The discrete ordinates interpolation method (DOIM) has shown good accuracy and versatile applicability for the radiation $problems^{(1,2)}$. The DOIM is a nonconservative method in that the intensity and temperature are computed only at grid points without considering control volumes. However, when the DOIM is used together with a finite volume algorithm such as $SIMPLER^{(3)}$, intensities at the control surfaces need to be calculated. For this reason, a 'quadratic' and a 'decoration' schemes are proposed and examined. They are applied to two kinds of radiation problem in one-dimensional geometries. In one problem, the intensity and temperature are calculated while the radiative heat source is given, and in the other, the intensity and the radiative heat source are computed with a given temperature field. The quadratic and the decoration schemes show very successful results. The quadratic scheme gives especially accurate results so that further decoration may not be needed. It is recommended that the quadratic and the decoration schemes may be used together, or, one of them may be applied for control volume radiative energy balance.
극한 폭염사상은 지난 20세기 이후 점점 더 빈번하게 발생하고 있으며, 더 광범위한 지역에서 발생하고 있다. 이러한 폭염사상은 다가오는 지구 온난화 시대에서 그 강도가 더 강해지고 지속기간이 길어질 것으로 예상되고 있다. 본 연구에서는 극한강우에 대한 강우강도-지속기간-빈도(intensity-duration-frequency, IDF)곡선의 개념을 폭염사상에 적용하여 미래의 극심한 폭염사상에 대한 발생확률, 강도 및 지속날짜(heat wave intensity-persistence day-frequency, HPF) 간의 관계를 확인해보고자 한다. 또한 해당 모델의 불확실성은 베이지안 기법을 이용하여 분석하였다. 우리나라 6개 주요 지역(대관령, 서울, 대전, 대구, 광주, 부산)에 대해 16개의 미래 일 최대 기온 앙상블 자료를 이용하여 비정상성 HPF곡선을 적용하였다. 미래 극한 폭염 앙상블 결과를 분석한 결과, 2050년을 기준으로 지속기간 2일에 대해 극한 폭염의 강도가 RCP 4.5 이하 시나리오 기준 1.23 ~ 1.69 ℃ 범위에서 상승할 가능성이 높은 것으로 나타났으며, RCP 8.5 이하 시나리오 기준의 경우 1.15 ~ 1.96 ℃ 범위로 나타났다. 또한 HPF 모델의 매개변수 추정으로 인한 불확실성의 경우, 다양한 기후 모델의 변동성으로 인한 불확실성보다 크게 나타났다. 모델의 매개변수 추정에 따른 불확실성을 반영한 결과, 2010~2050년에 해당하는 폭염의 강도에 대한 delta change의 95% 신뢰구간은 RCP 4.5 이하에서 0.53 ~ 4.94 ℃, RCP 8.5 이하에서 0.89 ~ 5.57 ℃로 나타났다.
The present study investigated the effect of relative position of the blade on blade surface heat transfer. The experiments were conducted in a low speed wind tunnel with a stationary annular turbine cascade. The test section has a single turbine stage composed of sixteen guide vanes and blades. The chord length of the blade is 150 mm and the mean tip clearance of the blade is $2.5\%$ of the blade chord. The Reynolds number based on blade inlet velocity and chord length is $1.5{\times}105$ and mean turbulence intensity is about $3\%$. To investigate the effect of relative position of blade, the blade at six different positions in a pitch was examined. For the detailed mass transfer measurements, a naphthalene sublimation technique was used. In general, complex heat transfer characteristics are observed on the blade surface due to various flow characteristics, such as a laminar flow separation, relaminarization, flow acceleration, transition to turbulence and tip leakage vortices. The results show that the blade relative position affects those heat transfer characteristics because the distributions of incoming flow velocity and turbulence intensity are changed. Especially, the heat transfer pattern on the near-tip region is significantly affected by the relative position of the blade because the effect of tip leakage vortex is strongly dependent on the blade position. On the pressure side, the effect of blade position is not so significant as on the suction side surface although the position and the size of the separation bubble are changed.
호박은 benzene, naphthalene, phenanthrene, anthracene과 같은 aromatic ring을 포함하는 화합물로 구성되어 있어 자외선 조사 시 형광을 나타낸다. 하지만, 공기, 열, 빛 등에 노출되어 자연적인 열화과정을 거치면서 표면이 풍화되고 그에 따라 형광특성이 약해지는 경향이 있다. 본 연구에서는 인공적인 열화를 실시하고 형광의 변화를 관찰하여 형광현상을 이용한 호박 확인방법의 유효성을 평가하고자 하였다. 열화인자는 자외선(${\lambda}$=340 nm), 산소(100%, $90^{\circ}C$), 열($90^{\circ}C$)이고, 열화기간은 5, 15, 30, 60일로 하여 열화를 실시하였다. 자외선 조사에 따른 형광스펙트럼에서는 세 가지 인자에 대해 시간이 경과하면서 형광의 세기가 감소하고 형광의 파장은 장파장으로 이동하였다. 특히, 산소 분위기에서 열화된 호박에서는 60일이 경과한 후 형광의 세기가 초기값의 1.7%로 급격하게 감소하였다. 다만, Colombian호박의 경우 열화 후 일정시간까지 형광의 세기가 증가하고 있어 열, UV등의 인자가 오히려 aromatic ring을 생성하면서 호박화를 촉진하는 것으로 판단된다. 결론적으로, 열, 빛, 산소 등이 존재하는 자연 상태에서 호박의 형광이 약화됨을 확인할 수 있었고, 호박유물 조사에서 호박의 확인을 형광 관찰에만 의존하기는 어려운 것으로 판단된다.
