• 제목/요약/키워드: Frost layer

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도로의 동상방지층 및 보조기층재로서 폐콘크리트 잔골재의 재활용 방안 (Recycling Plan for Waste Concrete Fine Aggregate as Materials of Anti-Frost Layer and Sub-Base Layer)

  • 이동욱;윤중만
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.19-25
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    • 2012
  • 본 연구에서는 폐콘크리트 잔골재에 대한 환경적 및 공학적 특성을 조사하여 도로의 성토재로서 재활용 하는 방안을 검토하였다. 폐콘크리트 잔골재에 대한 화학적 농도는 폐기물관리법 기준치를 모두 만족하고 있어 환경에 미치는 영향은 적은 것으로 나타났다. 폐콘크리트 잔골재의 입도분포 및 공학적 특성은 도로의 동상방지층 및 보조기층 재료의 품질기준을 부분적으로 만족하지 못하므로 동상방지층 및 보조기층재로 사용할 수 없었다. 그러나 폐콘크리트 잔골재의 최대입경(5mm)보다 큰 굵은 골재를 전체중량의 25%이상 혼합하면 폐콘크리트 잔골재의 입도분포 및 공학적 특성이 개선되어 동상방지층 및 보조기층 재료로 재활용 할 수 있다.

An Experimental Study on the Frost Prevention using Micro Liquid Film of an Antifreeze Solution

  • Chang Young-Soo;Yun Won-Nam
    • International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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    • 제14권2호
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    • pp.66-75
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    • 2006
  • The effect of antifreeze solution liquid film on the frost prevention is experimentally investigated. It is desirable that the antifreeze solution spreads widely on the heat exchanger surface forming thin liquid film to prevent frost nucleation while having small thermal resistance across the film. A porous layer coating technique is adopted to improve the wettability of the antifreeze solution on a parallel plate heat exchanger. The antifreeze solution spreads widely on the heat exchanger surface with $100{\mu}m$ thickness by the capillary force resulted from the porous structure. It is observed that the antifreeze solution liquid film prevents a parallel plate heat exchanger from frosting. The reductions of heat and mass transfer rate caused by the thin liquid film are only $1{\sim}2%$ compared with those for non-liquid film surface.

광학적 기법에 의한 Frost 두께 측정방법의 개발 (Development of Frost Thickness Measurement Method Using Optical Technique)

  • 정재홍;윤상열;김경천
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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    • pp.654-659
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    • 2001
  • A new non-contact method of the frost thickness measurement has been developed. The method is based on the digital image processing technique to identify the reflection edge of the image captured by a CCD camera under laser sheet light illumination. To insure the accuracy of frost layer thickness, an in-situ calibration procedure is carried out with a calibration target with 0.5mm holes. Using the mapping function obtained by the calibration procedure, the contour of frost surface can be estimated with sub-pixel resolutions. The developed method is applied to study the effect of cooling plate temperature on the frost thickness in a small low speed wind tunnel.

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냉각 평판에서 착상 현상 예측을 위한 모델링 (Modeling for Prediction of Frost Formation Phenomena on a Cold Plate)

  • 양동근;김정수;이관수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권6호
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    • pp.665-671
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    • 2004
  • A mathematical model is presented to predict the frost properties and heat and mass transfer within the frost layer formed on a cold plate. The model consists of the laminar flow equations for air-side and the empirical correlation of local frost density. The correlation of local frost density used in this study is obtained from various experimental conditions by considering frosting parameters. The numerical results are compared with experimental data to validate the model, and agree well with experimental data within a maximum error of 9%.

직교류 내 원관 표면에서의 서리층 성장 특성 (Characteristic of Frost Growth on a Cold Cylinder Surface in Cross Flow)

  • 양동근;김민수;이관수
    • 설비공학논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.122-128
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    • 2006
  • In this paper, frosting experiments were conducted with variations of frosting parameters in order to obtain the correlations of frost properties. As a result, the local thickness, density, and surface temperature of the frost layer were presented. The dimensionless correlations for the frost thickness, frost density, frost surface temperature and heat transfer coefficient were derived as functions of dimensionless frosting parameters by using a dimensional analysis.

전산해석을 이용한 착상이 핀튜브 열교환기 성능에 미치는 영향에 관한 연구 (A study on the performance of the finned tube heat exchanger affected by the frosting using CFD tool)

  • 김성줄;최호진;하만영;방선욱
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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    • pp.2738-2743
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    • 2008
  • We conducted a study by computational simulation about the effects of frost thickness on the pressure drop and heat transfer characteristics as whole heat exchanger configuration changes. In order to perform the analysis for validation, we assumed that frost properties have constant values and the frost layers that are formed on the fin and tube surfaces are uniform. In order to find the constant thermal conductivity of frost layer, a variety of frost thermal conductivities are performed in our work and compared with the results by Lee et al. [4] and Yang et al. [5] proposed many experimental data about the 2-rows and 2-columns finned tube heat exchanger. The numerical results agreed well with the experimental data when frost conductivity is 0.07W/mK. After the validation had performed, we applied this procedure to the finned tube heat exchanger of domestic refrigeration and investigated the thermo-hydraulic characteristic of the heat exchanger affected by frost thickness according to the inlet velocities and temperatures of air considering the configuration change such as fin pitch.

