• 제목/요약/키워드: Heat Loss Effect

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벼의 저온건조 시뮬레이션 (Low Temperature Drying Simulation of Rough Rice)

  • 김훈;한재웅
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제34권5호
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    • pp.351-357
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    • 2009
  • This study was conducted to verify the simulation model through the drying test, and investigate effect of factors, such as temperature of drying air, airflow rate, and velocity of the airflow, on the drying. The low temperature drying simulation model was developed based on the circulation dry simulation model presented by Keum et al. (1987), and by modifying low temperature thin layer drying model, equilibrium moisture content model, latent heat of vaporization model, and crack ratio prediction model. The heat pump and experimental dryer with a capacity of 150kg were used for the test. The RMSE between the predicted and measured value was 0.27% (drying temperature), 0.15% (crack ratio), and 2.08% (relative humidity), so the relevance of the model was verified. In addition, the effect of drying temperature, airflow rate, and velocity of the airflow on the drying was examined. The experimental results showed that the crack ratio at drying temperature of $25{\sim}40^{\circ}C$ was allowable. Moreover, at below $30^{\circ}C$, variation of the crack ratio was slight, but drying time was delayed. Given these results, the drying temperature of over $30^{\circ}C$ was effective. As the airflow rate increased, required energy dramatically increased. Whereas drying rate slowly increased, so loss of drying efficiency was caused. Considering these results, the dryer needed to be designed and adjusted to lower than $30\;m^3/min{\cdot}ton$. As velocity of the airflow increased, required drying energy increased when the velocity of the airflow was over $5\;m^3$/hr, while crack ratio and drying rate showed little variation.

임플란트 지대주 삭제시의 발생열에 관한 연구 (A Study on the heat generation during implant abutment preparation)

  • 이호진;송광엽;장태엽
    • 구강회복응용과학지
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    • 제19권1호
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    • pp.27-33
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    • 2003
  • Excessive heat generation at the implant-bone interface may cause irreversible bone damage and loss of osseointegration. The effect of heat generation in vitro at the implant surface caused by abutment reduction with high-speed dental turbine was examined. Titanium-alloy abutments connected to a titanium alloy screw-implant embedded in an acrylic-resin block in a $37^{\circ}C$ water bath were prepared. Temperature changes were recorded via embedded thermocouples at the cervix and apex of the implant surface. Analysis of variance for repeated measures was used to compare seven treatment groups. Fifty seconds of continuous cutting with air and water coolant caused a mean temperature increase of $1.24^{\circ}C$ at apex and $5.77^{\circ}C$ at cervix. Similar intermittent cutting caused increase of $2.50^{\circ}C$ at apex and $1.64^{\circ}C$ at cervix. But, continuous cutting with air coolant caused a mean temperature increase of $6.47^{\circ}C$ at apex and $5.77^{\circ}C$ at cervix. Similar intermittent cutting caused increase of $6.47^{\circ}C$ at apex and $5.77^{\circ}C$ at cervix. Preparation of implant abutment does not lead to detrimental effect on peri-implant tissues provided that adequate cooling. However, without water cooling, extreme overheating could be provoked, reaching the critical temperature that would lead to irreversible bone damage within only a few seconds.

상변화물질 농도변화에 따른 의복내 공기층의 열적 특성 (Thermal Characteristics of the Garment Air-layers by PCM Concentration Changes)

  • 유화숙;임지혜;김은애
    • 한국의류학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.991-998
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    • 2008
  • 본 연구는 상변화물질의 농도가 의복내 공기충의 온도변화에 미치는 영향을 연구하고자 하였다. 상변화물질로는 노나데칸을 사용하였으며 농도는 아크릴 바인더 대비 10%, 20%, 30%로 조절하여 면직물에 코팅처리하였다. 동적 열전달 측정장치인 Human-Clothing-Environment Simulator을 사용하여 고온에서 저온 이동시 다시 고온이동시의 의복내 온도변화를 측정하였다. 외부 환경온도는 고온은 34도, 저온은 5도와 10도를 하였으며 먼저 34도에서 한시간 동안 컨디셔닝한 후에 5도 또는 10도에 30분 동안 노출시켜 의복내 온도변화를 측정하였고 다시 34도에 노출시켜 30분동안 의복내 공기층에서의 상변화물질의 열적거동을 살펴보았다. 그 결과 상변화물질처리된 직물로 이루어진 의복내 공기층은 고온에서 저온이동시 상변화물질의 발열효과로 인해 미처리 직물보다 높은 온도를 나타내었으며, 저온에서 고온이동시에는 흡열효과로 인해 미처리 직물보다 온도상승이 느리게 나타났다. 농도가 증가할수록 상변화물질에 의한 발열효과는 증가하는 것으로 나타났으며 흡열효과의 경우에는 20%에서 큰 변화를 갖는 것으로 나타났다. 농도변화에 따른 미처리와 처리직물 사이의 차이를 보면, 10%에서 20% 증가시에 나타난 차이가 20%에서 30% 농도변화시에 나타난 차이보다 크게 나타났다. PCM 처리된 모든 직물들이 상변화를 겪는 것은 아니었으며 직물층에 따라 상변화를 하였고 최외곽층의 경우에는 상변화물질에 의한 흡열발열현상외에도 외부로의 열손실을 겪기 때문에 이에 대한고찰이 있어야하는 것을 알 수 있었다.

