• 대한기계학회논문집B
• /
• 제20권6호
• /
• pp.2023-2035
• /
• 1996

In the present study, the characteristics of the electrical deformation of a bubble and a drop under a uniform electric field have been investigated to understand EHD heat transfer enhancement by an electric field. The deformation of the bubble and the drop have been studied theoretically using an electric normal stress acting on their interfaces and assured by the numerical analysis and the experiment. From the variation of bubble volume and free energy, it is found that a bubble is compressed in an electric field and free energy had larger value with increasing W and the permittivity of a dielectric fluid. The electric normal stress induced on the interface of the bubble and the drop is different. Because of the surface charge induced at the drop interface, the electric normal stress acting on the drop is much larger than that of the bubble. The drop is, therefore, deformed much more than the bubble. In addition, the experimental and numerical results show that the aspect ratio and the contact angle of the bubble increase with increasing W.

• 한국추진공학회지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.111-117
• /
• 2019

본 논문은 경량 및 고효율 레큐퍼레이터를 구성하는 0.1 mm 이하의 두께를 지닌 전열판의 용접부에 대한 실험적 연구이다. 특히 해당 용접부에 대한 수명을 알아내기 위해 고온환경에서 피로특성을 실험을 통하여 알아내기로 하였다. 실험은 레큐퍼레이터의 소재로 주로 선정되는 두가지 재질에 대해 (STS347, AL20-25+nb) 실시하였으며, 시편은 실제 제작에 사용되는 방법과 ASTM에서 권고하는 규격을 준용하여 제작하였다. 그리고 상온과 고온에서 해당 시료의 기계적 특성을 평가하고자, 기계적 물성치를 시험하는 MTS-810 과 고온환경을 부여하기 위한 고온로를 이용하였다. 시험은 각 시편에 대해 상온 및 고온 환경에서 인장시험을 실시하였으며, 나타난 인장강도의 50%, 40%, 30%, 20% 그리고 10% 에 해당하는 하중을 응력비 0.1로 설정하여 피로시험을 시행하였다. 마지막으로 실험을 통해 나타난 피로수명 특성을 레큐퍼레이터의 운전조건에서 발생하는 하중에 따르는 응력과 비교하여 무인기 시스템이 요구하는 운전시간에 대비하여 해당 용접부들의 수명을 평가하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제56권1호
• /
• pp.257-264
• /
• 2024

The sodium cooled fast reactor (SFR) is one of the Gen-IV reactors with the most operating experience accumulated. Although the technology level is the most mature among the Gen-IV reactors, there is still a safety problem that has not been solved, which is the sodium-water reaction. Since sodium and water are separated only by a heat transfer tube with a thickness of only a few mm, there is inherently a risk of a sodium-water reaction (SWR) accident in the SFR. In this study, it is attempted to quantitatively evaluate the resistance of SWR accidents by replacing the shell and tube steam generator with printed circuit steam generator (PCSG) as a method to mitigate the SWR accident. To do this, a CATS-S (Compact Accident Tolerance Steam Generator-SWR) facility was designed and built. And for the quantitative evaluation of accident resistance, a methodology for measuring the impingement wastage rate was established. As a result of this research, the impingement wastage rate caused by SWR generated in a PCSG was measured first time. It was confirmed that the impingement wastage phenomenon was suppressed in the PCSG, and the accident resistance was higher than that of the SWR through comparison with the experimental results performed in the existing shell and tube steam generator. In conclusion, a PCSG is more resistant to impingement wastage as a result of the SWR accident than existing shell and tube steam generators, and it is estimated that a PCSG can mitigate SWR accidents, an inherent problem of SFR.

• 한국수정란이식학회지
• /
• 제33권3호
• /
• pp.149-157
• /
• 2018

The objective of this study was to evaluate the effect of treating dairy cattle with exogenous human chorionic gonadotrophin (hCG), five (5) days post artificial insemination (AI) on serum progesterone (P4) concentration and pregnancy rate. In this experiment, five days after AI, cows were assigned randomly to two groups namely: a) treated group (67) which were administrered with 1500 IU hCG (Chorulon) and b) control group (61), which received no treatment. On day 5, 10, 15 and 20 after the artificial insemination, blood samples from a total of 8 cows (4 from each group) were collected and were analyzed for serum P4 concentration. Cows were detected for estrus according to standing heat by visual observation. Cows that were detected still in estrus after days 18-24 were re-inseminated and recorded as not pregnant (open). Pregnancy diagnosis was conducted by ultrasonographic examination and transrectal palpation of the uterus on approximately 60 days in cows that observed to be not in estrus. The conception rate in hCG treated and control groups were 52.5 and 36.1%, respectively. The results proved that there were no significant differences in conception rate between two groups (p=0.0568). However, pregnancy rates were reduced by hCG treatment. Average serum P4 concentrations did not differ between Hcg-treated and control groups on day 5 (0.377 versus 0.375 ng/ml). On day 20 serum P4 concentrations were greater in the treated group compared with the control group (3.085 versus 2.010 ng/ml). The treatment with hCG seemed to increase P4 level compared with the control. In conclusion, the results of this study showed that 1500 IU of hCG administered on 5 day post AI increased conception rate in dairy cows. This was supported by the results on serum P4 concentration which was greater in hCG treated group.

