• 제목/요약/키워드: Inlet shape

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수평 화학기상증착 반응기의 입구형상 설계가 단결정 박막증착률 특성에 미치는 영향에 관한 수치적 연구 (Numerical study of the influence of inlet shape design of a horizontal MOCVD reactor on the characteristics of epitaxial layer growth)

  • 정수진;김소정
    • 한국결정성장학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.247-253
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    • 2003
  • 본 연구에서는 반응기의 유입 확대부의 형상이 반응기 내의 유동 및 증착특성에 미치는 영향을 연구하기 위하여 수평형 MOCVD 반응기에서 TMGa와 $AsH_3$로부터의 GaAs 증착에 관한 수치적 연구를 수행하였다. 두 개의 기하학적인자(확대각, 확대부 형상)가 증착률, 증착률 균일도. 유속 균일도, 압력강하에 미치는 영향을 연구하였다 웨이퍼 위에서의 증착률 균일도, 평균증착률, 유속 균일도를 고려한 결과, 직선형 확대부의 최적 확대각은 $50^{\circ}$$55^{\circ}$이며 포물선형 확대부의경우, $40^{\circ}$$45^{\circ}$이다. 또한 확대부의 확대각의 변화는 평균증착률 보다 증착률의 균일도에 큰 영향을 미치고 있음을 알 수 있으며 직선확대부보다 포물선형의 확대부에서 더 민감하게 나타남을 알 수 있었다.

헤드 형상에 따른 2행정기관 실린더내의 유동장에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Study of the Effect of Head Shapes on the Flow Field in a Cylinder of Two-Stroke Engine)

  • 강동원;양희천;채수;유홍선
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제2권5호
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    • pp.48-57
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    • 1994
  • The specific power output and thermal effeciency of any two-stroke engine are dependent on its scavenging behavior. Among the many factors which influence on the scavenging process, the cylinder head shape is one of the important factor. Hence in this study three different type models of cylinder head shape which are the cylindrical, the spherical and the arbitrary shape are studied to show the effects of the turbulent scavenging process in the cylinder with one inlet port, two side ports and one exhaust port. A modified version of KIVA-II which strip out of or add planes of cells across the mesh above the piston for flow simulation of two-stroke engine is used. The $k-{\varepsilon}$ turbulent model is used. The results show that the flow in a two-stroke engine cylinder of the spherical head shape among the three different type model is a desirable for efficient scavenging.

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수막하우스의 유량 및 수온에 따른 열전달 특성 분석 (Analysis of Heat Transfer Characteristics in Response to Water Flow Rate and Temperature in Greenhouses with Water Curtain System)

  • 김형권;김승희;권진경
    • 생물환경조절학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.270-276
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    • 2016
  • This study analysed overall heat transfer coefficient, heat transmission, and rate of indoor air heating provided by water curtain in order to determine the heat transfer characteristic of double-layered greenhouse equipped with a water curtain system. The air temperatures between the inner and outer layers were determined by the water flow rate and inlet water temperature. Higher water flow rate and inlet water temperature resulted in the increased overall heat transfer coefficient between indoor greenhouse air and water curtain. However, it was found that with higher levels of water flow rate and inlet water temperature, indoor overall heat transfer coefficient was converged about $10W{\cdot}m^{-2}{\cdot}^oC^{-1}$. The low correlation of overall heat transfer coefficient between water curtain and air within double layers was likely because the combination of greenhouse shape, wind speed and outdoor air temperature as well as water curtain affected the heat transfer characteristics. As water flow rate and inlet water temperature increased, the heat transferred into the greenhouse by water curtain also tend to rise. However it was demonstrated that the rate of heat transmission from water curtain into greenhouse with water curtain system using underground water was accounted for 22% to 28% for total heat lost by water curtain. The results of this study which quantify heat transfer coefficient and net heat transfer from water curtain may be a good reference for economical design of water curtain system.

