• 제목/요약/키워드: Heat Transfer Coefficient

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PWR 가압기에서 오동작 보조살수 과도시 용기벽의 열적 과도응답 (Thermal Transient Response of a PWR Pressurizer Vessel Wall for the Inadvertent Auxiliary Spray Transient)

  • Jo, Jong-Chull;Lee, Sang-Kyoon;Shin, Won-Ky;Cho, Jin-Ho
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제23권2호
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    • pp.183-199
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    • 1991
  • 가압수형 원자로 가압기의 오동작 보조살수 과도시 용기벽에서의 온도분포에 대한 과도응답을 해석하였으며, 해석은 분무수적으로 젖게되는 용기벽면에서 나타나는 열응력에 대하여 보수적으로 수행되었다. 수적이 부딪혀서 흘러내리는 용기벽의 내부경계면에서 강제대류열전달계수를 결정하기 위하여, 분무수적들이 살수노즐을 떠나 수증기와 비응축성인 수소기체로 이루어진 혼합기로 채워져 있는 가압기 내부공간을 통하여 비행한 후에 용기내부벽면에 도달할 때의 수적들의 과도온도를 예측하였다. 용기벽에서의 과도온도분포는 유한요소법을 사용하여 구하였으며, 대표적인 결과들을 제시하였다. 열해석의 결과는 입력자료에 대한 묘사와 부합되며, 타당한 물리적 의미를 가짐 이 확인되었다.

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유한요소법에 의한 대전력 IGBT 모듈의 열.응력해석 (Thermal and Stress Analysis of Power IGBT Module Package by Finite Element Method)

  • 김남균;최영택;김상철;박종문;김은동
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.23-33
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    • 1999
  • 유한요소법을 이용한 IGBT 3상 풀브릿지 모듈의 열.응력 해석을 수행하였다. 패키지 재료에 의한 영향을 살피고자 AIN과 $A1_2O_3$절연기판을 사용한 경우를 비교하였으며, 적층구조의 규격을 변화시켜 열해석 및 열응력 해석결과를 비교하였다. 열해석 경계조건 설정에 따른 차이를 비교하기 위하여 등가열전달계수 경계조건(FHTCC)과 일정온도 경계조건(CTC)으로 나누어 해석하였다. 절연기판 면적의 증가는 열저항 감소에 거의 기여하지 못하였으나 열응력 감소에는 상당한 효과를 보였는데, 기판면적이 3배 넓어지면 열저항 감소분은 $A1_2O_3$ 절연기판 모듈에서 8.9%정도, AIN 절연기판 모듈에선 1.5% 정도 감소하는데 그쳤으나 열응력은 최고 60%의 감소를 보였다. 또한 솔더의 두께가 증가할수록 열저항은 증가하였으나, 열응력은 감소 또는 일정하게 유지함을 확인하였다. 각 모듈에서 최대응력값은 모두 절연기판과 접촉된 상, 하부 Cu pad에서 발생하였으며 모듈 패키지 가장자리 부분보다는 중앙부의 응력값이 높았다.

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Computer Simulation for Die Filling Behavior of Semi-Solid Slurry of Mg Alloy

  • Lee, Dock-Young;Moon, Jung-Hwa;Seok, Hyun-Kwang;Kim, Sung-Bin;Kim, Ki-Bae
    • 한국주조공학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.31-35
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    • 2007
  • 본 연구에서는 Mg합금의 반응고성형 공정기술을 개발하기 위하여 여러 가지 전단속도와 냉각속도에 따른 Mg합금의 점도와 딕소트러픽 거동을 분석하였으며, 이를 전산모사연구와 비교 검토하였다. 전산모사연구에서는 미세조직과 공정변수를 고려한 반응고 슬러리의 유변학적 거동을 분석하였다. 반응고 온도영역에서의 Mg합금(AZ91D) 슬러리의 점도는 고상율에 따라 지수함수적으로 증가하였으며, 전단속도가 증가하면 감소하는 경향을 나타났다. Mg합금 슬러리의 유변학적 거동을 정확하게 분석하기 위하여 Carreau 모델을 사용하여 ANYCAST 프로그램에서 고압다이캐스팅용 금형으로의 Mg합금 반응고 슬러리의 충진거동을 모사하였다. 전산모사된 결과는 동일한 조건에서의 실제 실험결과와 잘 일치하였다.

