• 대한기계학회논문집
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• 제19권12호
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• pp.3317-3328
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• 1995

The objective of the present study is to predict the characteristics of heat and mass transfer around an evaporative condenser. Numerical calculations have been performed using multi-zone method to investigate heat transfer rate and evaporation rate with the variation of inlet condition(velocity, relative humidity and temperature) of the moist air, the flow rate of the cooling water and the shape of the condenser tube. From the results it is found that the profile of heat flux is the same as that of evaporation rate since heat transfer along the gas-liquid interface is dominated by the transport of latent heat in association with the vaporization(evaporation) of the liquid film. The evaporation rate and heat transfer rate is increased as mass flow rate increases or relative humidity and temperature decrease respectively. But the flow rate of the cooling water hardly affect the evaporation rate and heat flux along the gas-liquid interface. The elliptic tube which the ratio of semi-minor axis to semi-major axis is 0.8 is more effective than the circular tube because the pressure drop is decreased. But the evaporation rate and heat flux shown independency on the tube shape.

• 플랜트 저널
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• 제13권1호
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• pp.37-43
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• 2017

본 연구는 하절기 가스터빈 압축기 입구에 설치된 기화냉각장치로 인하여 저하된 공기온도가 가스터빈 성능에 어떠한 변화를 미치는지에 대하여 해석하였다. 연구 대상은 인천화력본부 가스터빈 3호기이며, 기종은 Siemens SGT6-4000F(V 84.3A)이다. 기화냉각장치 설치 전후를 비교하기 위하여 특설계측기를 설치하였으며, 2015년 8월 3일에서 14일까지 11시부터 15시 사이에 대기온도 $29{\pm}1^{\circ}C$ 조건에서 설치 전후 각각 5회씩 총 10회에 걸쳐 정밀성능시험을 시행하고 각각의 평균값을 적용하였다. 시험 결과, 가스터빈 압축기 입구 공기온도 $4.12^{\circ}C$ 저하로 공기 밀도가 증가되어 압축기 압력비는 0.27 증가, 압축기 효율은 0.29 %p 상승, 가스터빈 엔탈피강하 효율은 0.31 %p 증가하였고, 가스터빈 효율은 0.44%p, 출력은 4,489 kW가 증대되는 효과를 얻을 수 있었으며, 습도 및 유동저항 증가에 따른 영향은 미미하였다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.72-82
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• 2007

This paper relates to reducing the temperature of a cryogenic liquid by contacting it with gas bubbles, which can be characterized by diffusion-driven evaporative cooling, The characteristic of diffusion-driven evaporative cooling is thoroughly examined by theoretical. analytical and experimental methods specifically for the case of helium injection into liquid oxygen. The results reveal that if the gaseous oxygen partial pressure in helium bubbles is lower than the liquid oxygen vapor pressure, cooling occurs autonomously due to diffusion mass transfer. The method of lowering the injected helium temperature turns out to be very effective for cooling purpose.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.13-17
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• 2006

The one-dimensional ZnO nanostructures prepared through thermal evaporation under various cooling down procedures by changing the flow rates of the carrier gas and the reactive gas were investigated. The nanorod structures were changed into the nanonail types with a broad head through the reduction of the flow rate of the carrier gas. The decrease of the reactive gas reduced the length of the nail heads due to the limited mass transport of reactive gas. The intensity ratio of the ultraviolet emission/green emission of photoluminescence was proportional to the length of the broad head showing a larger surface area. The vertically aligned nanostructures were grown along the [0001] direction of ZnO regardless of the aligned directions. The crystal direction of the nanostructures was determined by that of the initial ZnO crystal.

• 한국추진공학회지
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• 제19권1호
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• pp.61-67
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• 2015

연소기 시험 장치의 구축 시 고온의 연소 가스의 냉각은 중요한 설계요구조건이다. 물 분무(Water spray) 냉각 방식은 증발 과정에서 물의 잠열을 이용하므로, 효과적인 연소 가스 냉각이 가능하다. 본 연구에서는 연소기 시험 설비 구축 과정의 일환으로, 물 분무를 이용한 연소 가스의 냉각을 이해하기 위하여 연속방정식, 에너지 보존식과 포화 증기의 압력-온도 관계식을 이용한 1차원 해석을 수행하였다. 연소기 시험 장치에서 배출되는 고온, 고압의 연소 가스는 냉각수와의 혼합과정에서 배출가스의 온도가 낮아지며, 분무된 물의 일부는 기화하여 연소가스와 함께 배출되고, 일부는 다시 응축 되어 집수조로 모인다. 냉각수는 연소 가스의 온도를 낮춰주는 동시에, 증발된 증기는 연소기 내부의 압력을 증가시키므로 1차원 해석에서 증기의 압력-온도 관계식을 고려하여 해석을 수행하였다. 1차원 해석으로부터 연소가스의 적절한 냉각과 배기 덕트 내부의 압력의 지나친 상승을 피하기 위한 최적의 물 분무량을 확인하였으며, 물 분무 냉각 방식에 대한 물리적 이해를 얻을 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제7권1호
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• pp.41-46
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• 2003

14atm, 233K의 아세틸렌 기체를 자유팽창 시켜서 생성한 아세틸렌 cluster의 상과 온도 변화를 실험적으로 측정하였으며, cluster를 여러 겹의 shell로 나누어 취급하고 각 shell 마다 증발과 열전도 현상에 근거한 온도계산을 하는 모델링을 적용하여 이론적인 온도를 구하고 실험값과 비교함으로써, 생성된 cluster의 크기를 4.88$\mu$으로 결정하였다.