• 전기화학회지
• /
• 제2권2호
• /
• pp.98-105
• /
• 1999

본 연구에서는 전기장에 의하여 유발되는 자연대류의 영향을 줄이기 위하여 수평 다공성 유체층에 열적 성충화를 유지하여 부력과 유체층의 안정화 효과를 체계적으로 조사하였다. 이를 위하여 수평 다공성 유체층에서 이중확산대류에 의한 물질전달 상관식을 이론적으로 유도하고, 전기화학 실험을 통하여 이론에 의한 모델을 보완하였다. 물질전달 상관식은 다공성 매질층에 대한 유동 방정식으로 Forchheimer모델을 사용하고 미세 난류 모델을 적용하여, 용질 및 열 Darcy-Rayleigh수와 Lewis 수로 유도하였다. 실험에서는 다공성매질에 포화된 황산구리황산용액내의 구리이온을 전기 화학적 방법을 통하여 확산 또는 자연대류에 의한 물질전달 실험을 수행하였다. 이론 및 실험적 해석 결과를 종합하면 다공성 매질 내에서 구리이온의 이중확산대류에 의한 물질전달 상관식은 다음과 같다. $$Sh=\frac{0.03054(Rs_D-LeRa_D)^{1/2}}{1-3.8788(Rs_D-LeRa_D)^{-1/10}}$$ 본 연구의 결과는 실험치와 잘 부합되었으며, 모델식의 원형은 열 및 물질전달계에서 자연대류의 영향을 효과적으로 제어할 수 있는 방안으로 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제35권4호
• /
• pp.421-428
• /
• 2011

최근 지구 온난화와 더불어 급격한 기후 변화 등으로 여름철 주간 냉방 수요가 급격히 증가하여 이에 따른 전력 수요량이 증가하고 있다. 또한 주간 전력 피크로 인한 급격한 전력부하 상승은 전력 수급의 불균형을 가져 와 사회적 문제로 대두되고 있다. 이를 위해 개발된 축냉시스템은 전력사용량이 상대적으로 적은 심야시간에 냉열을 만들어 탱크에 저장해 두었다가 그것을 주간 냉방 전력 사용 피크시간에 이용함으로써, 냉동기의 용량이 작아지고 냉동기를 고효율로 운전할 수 있으며, 갑작스런 부하 증가에 적절히 대응할 수 있는 등 여러 가지 장점을 갖고 있다. 이로 인하여 주간전력 피크를 줄여주는 효과를 가진다. 축냉시스템 중 하나인 슬러리아이스형은 슬러리아이스가 과냉되지 않은 작은 입자형태를 갖고 있어 해빙특성이 뛰어나므로 부하변동에 빠르게 반응할 수 있으며, 그 저장과 재생 및 수송 분야에서 그 장점과 기능이 입증되었다. 본 실험에서는 슬러리아이스 생성 효율을 높이기 위하여 역전유동층을 이용하였다. 이러한 역전유동층은 냉각관 표면에 얼음 부착이 심화되기 전에 얼음 입자를 분리시켜 수 내지 수십 미크론 단위(0.1~0.001 mm)의 슬러리아이스를 생성하도록 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.511-520
• /
• 2020

지구온난화로 인해 하절기 폭염현상과 열대야가 강해짐에 따라, 도시공원 등 녹지공간의 열환경 개선에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 하지만, 녹지의 식재패턴과 바람의 세기로 인해 변화하는 도시 열환경 개선 연구는 아직까지 미흡한 실정이다. 본 연구는 공공 휴게 녹지공간의 온도분석 및 온도의 변화요인을 파악하는데 목적이 있다. 대상지로는 전남대학교 민주마루 앞 광장을 설정하였다. 대상지의 피복상태, 식재형태를 조사 후, 온도, 습도, 풍향, 풍속 등을 측정하여 요인들을 분석하였다. 측정기준은 기상청 기준 오후 2시에 전운량 30% 이하, 습도 90% 이하, 온도는 최고온도 30℃ 이상인 날로 지정하였다. 온도 실측은 크게 1차 실측과 2차 실측으로 구분하여 측정하였다. 1차 실험은 2018년 6월 1일부터 6월 21일까지 30도를 기준일로 6일간, 2차 실험은 2018년 7월 27일부터 8월 1일까지 35도를 기준으로 3일간 측정을 실시하였다. 온도분포에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 증발산과 바람에 의한 열 이동으로 판단된다. 온도변화요인으로는 피복유형, 풍속/풍향, 식재유형 등이 있었다. 피복유형에서 목본 식재지는 저온역으로, 초지와 아스팔트 포장은 고온역으로 구분되었다. 풍속/풍향에서는 3.5m/s 이상의 바람이 불어올 때 남풍에서 1.2도, 서풍에서 0.7도, 북풍에서 0.4도, 동풍에서 0.5도씩 순간온도가 저감되었다. 식재유형에서는 녹지량이 많고, 바람의 영향을 많이 받는 형태일수록 온도가 저감되었다. 온도변화요인을 알아보기 위해 등온선을 작성하여, 풍향과 수목식재 위치 관계를 파악하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.345-350
• /
• 2017

