• 제목/요약/키워드: Heat Transfer Coefficient

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액상 실리콘 침투법으로 제작된 대구경 위성 망원경용 SiC 반사경의 결함 검사와 물성 계수 측정 (Defect Inspection and Physical-parameter Measurement for Silicon Carbide Large-aperture Optical Satellite Telescope Mirrors Made by the Liquid-silicon Infiltration Method)

  • 배종인;김정원;이행복;김명훈
    • 한국광학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.218-229
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    • 2022
  • 실리콘 카바이드(SiC) 소재를 이용해서 위성용 대구경 망원경의 경량 반사경을 제작하는 과정에서 발생할 수 있는 결함과 SiC 소재의 기계 및 열적 특성을 조사했다. SiC 반사경 제작에는 advanced ceramic material (ACM) 공법이라고 불리는 탄소성형체를 이용한 액상 실리콘 침투 소결법 및 화학기상 증착법이 사용되었으며, 크기와 형상이 다른 네 가지 SiC 반사경을 개발했다. 반사경의 크기 및 형상에 따라 구분하여 광학 소재의 결함을 검사하는 기준과 방법을 체계적으로 제시했고, 경면 표면검사 및 소재 내부 결함 탐지를 위한 비파괴 검사법과 결과에 대해 분석했다. 또한, 반사경을 설계하고, 최종 완성품의 기계적 열적 안정성을 계산하고 예측하기 위해 필요한 밀도, 탄성계수, 비열, 열전달 계수 등을 포함한 14종의 물성 계수 측정값을 공인시험을 통해 추출했으며, 특히 측정 신뢰도 향상을 위해 주요 물성인 탄성계수, 열팽창 계수, 굽힘 강도 측정 방법과 결과에 대해 자세히 연구했다.

태양열 공기-물 가열기의 공기 가열 성능 평가 및 열적 성능 개선을 위한 실험적 연구 (Experimental Study for Estimation of Air Heating Performance and Improvement of Thermal Performance of Hybrid Solar Air-water Heater)

  • 최휘웅;김영복;윤정인;손창효;최광환
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제37권1호
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    • pp.47-57
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    • 2017
  • Solar energy is one of the important renewable energy resources. It can be used for air heating, hot water supply, heat source of desiccant cooling system and so on. And many researches for enhancing efficiency have been conducted because of these various uses of solar thermal energy. This study was performed to investigate the air heating performance of hybrid solar air-water heater that can heat air and liquid respectively or simultaneously and finding method for improving thermal performance of this collector. This collector has both liquid pipe and air channel different with the traditional solar water and air heater. Fins were installed in the air channel for enhancing the air heating performance of collector. Also air inlet & outlet temperature, ambient temperature and solar collector's inner part temperature were confirmed with different air velocity on similar solar irradiance. As a result, temperature of heated air was shown about $43^{\circ}C$ to $60^{\circ}C$ on the $30^{\circ}C$ of ambient temperature and thermal efficiency of solar collector was shown 28% to 73% with respect to air velocity. Also, possibility of improvement of thermal performance of this collector could be ascertained from the heat transfer coefficient calculated from this experiment. Thus, it is considered that the research for finding optimal structure of hybrid solar air-water heater for enhancing thermal performance might be needed to conduct as further study based on the method for improving air heating performance confirmed in this study.

도로터널 화재시 연기의 전파특성과 구조체에 미치는 영향에 관한 수치 해석적 연구 (A numerical study on the characteristics of the smoke movement and the effects of structure in road tunnel fire)

  • 유지오;오병칠;김효규
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.289-300
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    • 2013
  • 본 연구에서는 도로터널 화재해석에 적용하는 화재성장곡선을 적용하여 도로터널 화재시 열기류의 전파특성과 터널벽면에 미치는 열적특성을 수치 해석적으로 고찰하였다. 최대화재강도는 20, 100 MW로 하였으며, 터널내 풍속은 2.5 m/s로 유지하는 경우와 열부력에 의한 풍속으로 하는 경우에 대해서 터널연장 및 경사도에 따른 연기의 전파특성을 분석하고 열기류가 벽체에 미치는 영향을 평가하기 위해서 벽체표면온도와 벽체표면 열전달계수를 분석하였다. 터널내 열기류는 풍속을 2.5 m/s로 하는 경우에 벽체의 냉각효과에 의해서 일정거리 이후에는 급격하게 하강하여 하류까지 동일한 양상으로 흐르는 특성을 보이고 있으며, 벽체표면의 최대온도는 화재강도가 100 MW일 경우에 최대 $615^{\circ}C$까지 상승하고 있으며, 표면온도가 $380^{\circ}C$를 초과하는 면적은 아주 작은 것으로 나타나고 있다. 벽체의 표면열전달계수는 화재강도 및 터널내 풍속에 따라서 변하며 약 $13{\sim}23W/m^{\circ}C$의 범위에 있는 것으로 나타났다.

