. For the cooling condition of the glass sample, HTCG (High Temperature Cooled Glass) was found to have better optical properties than LTAG (Low Temperature Annealed Glass). It had excellent optical properties for a diffuser of LED lighting, with no dazzling from direct light due to its high haze value of over 99% and low parallel transmittance value of under 1%. For the thermal properties, it had an expressed thermal expansion coefficient of $5.7{\times}10^{-6}/^{\circ}C$ and a softening point of $876^{\circ}C$; it also had good thermal properties such as good thermal shock resistance and was easy to apply to the general manufacturing process in the forming of glass tubes and bulbs. Therefore, it is concluded that this translucent opal glass can be used as a glass diffuser material for LED lighting with high heat resistance and high durability; this material is suitable as a substitute for polycarbonate diffusers.

하이브리드 자동차 구동시스템용 냉각 유로 최적화에 관한 연구 (OPTIMAL DESIGN FOR COOLING SYSTEM OF DRIVING UNITS FOR HYBRID VEHICLES)

  • 이광희;김재원;안은영
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.62-69
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    • 2009
  • The cooling system for electric devices of hybrid vehicles is examined. The present system is composed of coolant paths, inlet diffuser and heat sinks whose shapes are diamond and circular. In this work, inlet duct and fin arrays are combined in proposed models and examined by numerical calculations. Nusselt number and Reynolds number are considered for heat transfer performance. Main focus lies on the looking for optimal model for the cooling system adopted to compact driving module of a hybrid vehicle. The optimal model shows uniform flow patterns in the inlet diffuser and secondary flows after the fins attached to heat source. It is found that the vortical flows around the heat sinks are effective for heat removal mechanism.

고체추진제 가스발생기를 이용한 축소형 고공환경모사 시험 (Subscale high altitude simulation test using solid propellant gas generator)

  • 김용욱;이정호;유병일;조상연;오승협
    • 항공우주기술
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    • 제7권1호
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    • pp.136-141
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    • 2008
  • 원통형 초음속 디퓨저를 사용하면 추진기관에서 발생하는 고온 연소가스의 모맨텀을 이용하여 비교적 간단하게 안정된 고고도 환경을 모사할 수 있다. 디퓨저를 이용한 고공모사 시험에서 추진기관의 연소시간이 긴 경우, 고온의 연소가스가 디퓨저 내 벽면에 직접 탈기 때문에 반복적인 사용을 위해 이 부위에 대한 냉각대책이 필요하다. 디퓨저 내부로 분사되는 냉각수가 디퓨저 작동특성에 미치는 영향을 파악하고자 축소형 연소실험을 수행하였으며, 본 논문은 실험방법과 그 결과에 대해 기술하고 있다. 고체 추진제를 연료로 하는 가스발생기를 이용하여 추진기관을 모사하였으며, 일반 수돗물을 냉각제로 사용하였다.

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창호일체형 환기시스템 및 중앙냉방시스템 연계 운영에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Analysis on the Coupled Operation of Ventilation Window System and Central Cooling System)

  • 박동윤;장성주
    • 한국대기환경학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.385-395
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    • 2015
  • This study evaluated indoor environmental characteristics in an office room equipped both with ventilation window system and central cooling system. Fresh air is supplied only by the central cooling system whereas indoor air is discharged outside through both ceiling diffuser and a ventilation window system. Numerical study is conducted by changing the volumetric flow rates of exhaust ports of each system. For estimating the performance of this coupled system, $CO_2$ concentration and Predicted Mean Vote (PMV) were calculated using Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation. The more the ceiling diffuser exhausts indoor air, the more the $CO_2$ concentration decreases. However, when the ventilation window system exhausts more indoor air, thermal comfort level gets improved in the office room with cooling system. Therefore, when the ventilation window system is operated, the coupled operation with central cooling system should be considered for enhancing indoor air quality and thermal comfort, together.

수치모의를 통한 원자력 발전소 심층 취·배수 구조물 유·출입구 주변에서의 수리학적 흐름특성 고찰 (Investigation of Hydraulic Flow Properties around the Mouths of Deep Intake and Discharge Structures at Nuclear Power Plant by Numerical Model)

  • 이상화;이성면;박병준;이한승
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권2A호
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    • pp.123-130
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    • 2012
  • 증기를 발생시켜 터빈(turbine)을 회전시키는 화력 및 원자력 발전 계통에서 냉각시설은 필수적인 구조물이며, 냉각수 순환 계통은 일반적으로 해수를 취수하여 발전소 내의 복수기까지 유입시켜 증기와 열 교환 후 다시 외해로 배출시키는 형태를 취하고 있다. 최근 냉각수 취 배수 방식을 표층 취 배수 방식이 아닌 심층 취 배수 방식으로 변경하고 있는데, 기존 원전의 재순환 온도에 대한 영향을 최소화 하고, 온배수 방류시 밀도차로 인한 부력으로 온배수 혼합효과를 높여 온배수에 의한 환경피해 범위를 최소화하기 위해서이다. 특히, 하절기에 저층의 저온 냉각수를 취수할 수 있다는 이점 때문에 향후 계획되는 발전소들도 심층 취 배수 방식을 도입할 것으로 예상된다. 본 연구에서는 원자력 발전소의 냉각시설 중 심층 취 배수 구조물의 입구 주변을 3차원 전산유체역학 코드인 $FLOW-3D^{(R)}$로 모사하여 그 흐름특성을 분석하였다. 취수구(intake)의 경우 연직취수 조건에서 유속 덮개(Velocity cap), 배수구(diffuser)의 경우 방류수의 분사방향에 변화를 주어 모의하였으며, 그 결과 취수구의 경우 유속덮개에 의한 연직 유속성분의 현저한 감소로 인한 어류 유입영향을 최소화할 수 있을 것으로 판단되며, 배수구 희석효과는 Jirka 및 Harleman이 제시한 2차원 온배수 프룸(frume)과 잘 일치 하는 것으로 나타났다.

디퓨져와 노즐을 이용한 열공압형 마이크로 펌프의 열공압 및 유동특성에 관한 수치해석적 연구 (A Numerical Study on the Thermopneumatic and Flow Characteristics of Diffuser-Nozzle Based Thermopneumatic Micropumps)

  • 정진;김창녕
    • 설비공학논문집
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    • 제17권7호
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    • pp.642-648
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    • 2005
  • This study has been conducted to investigate the thermopneumatic and flow characteristics of diffuser/nozzle based thermopneumatic micropumps. In this study, a transient three-dimensional numerical analysis using FSI (Fluid-Structure Interaction) model has been employed to analyze the effects of the interaction between the membrane and two fluids (air and water) in the thermopneumtic micropump. The transient temperature and pressure in the cavity, the transient displacements of the membrane and the net flow rate of the micropump have been closely calculated for the frequency of 1 Hz. It has been found that the difference of the flow rates at the inlet and outlet is larger in the cooling period than in the heating period and that the duty ratio is very important in association with pump performance because the temperature in the cavity ascends drastically in the heating period and descends slowly in the cooling period. This study can be regarded as fundamental understandings for the design and analysis of thermopneumatic micropumps.