동계 한국 서부연안지역의 적설과 해양기상요소와의 관계 (Relationship between Ocean-Meteorological Factors and Snowfall in the Western Coastal Region of Korea in Winter)

  • 고우진;김상우;장이현
    • 해양환경안전학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.17-24
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    • 2009
  • 본 연구에서는 동계에 한랭 건조한 대륙성 기단이 서해를 통과할 때 서해 연안지역인 인천, 군산, 목포의 적설량과 해양기상요소와의 관련성에 대하여 조사하였다. 한반도 서해 연안지역인 인천, 군산, 목포의 동계(12월~2월) 평균 적설량은 군산이 12.7cm로 가장 많았으며, 목포(9.0cm), 인천(7.8cm) 순으로 나타났다. 특히, 세 지역에서 적설량은 12월과 2월에 지역적인 차이를 나타내었다. 이와 같은 지역적인 적설량의 차이는 대륙성 고기압의 확장과 관계하였다. 대륙성고기압은 12월에 중국 화남지방에 중심을 두고 산동반도 및 한반도 서부연안지역을 통과하고, 1월에는 중국 화북지방에서 한반도 중부지방으로 확장하며, 2월에는 중국의 북쪽지방에서 발해만과 요동반도를 통과하여 한반도의 중부지방으로 확장하였다. 이 대륙성고기압의 확장과 관련하여 인천은 적설이 2월이 12월보다 많았고, 군산과 목포는 12월이 2월보다 많은 적설을 나타내었다. 세 지역에서 대설은 열손실이 100 $w/m^2$ 이상일 때 나타났다. 또한, 대설은 대륙성 고기압과 저기압의 배치가 서부지역에 전선이 형성되는 서고동저형일 때 발생하였고, 이때 바람은 4-8m/sec 세기의 북서풍 또는 북풍이 우세하였다.

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고온 생산용 열펌프 사이클 설계 (Study on Design Technology of Heat Pump Cycle for High Temperature Performance)

  • 김종률;김석영;김용민;이공훈;김욱중;이성철;정치영;김종열
    • 에너지공학
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    • 제19권4호
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    • pp.228-233
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    • 2010
  • 기존의 열풍건조기의 효율은 약 30% ~ 50%인 반면, 최적 설계된 열풍-열펌프 건조기 효율은 약 60% ~ 80% 수준이므로 에너지 효율향상과 에너지 절약을 이룰 수 있다. 외국의 여러 사례에서는 기존 대비 약 60% ~ 80%의 에너지를 절약할 수 있으며, 밀폐형 순환방법을 사용하여 건조공기에 포함될 수 있는 환경오염물질의 외부로의 유출을 최소화 할 수 있어 기존의 건조기에 비해서 환경문제에 적극적으로 대응할 수 있을 것을 판단된다. 본 논문에서는 이와 같은 특성을 가진 건조기에 적용하기 위한 고온 생산이 가능한 열펌프를 얻기 위하여 시스템의 사이클을 설계하고 시스템을 구축하여 목표 성능을 만족하는지 여부를 확인하였다. 본 연구에서는 열펌프 복합건조기 적용을 위한 고온용 열펌프 시스템을 설계하고 제작한 후, 성능평가를 수행하여 다음의 결론을 얻었다. (1) 고온생산을 위한 시스템 설계는 2사이클이 가장 우수한 것으로 나타났다. (2) 2사이클 시스템은 저단이 R134a를, 고단이 R124를 냉매로 사용할 경우 가장 적합한 것으로 나타났다. (3) 사이클 운전을 통하여 상용압력으로 간주되는 범위에서 R134a시스템은 $75^{\circ}C$, R124시스템은 $95^{\circ}C$ 생산이 가능한 것으로 나타났다. (4) 수냉식 2사이클 시스템의 성능 시험을 수행한 결과 목표성능을 상회하는 결과를 얻어 고온 생산이 가능한 열펌프 시스템의 설계 및 제작이 가능한 것으로 나타났다.