태양열 이용 냉난방 공조시스템 중 전열교환기 성능에 관한 연구 (Research on the Performance of Total Heat Exchanger in a Solar Air-Conditioning System)

  • 김광호;최광환;금종수;김보철;김종렬
    • 태양에너지
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    • 제19권4호
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    • pp.45-53
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    • 1999
  • 본 논문은 태양열을 구동원으로 하고 액체흡수제인 염화리튬(LiCl) 용액을 이용하여 제습/냉방 및 난방을 하나의 시스템으로 이루는 태양열 이용 냉난방 공조시스템 중 여름철 전열교환기의 제습/냉방에 관한 성능실험 결과이다. 여름의 고온다습한 실내공기는 휀에 의해 전열교환기로 유입되어 충진층에서 살수된 LiCl 용액과 직접 접촉하여 제습/냉각된 후, 건조공기로 바뀌어 실내로 취출된다. 한편 수분을 흡수하여 저농도 용액으로 변한 LiCl 용액은 재생기에서 태양열에 의해 다시 고농도 용액으로 바뀌어 흡수포텐셜을 갖는다. 본 실험에서는 형상 및 크기가 다른 3가지 충진재를 사용하여 전열교환기의 제습성능을 비교하였으며, 절대습도기준 총괄 물질전달계수인 $k_xa(kg/m^3h{\Delta}x)$로써 그 성능을 평가하였다. 특히 $k_xa$값은 액체흡수제 유량, 공기 풍량, 충진재 형상 및 충진층 높이에 따라 변한다. 따라서 이에 대한 영향을 조사하기 위하여 여러 가지 실험한 결과, 풍량은 $k_xa$값에 미치는 영향이 컸으나, 유량은 그다지 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 또한 충진재의 형상에 따른 비교 실험에서 충진재의 직경이 큰 경우에는 충진층 높이의 영향이 컸으나, 직경이 작은 경우에는 높이에 의한 영향이 직경이 큰 경우보다 작았다. 이상의 실험 결과로부터 $k_xa$값을 충진재 형상 및 충진층 높이에 따라 정지하면 최적 전열교환기 설계 및 제작에 기초자료로 활용할 수 있음을 알았다.

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잘게 저민 생선의 드럼건조기에 의한 건조특성 (Drying Characteristics of Minced Fish on Drum Dryers)

  • 김공환;와차린피아랏
    • 한국식품과학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.351-356
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    • 1986
  • 단(單)원통형 및 원통형 드럼건조기를 이용하여 잘게 저민 생선으로부터 플레이크를 성공적으로 만들 수 있었다. 생선의 높은 지방함량으로 인해 저민 생선이 드럼에 잘 들러붙지 않는 문제점은 타피오카가루의 형태로 2.5%의 전분을 저민 생선에 첨가함으로서 건조양상에는 영향을 미치지 않으면서 해결될 수 있었다. 제품의 수분함량을 일정한 수준으로 유지할 경우 건고형분(乾固形分)의 생산속도는 드럼간의 간격을 최소로 줄였을때 최고에 도달하였다. 건고형분(乾固形分)의 생산속도는 드럼의 회전속도가 증가할수록 선형적으로 증가하였고 제품의 품질이 손상되지 않는 범위에서 스팀의 압력이 높을수록 증가하였다. 총괄 열전달계수는 드럼의 회전수가 증가함에 따라 증가한 반면에 드럼간의 간격이 커짐에 따라 증가하지는 않았다. $MR\;=\;A\;\exp(\;-k{\theta})$로 표시되는 가장 보편적인 건조 모델식이 드럼건조에도 적용될 수 있었다.

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한강 하류부의 수질변동에 대한 추계학적 특성(I) - 특히 뚝도 및 노량진 지점의 DO, 탁도, 수온의 변동을 중심으로 - (Stochastic Properties of Water Quality Variation in Downstream Part of Han River)

  • 이홍근
    • 물과 미래
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    • 제15권3호
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    • pp.23-36
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    • 1982
  • The stochastic variations and structures of time series data on water quality were examined by employing the techniques of autocorrelation function, variance spectrum, Fourier series, autoregressive model and ARIMA model. These time series included hourly and daily observation on DO, turbidity, conductivity pH and water temperature. The measurement was made by automatic recording instrument at Noryangjin and Dook-do located in the downstream part of Han River during 1975 and 1976. Hourly water quality time series varied with the dominant 24-hour periodicity, and the 12-hour periodicity was also observed. An important factor affecting 24-hour periodic variation of DO is believed to be photosynthesis by algae. These phenomena might be attributable to periodic discharges of municipal sewage. Noryangjin site showed the more distinct 12-hour periodicity than Dook-do site did, and tidal effect might be responsible for the difference. The water quality, as measured by DO and turbidity, was better in the afternoon compared with the quality in the morning. This change can be explained by the periodic variation of DO, temperature and the amount of municipal wewage discharge. It was also observed that the water temperature at Noryangjin was higher than the temperature at Dook-do. This difference might have been caused by the pollutants that were added to the section between two sites. The correlation coefficients between some of the variables were fairly high. For example, the coefficient was -0.88 between DO and water temperature, 0.75 between turbidity and river flow, and 0.957 between water temperature and air temperature. The lag time of heat transfer from the air to the water was estimated as 24 days. The first order auto-regressive model was appropriate for explaning standardized hourly DO time series. The ARIMA model of (1, 0, 0) type provided relatively satisfactory results for daily DO time series after the removal of significant harmonic value.