• 한국연소학회지
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• 제13권3호
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• pp.17-23
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• 2008

The spray combustion and spray cooling depends on droplet evaporation. So, evaporation model for spray has been requested and lots of investigation has been done and various reliable models have been developed also for last few decades. In the present study, One dimensional quasi-steady spherically symmetric droplet evaporation model for micro-gravity is developed. The gas phase was assumed as steady state and the thermophysical properties are calculated as a function of temperature, pressure and composition and the properties used in the model was validated by NIST web data and overall evaporation history results was compared with experimental results by Nomura and Qasim and gave satisfactory agreements. Through this model, diverse phenomenon was investigated, especially regarding the effects of ambient pressure and temperature. The effects of pressure for the droplet evaporation time were studied. The high pressure increased the droplet surface temperature and made effect on the evaporation time depend on atmospheric temperature. The role of the ambient temperature was investigated and explained. The basic investigation for the evaporation process according to variation of droplet diameter and surface temperature were also investigated and the well-known phenomena, like D-square-law, were reported, too.

• 한국추진공학회지
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• 제22권6호
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• pp.84-93
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• 2018

냉각제 분사조건이 변화할 때 혼합가스 사출시스템 (또는 가스-스팀 발사체계) 냉각효율 및 발사체 사출성능의 변화를 확인하기 위해 3차원 수치모사를 수행하였다. 선행연구를 참조하여 구축한 1차원 모델을 통해 3차원 단상(single-phase) 계산모델을 검증한 후, Discrete Phase Model을 활용하여 고온의 기체에 냉각제 분사를 모사한 이상(two-phase) 유동 계산을 수행하였다. 냉각제 유량과 분사구 개수를 각각 변화시키면서 계산을 수행한 결과, 분사구 개수를 증가시켰을 경우 냉각효율이 보다 개선되었다. 또한 분사조건에 따라 냉각제 액적 서로간의 coalescence 발생 빈도 및 공간분포 변화가 발생하여 액적의 직경이 달라졌고, 이는 냉각제 증발률에 영향을 미쳤다. 냉각제의 증발은 breech 내부의 온도를 감소시키는 반면에 압력감소를 억제하여 사출시스템 최적화 설계에 있어 중요한 요소임을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권5호
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• pp.576-581
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• 2011

본 논문은 $CO_2$ 히트펌프용 모세관의 기초 설계자료를 제공하기 위해서 모세관 길이 예측에 대해서 이론 및 실험적으로 조사하였다. 본 연구에서 고려된 작동변수로는 증발온도, 가스냉각기 냉각압력, 냉매유량, 모세관의 관경 등이다. 몇몇 연구자들의 자료를 바탕으로 $CO_2$ 모세관 길이를 예측할 수 있는 수학적 모델식을 작성하였다. 그리고 단열 모세관 팽창장치내 $CO_2$의 증발온도, 냉매유량, 냉각압력 등에 대해서 실험한 결과, 이들 모두는 식 (3)으로 예측한 값과 0.63~10.9%이내에서 좋은 일치를 보였다. 따라 서 본 연구에서는 $CO_2$ 열펌프 단열 모세관에 대한 기초설계 자료로서, 냉각압력, 증발온도, 모세관 직경, 냉매유량 등의 조건으로부터 모세관 길이를 계산해낼 수 있는 예측 상관식을 제안하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1491-1498
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• 2003

Droplet evaporation can be used to transfer large amounts of energy since heat is transferred across a thin liquid film. Spreading the drop over a larger area can enhance this heat transfer. One method of accomplishing this is to dissolve gas into the liquid. When the drop strikes the surface, a gas bubble nucleates and can grow and merge within the liquid, resulting in an increase in the droplet diameter. In this study, time and space resolved heat transfer characteristics for a single droplet striking a heated surface were experimentally investigated. The local wall heat flux and temperature measurements were provided by a novel experimental technique in which 96 individually controlled heaters were used to map the heat transfer coefficient contour on the surface. A high-speed digital video camera was used to simultaneously record images of the drop from below. The measurements to date indicate that significantly smaller droplet evaporation times can be achieved. The splat diameter was observed to increase with time just after the initial transient dies out due to the growth of the bubble, in contrast to a monotonically decreasing splat diameter for the case of no bubbles. Bursting of the bubble corresponded to a sudden decrease in droplet heat transfer.