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동상모형실험을 통한 아스팔트 포장체의 동결 및 처짐 특성 (Freezing and Deflection Characteristics of Flexible Pavement Structure Using Frost Model Test)

  • 신은철;황순갑;박정준
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.27-35
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    • 2012
  • 본 논문에서는 $-20^{\circ}C{\sim}10^{\circ}C$의 온도 유지가 가능한 길이 3.2m, 폭 3.2m, 높이 2.4m의 대형 냉동고 내부에 길이 0.9m, 폭 0.9m, 높이 0.9m의 실험용 토조를 실제 도로 아스팔트 포장체의 형상과 유사하게 구성하여 실험 조건에 따른 시료 깊이별 온도변화, 동상 팽창압, 팽창량 등 도로의 동결 특성을 분석하였다. 또한, 소형충격재하 장치(LFWD)를 활용하여 동결 전과 융해 후 도로포장구조체의 동상방지층 유무에 따른 실험을 실시하여 아스팔트 포장체 표면의 처짐을 측정하였다. 즉, 도로포장 중앙부의 처짐비와 표층곡률지수비를 분석, 평가함으로써 도로동상방지층의 효용성 및 공용성을 규명하였다.

열교환기 휜에서의 착상 거동 (Behavior of frost formed on heat exchanger fins)

  • 김정수;이관수
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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    • pp.2334-2339
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    • 2008
  • This paper proposes an improved mathematical model for predicting the frosting behavior on a two-dimensional fin considering the heat conduction of heat exchanger fins under frosting conditions. The model consists of laminar flow equation in airflow, diffusion equation of water vapor for frost layer, and heat conduction equation in fin, and these are coupled together. In this model, the change in three-dimensional airside airflow caused by frost growth is accounted for. The fin surface temperature increased toward the fin tip due to the fin heat conduction. On the contrary, the temperature gradient in the airflow direction(x-dir.) is small throughout the entire fin. The frost thickness in the direction perpendicular to airflow, i.e. z-dir., decreases exponentially toward the fin tip due to non-uniform temperature distribution. The rate of decrease of heat transfer in the airflow direction is high compared to that in the z-direction due to more decrease in the sensible and latent heat rate in x-direction.

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포장도로의 실측값을 활용한 한국형 동결깊이 예측모델 개발 (Development of Prediction Model of Frost Penetration Depth on Pavement in Korea)

  • 홍승서;김영석;김학승
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.47-56
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    • 2010
  • 우리나라는 동절기 지반이 동결되는 계절성 동토지대로 겨울철에 기온이 영하가 되면 포장도로가 동상으로 융기되거나 봄철 융해기에 침하가 발생하여 포장체의 손상을 유발한다. 일반적으로 도로포장 설계에서는 동상으로 인한 피해를 방지하기 위하여 동상방지층을 설치하는데 국내에 적용하는 동상방지층 설계는 외국에서 적용하는 방법을 사용하고 있다. 이 방법들은 각 나라마다의 기후나 지반 여건을 고려하여 만들어진 것으로 국내에서 그대로 적용하는 데에는 문제가 있다. 즉, 외국의 동결깊이 산정방법을 국내 도로설계에 적용할 경우 동상방지층 설계깊이가 달라질 수 있으며 이에 따라 공사비의 과도한 집행이나 도로의 내구성 저하가 발생할 수도 있다. 본 논문에서는 다년간(1991~2010) 전국 포장국도에서 측정한 동결깊이 자료를 이용한 동결깊이 산정식을 도출하였으며, 이를 바탕으로 지역, 일사량 등의 외적요인에 대한 보정상수를 적용한 동결깊이 추정모델을 제안하였다.

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지반의 동상력과 구조물의 피해대책 (Frost Heave Force of Ground and Countermeasure for Damage of Structures)

  • 예대호;영목휘지;김영수
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권5호
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    • pp.43-51
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    • 2007
  • 동결작용은 빌딩, 구조물, 도로, 철도 그리고 공공시설관로에 엄청난 손상을 일으킬 것이다. 자연지반의 동상에 대한 연구는 과거에 많이 수행되었다. 근래에는 사회기반시설 유지의 발전과 함께 각종구조물의 복잡화로 인하여 동상대책에 대한 관심이 집중되고 있다. 본 연구에서는 구조물에 작용하는 자연지반의 동상력을 정량적으로 파악하는 것을 목적으로 하였다. 지표면에 설치한 원형강판에 작용하는 동상력이 현장시험에서 측정되었다. 동결면에서 발생하는 동상력은 동결된 토층을 거쳐 구조물에 전달된다. 또한 다단앵커로 보강된 옹벽이 현장에 설치되고 옹벽에 작용하는 동결선과 동상압 등이 측정되었다. 최종적으로 동결면의 위치와 형상이 수치해석수법을 이용하여 추정되었고 치환 범위를 결정하는 설계수법이 토질정보와 기상정보에 따라 제안되었다.