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유한요소 해석변수가 원자로 배관 노즐 이종금속용접부의 용접잔류응력에 미치는 영향 (Effect of Finite Element Analysis Parameters on Weld Residual Stress of Dissimilar Metal Weld in Nuclear Reactor Piping Nozzles)

  • 소나현;오경진;허남수;이성호;박흥배;이승건;김종성;김윤재
    • 한국압력기기공학회 논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.8-18
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    • 2012
  • In early constructed nuclear power plants, Ni-based Alloys 82/182 had been widely used for dissimilar metal welds (DMW) as a weld filler metal. However, Alloys 82/182 have been proven to be susceptible to primary water stress corrosion cracking (PWSCC) in the nuclear primary water environment. The formation of crack due to PWSCC is also influenced by weld residual stresses. Thus, the accurate estimation of weld residual stresses of DMW is crucial to investigate the possibility of PWSCC and instability behaviors of crack due to PWSCC. In this context, the present paper investigates weld residual stresses of nuclear reactor piping nozzles based on 2-D axi-symmetric finite element analyses based on layer-based approach using maximum molten bead temperature. In particular, the effect of analysis parameters, i.e., a thickness of weld layer, an initial molten bead temperature, convection heat transfer coefficient, and geometric constraints on predicted weld residual stresses was investigated.

Round robin analysis of vessel failure probabilities for PTS events in Korea

  • Jhung, Myung Jo;Oh, Chang-Sik;Choi, Youngin;Kang, Sung-Sik;Kim, Maan-Won;Kim, Tae-Hyeon;Kim, Jong-Min;Kim, Min Chul;Lee, Bong Sang;Kim, Jong-Min;Kim, Kyuwan
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권8호
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    • pp.1871-1880
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    • 2020
  • Round robin analyses for vessel failure probabilities due to PTS events are proposed for plant-specific analyses of all types of reactors developed in Korea. Four organizations, that are responsible for regulation, operation, research and design of the nuclear power plant in Korea, participated in the round robin analysis. The vessel failure probabilities from the probabilistic fracture mechanics analyses are calculated to assure the structural integrity of the reactor pressure vessel during transients that are expected to initiate PTS events. The failure probabilities due to various parameters are compared with each other. All results are obtained based on several assumptions about material properties, flaw distribution data, and transient data such as pressure, temperature, and heat transfer coefficient. The realistic input data can be used to obtain more realistic failure probabilities. The various results presented in this study will be helpful not only for benchmark calculations, result comparisons, and verification of PFM codes developed but also as a contribution to knowledge management for the future generation.

세라믹 모노리스 담체의 열충격 특성에 관한 연구 (A Study on Thermal Shock of Ceramic Monolithic Substrate)

  • 백석흠;박재성;김민건;조석수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권2호
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    • pp.129-138
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    • 2010
  • 공업용 세라믹은 자체의 특이한 물리적 특성으로 인하여 극한의 열 및 화학적 환경에서도 적용할 수 있는 우수한 고온 재료이다. 세라믹은 고온에서 저온으로 빠르게 이동되면 열충격을 받는다. 본 연구에서는 열충격에 대한 매개변수로 임계온도차이를 제안한다. 세라믹 부품에 대한 임계온도차이는 부품 크기와 대류열전달계수 등에 의해 영향을 받는다. 부품의 열충격 특성은 비정상 열응력에 의해 평가된다. 비정상 열응력이 파단계수를 초과한다면 열충격 균열이 표면에서 시작된다고 가정할 수 있다. 물에 대한 임계온도차이는 공기에 대한 임계온도차이보다 적다. 본 연구에서 사용된 국내 승용차용 삼원 촉매 담체는 반경 및 축방향 온도차이가 임계온도차이 아래에 존재하므로 충분한 열충격 성능을 가지고 있었다.

90° 곡관에서의 경계층 판을 이용한 열유동 환경 개선 (Improvement of the Aerothermal Environment for a 90° Turning Duct by an Endwall Boundary Layer Fence)

  • 조종재;김귀순
    • 한국추진공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.25-35
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    • 2012
  • 본 논문에서는 가스터빈 유로의 열유동 환경을 개선하기 위해 끝벽면 경계층 판을 이용한 방법을 적용하였으며, 이 방법에 의한 효과를 최대화하기 위해 경계층 판의 형상에 대한 최적화를 수행하였다. 터빈 유로를 모사하기 위해 $90^{\circ}$ 곡관을 이용하였다. 터빈 유로에서의 전압력 손실과 유로 끝벽면에서의 열전달 계수, 그리고 끝벽면 면적을 최소화하는 �微蛙� 판 형상 도출을 연구의 목적으로 하였으며, 최적화 과정의 효율성을 위해 근사 최적화 기법을 적용하였다. 연구결과를 통해, 최적화된 경계층 판에 의한 상당한 공력환경 개선을 확인할 수 있었으며, 열환경 개선 정도는 공력환경 개선정도에 비해 작게 나타났다.