양파 재배 중 유황 엽면시비 횟수를 1회, 4회로 달리하여 생산된 2종의 양파(Sulfur-1, Sulfur-4)를 착즙온도와 시간을 달리하여 $105^{\circ}C$ 5 h, $110^{\circ}C$ 5 h 10 min, $115^{\circ}C$ 5 h 20 min, $120^{\circ}C$ 4 h 30 min, $120^{\circ}C$ 5 h 30 min 조건으로 총 10종의 양파즙을 제조하여, 유황 시비와 열처리 조건이 양파즙의 품질 특성에 미치는 영향을 탐색하였다. 양파즙은 열처리 강도에 비례하여 갈색화 양상을 나타내었으며(p<0.001), 이는 색 특성에 대한 기호도 및 종합적 기호도에 유의적 영향을 준 것으로 평가되었다. 착즙 온도가 높고 시간이 길어질수록 양파즙의 유기산 함량은 유의적으로 증가하여(p<0.001) pH는 감소하였다(p<0.001). 양파 분쇄 단계에서 형성된 thiosulfinate는 $105-120^{\circ}C$ 고온의 열처리 하에서 유의적 차이를 나타내지 않음으로써 thiosulfinate가 저분자 황화합물로 분해되는 속도가 유의적 차이가 없었음을 시사하였다. 총 flavonoids 함량은 열처리 조건이 강할수록 유의적으로 증가하였다(p<0.001). 이는 열처리에 의해 당 등과 결합형태로 존재하는 flavonoids들이 유리형으로 전환되고, 또한 양파 조직의 붕괴가 용이하게 일어남에 따라 matrix로부터 flavonoids의 용출이 증가한 결과로 사료된다. 동일한 조건하에서는 유황처리 횟수가 많은 Sulfur-4 양파즙이 Sulfur-1 양파즙보다 flavonoids 함량이 높은 경향을 보였다. 본 연구는 (i) 양파즙 제조 시 가해진 열처리는, 양파 내부에 존재하는 성분들의 용출과, Maillard 갈변반응, caramelization 등 화학반응 속도에 영향을 주었으며, 이러한 화학적 변화가 양파즙의 색, 점도 등 물리적 특성에 영향을 주었음을 시사해 주었다. 또한 (ii) 양파즙에서 관찰된 이러한 화학적 물리적 변화의 기질을 Sulfur-1 양파보다 Sulfur-4 양파가 상대적으로 더 많이 보유함으로써 재배 중 유황처리 횟수가 양파즙의 품질에 영향을 주었음을 시사하였다.
In order to overtake a quantitative analysis of effect of anthropogenic heat and different land-use on urban thermal environment numerical simulation of surface energy budget was carried out under typical summer synoptic condition. It is beneficial to understand surface temperature of complex urban surace. The different land-use types are classified of rice field farm fruit garden residential region forest water and swamp by using map scaled 1/25000 of Pusan metropolitan. The model predicts that maximum heat island intensity in the central part of Pusan is 7$^{\circ}C$ at 2000 LST in summertime. The surface temperature is propotional to the density of constructions. The effect of anthropogenic heat generation on surface temperature is the increase of 0.3$^{\circ}C$ at 1400LST in the central part of Pusan during summertime.
The heat (mass) transfer characteristics on the blade surface of a first-stage turbine rotor cascade for power generation has been investigated by employing the naphthalene sublimation technique. A four-axis profile measurement system is successfully developed for the measurements of the local heat (mass) transfer coefficient on the curved blade surface. The experiment is carried out at the free-stream Reynolds number and turbulence intensity of $2.09\times10^5$ and 1.2%. The results on the blade surfaces show that the local heat (mass) transfer on the suction surface is strongly influenced by the endwall vortices, but that on the pressure surface shows a nearly two-dimensional nature. The pressure surface has a more uniform distribution of heat load than the suction one.
In this paper, the arc beam is considered as a moving disc heat source with a pseudo-Gaussian distribution of heat intensity. The solution for temperature distribution on welds is derived by using the image heat source method and the superposition method. It is general solution in that it can determine the temperature-rise distribution in and around the arc beam heat source, as well as the width and depth of the melt pool (MP) and the heat-affected zone (HAZ) in welding short lengths, where quasi-stationary conditions may not have been established. As a comparative study, the results of this analytical approach has been compared with that of the finite-element modeling. As a result, The theoretical analysis presented here has shown good consistency and is more time/cost-effective method compared with FEM.
The catalytic heat exchanger, which integrates two functions of heat generation and heat exchange into one equipment, was designed and its characteristics were investigated by experiments. The surface of the fin tube was deposited with Pd catalyst. The conversion of the mixture in the catalytic heat exchanger was more significantly affected by the inlet velocity of the mixture than by the inlet temperature and equivalence ratio of the mixture. It was found that the catalytic surface area of the fin tubes should be sufficiently increased to make the combustion intensity of the catalytic heat exchanger as high as possible. Results showed that the fin tubes, placed in the triangularly staggered form, should be adjusted so that the mixture flows uniformly over all the catalytic fin surfaces.
The heat (mass) transfer characteristics on the blade surface of a first-stage turbine rotor cascade has been investigated by employing the naphthalene sublimation technique. A four-axis profile measurement system is employed for the measurements of the local heat (mass) transfer coefficient on the curved blade surface. The experiments are carried out for two free-stream turbulence intensities of 1.2% and 14.7%. The high free-stream turbulence results in more uniform distributions of heat load on the both pressure and suction surfaces and in an early boundary-layer separation on the suction surface. The heat (mass) transfer enhancement on the suction surface due to the endwall vortices is found to be relatively small under the high free-stream turbulence.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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