핫박스를 이용한 온실 피복재 및 보온재의 조합에 따른 관류열전달계수 측정 (Overall Heat Transfer Coefficient Measurement of Covering Materials with Thermal Screens for Greenhouse using the Hot Box Method)

  • 소레이멘 디옵;이종원;나욱호;이현우
    • 한국농공학회논문집
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    • 제54권5호
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    • pp.1-7
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 국내에서 상용되고 있는 온실 피복재 및 보온재의 조합에 따른 관류열전달계수를 핫박스를 이용하여 평가하는 것이다. 온실용 일중 및 이중 피복재와 이중 보온재의 조합에 대하여 야간천공복사 차단여부에 따른 관류열전달계수를 핫박스를 이용하여 실외에서 측정하였다. 처리조건은 일중피복, 이중피복, 이중피복과 이중 마트보온재 및 이중피복과 이중 다겹보온재의 조합조건과 천공복사 유무에 따른 조건이며 총 8가지이다. 제작된 핫박스는 상시 변화하는 외부의 기상조건하에서도 내부온도를 설정된 온도로 일정하게 잘 유지할 수 있었다. 온실 피복재 및 보온재의 관류열전달계수를 측정하는 실내용 측정장치는 반드시 야간천공복사를 모의할 수 있는 측정장치가 되어야 할 것이다. 야간복사를 차단함으로서 온실의 열 손실을 줄여 보온효과를 얻을 수 있을 것으로 분석되었다. 모든 피복방식에 대해 야간복사 차단장치 유무에 관계없이 높은 풍속에서의 관류열전달계수가 낮은 풍속에서보다 더 큰 것으로 나타났다. 본 연구에서 사용된 측정기법을 사용하면 국내에서 생산되는 피복재 및 보온재의 관류열전달 특성을 정량적으로 비교할 수 있을 것으로 기대된다.

Improvement of Degradation Characteristics in a Large, Racetrack-shaped 2G HTS Coil for MW-class Rotating Machines

  • Park, Heui Joo;Kim, Yeong-chun;Moon, Heejong;Park, Minwon;Yu, Inkeun
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제13권3호
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    • pp.1166-1172
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    • 2018
  • Degradation due to delamination occurs frequently in the high temperature superconductors (HTS) coil of rotating machines made with 2nd generation (2G) HTS wire, and the authors have observed other similar cases. Since an HTS field coil for a rotating machine is required to have stable current control and maintain a steady state, co-winding techniques for insulation material and epoxy resin for shape retention and heat transfer improvement are applied during coil fabrication. However, the most important limiting factor of this technique is delamination, which is known to be caused by the difference in thermal expansion between the epoxy resin and 2G HTS wire. Therefore, in this study, the experimental results of mixing the ratio of epoxy resin and alumina ($Al_2O3$) filler were applied to the fabrication of small and large test coils to solve the problem of degradation. For the verification of this scheme, eight prototypes of single pancake coils with different shapes were fabricated. They showed good results. The energization and operation maintenance tests of the stacked coils were carried out under liquid neon conditions similar to the operation temperature of an MW-class rotating machine. In conclusion, it was confirmed that the alumina powder mixed with epoxy resin in an appropriate ratio is an effective solution of de-lamination problem of 2G HTS coil.

직선형 냉각채널에서의 압력손실에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on Pressure Loss in Straight Cooling Channels)

  • 윤원재;안규복;김홍집
    • 한국추진공학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.94-103
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    • 2016
  • 액체로켓엔진에서의 재생냉각 채널은 높은 온도의 연소가스로부터 연소실 내벽을 효율적으로 냉각하기 위해 사용되며, 냉각채널 설계를 위해서는 열전달 특성과 압력손실 특성을 미리 예측하여야 한다. 본 연구에서는 서로 다른 형상을 갖는 5개의 냉각채널을 설계하고, 커터와 엔드밀로 채널을 제작하였다. 채널을 흐르는 유속과 후단 압력조건을 달리하여 가공방법, 채널 형상, 유동조건에 따른 압력손실을 실험적으로 측정하여 해석결과와 비교를 수행하였다. 동일 형상 및 유동조건에서 커터로 가공된 채널이 엔드밀로 가공된 채널보다 압력손실이 적었다. 또한 채널 형상, 유동조건에 따라 실험결과와 해석결과의 압력손실 비가 달라짐을 확인할 수 있었다.