Local Heat Transfer Coefficients for Reflux Condensation Experiment in a Vertical Tube in the Presence of Noncondensible Gas

  • Moon, Young-Min;No, Hee-Cheon;Bang, Young-Seok
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제31권5호
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    • pp.486-497
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    • 1999
  • The local heat transfer coefficient is experimentally investigated for the reflux condensation in a countercurrent flow between the steam-air mixture and the condensate, A single vertical tube has a geometry which is a length of 2.4m, inner diameter of 16.56mm and outer diameter of 19.05mm and is made of stainless steel. Air is used as a noncondensible gas. The secondary side has a shape of annulus around vertical tube and the lost heat by primary condensation is transferred to the coolant water. The local temperatures are measured at 11 locations in the vertical direction and each location has 3 measurement points in the radial direction, which are installed at the tube center, at the outer wall and at the coolant side. In three different pressures, the 27 sets of data are obtained in the range of inlet steam flow rate 1.348∼3.282kg/hr, of inlet air mass fraction 11.8∼55.0%. The investigation of the flooding is preceded to find the upper limit of the reflux condensation. Onset of flooding is lower than that of Wallis' correlation. The local heat transfer coefficient increases as the increase of inlet steam flow rate and decreases as the increase of inlet air mass fraction. As an increase of the system pressure, the active condensing region is contracted and the heat transfer capability in this region is magnified. The empirical correlation is developed by 165 data of the local heat transfer. As a result, the Jacob number and film Reynolds number are dominant parameters to govern the local heat transfer coefficient. The rms error is 17.7% between the results by the experiment and by the correlation.

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수직원통형 축열조내 물의 응고과정시 열전달에 관한 실험적연구 - 작동유체의 유동방향에 따른 열저장성능 비교 - (A Study of Heat Transfer during Freezing Process of Water in a Vertical Cylinder - Comparison of thermal storage performance on the working fluid direction -)

  • 허경;김영기;김영중;김준근;임장순
    • 태양에너지
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    • 제15권2호
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    • pp.77-90
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    • 1995
  • 본 연구는 용융점 온도가 $0^{\circ}C$인 순수 물이 수직원통형 빙축열조 내에 각각 형상비(H/R)가 4와 2인 형태로 채워져 있을 경우 수직원관 내로 유입되는 작동유체의 온도를 $-10^{\circ}C$, 유량을 10 liter/min로 고정시킨 후 유동방향을 상향과 하향으로 변화시켰을 경우 시간경과에 따라 나타나는 물의 응고형상, 수직원통의 온도분포, 수직원관의 온도분포, 축열량에 대한 열전달현상을 실험적으로 규명한 것이다. 축열조내 물의 온도분포는 초기온도가 $7^{\circ}C$인 경우 냉각과정중 축열조내 상부가 하부보다 높고 시간경과 후 물의 최대밀도점인 $4^{\circ}C$ 이하에서는 축열조 하부가 상부보다 높으며, 초기온도가 $4^{\circ}C$$1^{\circ}C$인 경우는 물의 밀도값이 최대점인 $4^{\circ}C$ 이하이므로 실험시작 초기부터 하부가 상부보다 온도분포가 높게 나타났다. 응고과정 시에는 동일한 초기온도 하에서 작동유체의 유동방향이 상향일 경우가 하향일 경우보다 축열조내 자연대류 유동이 활발하여 액상의 평균온도는 빠르게 강하되고 수직원관 외벽면의 상 하부 온도차이도 적으며, 응고형상은 축열조내 물의 초기온도가 $7^{\circ}C$$4^{\circ}C$ 일 때 상 하부에서 고르게 진전된다. 축열조내 물의 초기온도가 $1^{\circ}C$인 경우는 전도열전달의 영향이 지배적이므로 응고층의 생성은 작동유체 유동방향으로 형성되어진다. 축열량은 형상비에 관계없이 초기온도가 높을수록 크게 나타났으며, 동일한 초기온도 하에서도 작동유체의 유동방향이 상향으로 유입될 경우가 하향에 유입되는 경우보다 시간경과 후 크게 나타났다.

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준설토 주입방법에 의한 비닐튜브체의 퇴적 및 변형 특성 - 크레이터 방지 기술을 중심으로 - (A Study on the Sedimentation of Dredged Soils and Shape Changes of a Transparent Vinyl Tube by Filling Tests - Anti-Crater Formation -)