디젤 엔진의 연비와 배기를 개선하고자 하는 노력으로 다운사이징이 강화되고 있다. 이에 따라 엔진의 사이즈는 작아지고, 엔진 연소실 내 온도와 압력은 상승하는 추세이다. 따라서 높은 온도와 압력 조건에서 연료 분무의 발달과정과 연소과정 연구가 매우 중요하다. 본 연구에서는 디젤 엔진 연소실의 고온 고압 환경을 벤치에서 모사해줄 수 있는 정적 연소실을 개발하였다. 정적 연소실은 예혼합기를 연소시켜 순간적으로 온도와 압력을 급격하게 상승시킨 다음, 주변으로의 열전달에 의해 온도와 압력이 감소할 때 시험 목표조건인 온도와 압력 조건에 다다르면, 연료 분사기에 신호를 인가하여 연료분무를 개시하며 쿼츠 창을 통하여 연료 분무를 가시화 한다. 이 때, 정적 연소실 내에 연료 분무가 이루어지는 영역의 온도를 정확히 측정하여 정확한 시험 조건을 형성해야 한다. 본 연구에서는 고속으로 온도를 측정할 수 있는 열전대를 직접 개발 및 제작하여 연소실 내 시공간적 온도분포를 측정하였다. 측정 결과, 전체 체적 온도보다 연료 분무가 개시되는 중심 공간의 온도가 더 높게 나타났으며, 이는 연소실 벽면으로의 열전달 때문임을 확인하였다. 또한 횡방향으로의 온도 편차는 약 10%이내 수준이었으나, 종방향으로 온도편차가 최대 15%수준으로 나타났고 이는 부력으로 인한 고온의 연소가스의 상승효과 때문으로 판단되었다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제35권10호
• /
• pp.1161-1170
• /
• 2011

이 논문은 촉매 담체에서 열유동 및 구조해석의 실동경계조건에 대한 역문제 해법을 나타낸다. 촉매 담체의 배기가스 정화효율은 열유동 매개변수와 촉매 성분 등에 영향을 받고 열유동 균일도에 의해 평가된다. 역문제의 정식화-열유동 매개변수(입구 온도, 속도, 반응열, 대류열전달계수)를 얻고-와 직접 문제-주어진 출구 온도 분포로부터 평가-를 설명하였다. 실험계획법과 반응표면 최적화 기법은 제안된 역문제 해결을 위해 이용하였다. 촉매 담체의 온도 분포는 예측된 열유동 매개변수에 대한 열유동해석에 의해 얻었다. 열응력과 내구성 평가는 이 온도 분포에 기반해서 수행하였다. 역문제 접근 방법의 유효성과 정확성은 반응표면모델과 측정된 실차 시험과 좋은 일치를 달성함으로써 설명하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제30권2호
• /
• pp.119-125
• /
• 2017

로켓 노즐에 적용되는 내열재는 고온의 연소가스에 노출되어 표면이 파괴되고 내부의 수지재질이 열분해되는 복잡한 열화학적 변화를 겪으며 이러한 현상을 예측해야 노즐의 내열설계가 가능하다. 따라서 본 연구에서는 로켓 노즐 유동장과 탄소계 내열재의 표면삭마 및 내부 열반응을 통합하는 코드를 개발하여 노즐의 표면변화와 내열재 내부의 열응답을 도출하고자 하였다. 노즐 열유동장에서 발생하는 표면 열유속과 내열재 내부 열전도를 계산하기 위해 CFD를 사용하였으며 내열재 내부에서 발생하는 밀도변화와 흡열반응을 내부 에너지 방정식에 고려하였다. 또한 내열재 표면에서의 삭마계산을 위해 경계층 가정이 적용된 대수식을 이용하였다. 개발된 해석기법을 검증하기 위해 소형 시험모터에 대한 해석을 수행하였으며 해석결과 노즐 목의 삭마가 다소 크게 예측되었으나 내열재 형상변화 및 내부 열전도가 잘 해석되는 것을 확인하였다. 또한 실험에서 측정된 온도와 비교 시 가열 구간에서 유사한 가열 속도를 나타내는 것을 확인하였으며 온도 오차는 100K 내외로 나타났다.