$SiO_x(x{\le}2)$ 플레이트의 표면 결함 분포가 화학 소염에 미치는 영향 (Effects of Surface Defect Distribution of $SiO_x(x{\le}2)$ Plates on Chemical Quenching)

  • 김규태;권세진
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2005년도 제31회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.328-336
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    • 2005
  • Effects of surface defect distribution on flame instability during flame-surface interaction are experimentally investigated. To examine the chemical quenching phenomenon, we prepared thermally grown silicon oxide plates with well-defined defect density. Ion implantation was used to control the number of defects, i.e. oxygen vacancies. In an attempt to preferentially remove the oxygen atoms from silicon dioxide surface, argon ions with low energy level from 3keV to 5keV were irradiated at the incident angle of $60^{\circ}C$. Compositional and structural modification of $SiO_2$ induced by low-energy $Ar^+$ ion irradiation has been characterized by Atomic Force Microscopy (AFM) and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). The analysis shows that as the ion energy increases, the number of structural defect also increases and non-stoichiometric condition of $SiO_x(x{\le}2)$ plates is enhanced. From the quenching distance measurements, we found out that when the surface temperature is under $300^{\circ}C$, the quenching distance decreases on account of reduced heat loss; as the surface temperature increases over $300^{\circ}C$, however, quenching distance increases despite reduced heat loss effect. Such aberrant behavior is caused by heterogeneous chemical reaction between active radicals and surface defect sites. The higher defect density, the larger quenching distance. This results means that chemical quenching is governed by radical adsorption and can be parameterized by the oxygen vacancy density on the surface.

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수소/이산화탄소/알곤 혼합 연료의 비예혼합 대향류 화염에서 NO 배출 특성 연구 (A Study of NO Fmission Characteristics in a Non-premixed Counterflow Flame with $H_2/CO_2/Ar$ Blended-fuel)

  • 이기만
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.146-153
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    • 2007
  • The detailed chemistry with reaction mechanism of GRI 2.11, which consists of 49 species and 279 elementary reactions, have been numerically conducted to investigate the flame structure and NO emission characteristics in a non-premixed counterflow flame of blended fuel of $H_2/CO_2/Ar$. The combination of $H_2,\;CO_2$, and Ar as fuel is selected to clearly display the contribution of hydrocarbon products to flame structure and NO emission characteristics due to the breakdown of $CO_2$. Radiative heat loss term is involved to correctly describe the flame dynamics especially at low strain rates. All mechanisms including thermal, $NO_2,\;N_2O$, and Fenimore are also taken into account to separately evaluate the effects of $CO_2$ addition on NO emission characteristics. The increase of added $CO_2$ quantity causes flame temperature to fall since at high strain rates diluent effect is prevailing and at low strain rates the breakdown of $CO_2$ produces relatively populous hydrocarbon products and thus the existence of hydrocarbon products inhibits chain branching. It is also found that the ratio of the contribution by Fenimore mechanism to that by thermal mechanism in the total mole production rate becomes much larger with increase in the $CO_2$ quantity and strain rate, even though the absolute quantity of NO production is deceased. Consequently, as strain rate and $CO_2$ quantity increase, NO production by Fenimore mechanism is remarkably augmented.

MEMS 고체 추진제 추력기의 성능예측 및 분석 (Performance Prediction and Analysis of a MEMS Solid Propellant Thruster)

  • 정주영;이종광
    • 한국추진공학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.1-7
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    • 2017
  • 내탄도 모델 및 CFD 해석을 통해 MEMS 고체 추진제 추력기의 성능을 예측하고 분석하였다. 노즐목 지름이 $416{\mu}m$, 면적비가 1.85인 추력기의 내탄도 모델 해석 결과, 챔버 압력은 최대 197 bar까지 상승하였으며, 최대 추력은 3,836 mN이었다. CFD 해석에 내탄도 모델의 챔버 압력을 작동압력으로 적용하였으며, 해석 모델을 단열 모델과 열손실 모델로 구분하여 해석을 진행하였다. 해석 결과 점성 효과만이 고려된 단열 모델의 최대 추력은 내탄도 모델에 비해 14.92% 낮았으며, 짧은 작동 시간으로 인하여 열손실에 의한 추력 손실은 매우 작게 나타났다.