  • 김형주;성현종;이광형;이장백
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.1-10
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    • 2014
  • 본 연구에서는 준설토 주입 후 튜브 내부 준설토의 퇴적분포가 튜브 형상에 미치는 영향을 분석하기 위해 준설토 주입실험 결과를 바탕으로 튜브 내 준설토의 퇴적분포와 튜브 거동에 대해 소개하였다. 튜브 내 준설토의 퇴적분포를 관찰하기 위해 투명 비닐소재를 사용하여 튜브를 제작하였고, 이때 튜브의 직경(D)은 0.5m와 0.7m이고 길이(L)는 모두 4.0m이다. 주입형태에 따른 튜브 내 준설토의 퇴적분포 형태를 관찰하기 위해 준설토 주입형태는 I-Type과 T-Type을 적용하였다. 실험은 주입, 침강 및 퇴적 후에 준설토 상부의 물을 배수과정에서 제거하고 슬러리 상태의 시료를 재주입하는 과정을 반복하여 수행하였고, 주입 및 배수 단계에서 튜브 내 준설토의 퇴적분포와 튜브의 연직 및 수평 거동을 관찰하였다. 주입실험 결과 I-Type 주입의 경우 크레이터 형성에 의한 부유 및 확산퇴적이 동시에 발생되는 분리퇴적에 의해 비균질 거동을 나타내고, T-Type 주입은 확산수평퇴적으로 인하여 퇴적 튜브 내 준설토가 균등하게 분포하는 것으로 나타났으며, 비배수 초기 연직충진비($H/D_0$)는 0.54~0.64 정도이고 수평변형비($W/D_0$)는 1.45~1.54로 퇴적고는 준설토 충진에 비례하여 증가하나 수평변형비는 일정하거나 감소하면서 튜브체의 중심은 상향이동 되고 있다.

수소전기차용 700 bar 수소충전노즐의 노즐형상을 고려한 최적설계에 관한 연구 (Study on the Optimal Design of the Nozzle Shape of the 700 bar Hydrogen Refueling Nozzle for Hydrogen Electric Vehicles)

  • 백진욱;곽기명;김남용;조용민;류성기
    • 한국기계가공학회지
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    • 제21권7호
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    • pp.28-33
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    • 2022
  • In this study, we analyze the flow characteristics according to the internal shape of a 700bar hydrogen charging gun for hydrogen electric vehicles. When charging hydrogen, it receives a high-pressure charging pressure. At this time, we analyze the flow characteristics according to the shape of the nozzle and find the shape of the nozzle that minimizes energy loss. Ultimately, the optimal design of the nozzle was obtained by comparing the pressure difference between the inlet pressure and outlet pressure under a fixed mass flow condition.

유동해석을 사용한 공조기 입구형상의 최적설계 (Optimal inlet shape design of air handling unit using CFD)

  • 최영석;이용갑;주종일
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2001년도 춘계학술대회 발표논문집
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    • pp.108-112
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    • 2001
  • 본 논문에서는 전산유체해석 기법을 이용하여 저소음ㆍ고효율 공조기의 입구형상에 대한 유동해석을 하였다. 공조기 입구형상을 결정하는 여러 설계변수가 입구와 출구의 유동조건과 유로의 압력손실에 미치는 영향을 평가하였다. 이를 바탕으로 입구와 출구유동의 균일성과 압력손실의 최소화를 만족하는 최적의 설계 변수를 결정하여 공조기의 최적설계를 달성하였다.

CFD을 이용한 프란시스 수차의 내부유동 해석 (Performance Analysis of Francis Turbines by CFD)

  • 최현준;황영철;김유택;남청도;이영호
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.191.2-191.2
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    • 2010
  • The conventional method to assess turbine performance is its model testing which becomes costly and time consuming for several design alternatives in design optimization. Computational fluid dynamics (CFD) has become a cost effective tool for predicting detailed flow information in turbine space to enable the selection of best design. In the present paper, Francis turbine of commercial small hydropower plants which is under 70kw is investigated. Solutions are investigated with respect to the hydraulic characteristics against an outward angle of guide vane, the number of guide vane and head (inlet velocity). By suitable modification of the runner shape, low pressure zone on the leading edge can be reduced. If the entire runner is to be optimized in this manner, flow simulation tests have to be carried out on a series of different geometrical shape.

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Design of Shock Absorber Housing Using Aluminum Vacuum Die Casting Technology

  • Jin, Chul-Kyu;Kang, Chung-Gil
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.1-8
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    • 2018
  • The purpose of this study is to develop a high-strength, high-toughness, thin-walled aluminum shock absorber housing product by applying a high vacuum die casting method to improve internal gas defect and formability. The analysis program dedicated for the casting was used because it was too costly and time-consuming to adopt the gating system design. The final casting plan was designed based on the flow pattern of the material filled into the mold and the result of air pressure and air pocket after the material was completely filled in the mold. Gaty shape was designed as a split type. The runner was designed to have the same shape as the initial inlet curve of the cavity, and the flow of the molten metal was prevented from turbulent flow. The most favorable results were obtained when the injection speed was $V_2=4.0m/s$. Defects on pores were reduced by applying high vacuum level inside the mold.