$90^{\circ}$ 곡관에서의 비축대칭 끝벽과 끝벽 경계층 판을 이용한 유동특성 향상 (Improvement of the flow characteristics for a $90^{\circ}$ turning duct by the nonaxisymmetric endwall and endwall boundary layer fence)

  • 조종재;김상조;서종철;김귀순;정은환
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.406-413
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    • 2011
  • 본 논문에서는 가스터빈 유로의 공력열환경을 개선시키기 위해서 비축대칭 끝벽과 끝벽 경계층 판의 형상 최적화를 수행하였다. 터빈 유로 모사를 위해 $90^{\circ}$ 곡관을 이용하였다. 본 연구는 터빈 유로에서의 전압력 손실과 유로 끝벽에서의 열전달 계수를 최소화하기 위한 비축대칭 끝벽과 끝벽 경계층 판의 형상을 찾는 것이다. 최적화 과정의 효율성을 위해 근사 최적화 방식을 사용하였다. 최적화된 비축대칭 끝벽과 끝벽 경계층 판을 통해, 상당한 공력열환경 개선을 확인할 수 있었다.

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자동차 공조기용 R12 및 R134a 대체 냉매의 성능평가 (Performance of Alternative Refrigerants for R12 and R134a in Automobile Air-Conditioners)

  • 백인철;박기정;심윤보;정동수
    • 설비공학논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.403-410
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    • 2007
  • In this study, natural refrigerants and their mixtures that can supplement and replace R12 and R134a in automobile air-conditioners are studied. R134a is currently used as the refrigerant in new motor vehicle air conditioners, replacing the ozone depleting refrigerant R12. Although R134a has no ozone depletion potential, it has a relatively large global warming potential, approximately 1300 times that of $CO_2$ over a 100 year time horizon. For this reason, performance of natural refrigerants and their mixtures containing R152a, RE170 (Dimethylether, DME) and R600a (Isobutane) are measured under 2 different temperature conditions. They were tested in a refrigerating bench tester with an open type compressor. The test bench provided about 4 kW capacity and water and water/glycol mixture were employed as the secondary heat transfer fluids. Test results show that the coefficient of performance (COP) of these refrigerants is up to 21.55% higher than that of R12 in all temperature conditions. Overall, these fluids provide good performance with reasonable energy savings without any environmental problem and thus can be used as long term alternatives for automobile air-conditioners.

수소 저장용 탱크의 튜브 형상에 따른 온도분포 특성에 대한 수치해석 연구 (A Study on the Characteristics of Temperature Distribution Related to Geometry of Tube in Hydrogen Storage Vessel)

  • 오승준;윤정환;전경숙;김재규;박준홍;최정주
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제32권4호
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    • pp.205-211
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    • 2021
  • Recently, it is necessary for study on renewable energy due to environmental pollution and fossil fuel depletion. Therefore, in this study, the filling temperature according to the nozzle geometry was evaluated based on the limit temperature specified in SAEJ2601 for charging hydrogen, a new energy. There are three types of nozzles, normal, angle and round, fixed the average pressure ramp rate at 52.5 MPa/min, and the injection temperature was set at 293.4 K. As a result, the lowest temperature distribution was found in the round type, although the final temperature did not differ significantly in the three types of nozzles. In addition, Pearson's coefficient was calculated to correlate the mass flow rate with the heat transfer rate at the inner liner wall, which resulted in a strong linear relationship of 0.98 or higher.

고도 변화에 따른 전투기 적외선 신호 최소 조건 분석 (Effect of Flight Altitude on Minimal Infrared Signature of Combat Aircraft)

  • 남주영;장인중;이용우;김지현;조형희
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제33권6호
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    • pp.375-382
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    • 2020
  • 적외선 유도 무기 체계의 발달로 항공기의 생존성은 지속적으로 위협받고 있으며, 항공기의 생존성을 향상시키기 위한 적외선 스텔스 기술 관련 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 적외선 유도 미사일이 항공기와 배경 간의 대비 신호를 탐지하는 것에 주목하여 비행 조건에 따른 항공기의 최적 적외선 신호를 분석하고자 하였다. 이를 위해 항공기의 비행 조건을 고려하여 유동 해석과 대류, 전도, 복사 3차원 열전달 해석을 수행하였고, 동체 표면 온도를 도출하여 항공기 주변 유동 특성을 기반으로 항공기의 적외선 신호를 분석하였다. 더 나아가, 비행 조건 별로 최적 적외선 신호를 갖기 위한 최적 방사율을 도출하였고, 비행 조건 별로 최적 방사율을 동체 표면에 적용했을 때 적외선 신호 저감 효과를 분석하였다.