Effect of different short-term high ambient temperature on chicken meat quality and ultra-structure

  • Zhang, Minghao;Zhu, Lixian;Zhang, Yimin;Mao, Yanwei;Zhang, Mingyue;Dong, Pengcheng;Niu, Lebao;Luo, Xin;Liang, Rongrong
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제32권5호
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    • pp.701-710
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    • 2019
  • Objective: This study investigated the effect of different acute heat stress (HS) levels on chicken meat quality and ultra-structure. Methods: Chickens were randomly divided into 7 groups to receive different HS treatments: i) $36^{\circ}C$ for 1 h, ii) $36^{\circ}C$ for 2 h, iii) $38^{\circ}C$ for 1 h, iv) $38^{\circ}C$ for 2 h, v) $40^{\circ}C$ for 1 h, vi) $40^{\circ}C$ for 2 h, and vii) un-stressed control group ($25^{\circ}C$). Blood cortisol level, breasts initial temperature, color, pH, water holding capacity (WHC), protein solubility and ultra-structure were analyzed. Results: HS temperatures had significant effects on breast meat temperature, lightness ($L^*$), redness ($a^*$), cooking loss and protein solubility (p<0.05). The HS at $36^{\circ}C$ increased $L^*{_{24h}}$ value (p<0.01) and increased the cooking loss (p<0.05), but decreased $a^*{_{24h}}$ value (p<0.05). However, as the temperature increased to $38^{\circ}C$ and $40^{\circ}C$, all the values of $L^*{_{24h}}$, cooking loss and protein denaturation level decreased, and the differences disappeared compared to control group (p>0.05). Only the ultimate $pH_{24h}$ at $40^{\circ}C$ decreased compared to the control group (p<0.01). The pH in $36^{\circ}C$ group declined greater than other heat-stressed group in the first hour postmortem, which contributed breast muscle protein degeneration combining with high body temperature, and these variations reflected on poor meat quality parameters. The muscle fiber integrity level in group $40^{\circ}C$ was much better than those in $36^{\circ}C$ with the denatured position mainly focused on the interval of muscle fibers which probably contributes WHC and light reflection. Conclusion: HS at higher temperature (above $38^{\circ}C$) before slaughter did not always lead to more pale and lower WHC breast meat. Breast meat quality parameters had a regression trend as HS temperature raised from $36^{\circ}C$. The interval of muscle fibers at 24 h postmortem and greater pH decline rate with high body temperature in early postmortem period could be a reasonable explanation for the variation of meat quality parameters.

붕사, 붕산 및 인산암모늄을 가압 함침한 편백 루버의 연소특성 (Combustion Characteristics of Hinoki Cypress Louver after Pressure Impregnation with Boric Acid, Borax and Ammonium Phosphate)

  • 박형주
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제29권6호
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    • pp.1-5
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    • 2015
  • 본 논문은 편백 루버에 붕산, 붕사 및 인산암모늄 수용액을 가압함침 후 외부 복사열원(25, 30 및 $50kW/m^2$)에 따른 점화시간, 임계 열유속 및 질량감소속도 등의 연소특성을 측정하였다. 실험에 사용된 시료의 크기는 $100{\times}100{\times}10mm$이며, 각 외부 복사열원에서 5분간 변화를 3회 반복 측정하였다. 연구결과, $25kW/m^2$의 외부 복사열원에 있어서 착화시간은 Type C-H를 제외하고는 17.4~21.3%의 지연효과를 나타낸 반면 35 및 $50kW/m^2$에서는 큰 차이가 없음을 알 수 있었으며, 평균질량감소속도는 Type A-H와 Type D-H에서 Type N-H보다 낮게 측정되었다. 또한, 외부 복사열원에 따른 착화시간으로부터 임계 열유속은 $14.79{\sim}17.17kW/m^2$$10.7kW/m^2$인 Type N-H보다 38.22~60.46% 높게 예측됨에 따라 초기 화재시 화재확대에 대한 지연효과가 있을 것으로 예상된다.