• 제목/요약/키워드: Knudsen No

검색결과 19건 처리시간 0.024초

진공환경에서 열적발산원리의 배압에 따른 효율분석 (Efficiency Analysis of Thermal Transpiration According to Back Pressure under Vacuum Condition)

  • 정성철;허환일
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
    • /
    • pp.76-79
    • /
    • 2007
  • 마이크로 노즐의 유동특성에 대한 선행연구로부터 우리는 마이크로 노즐에서 점성과 배압에 의해 유동손실이 발생함을 확인하였다. 이러한 유동손실을 극복하기 위해 열적발산원리를 이용한 새로운 개념의 마이크로 추진장치에 대한 연구를 진행하였으며,이는 움직이는 부품이 없이 오직 온도구배만으로 추진제를 낮은 온도에서 높은 온도로 펌핑이 가능하다. 대부분의 열적발산원리에 대한 연구는 많은 발전을 거듭해 왔으며, 주로 대기압 환경에서 에어로젤과 같은 나노 다공물질을 이용하여 소형 진공설비나 가스 크로마토그래피에 적용 목적으로 연구되었다. 하지만 본 연구에서는 폴리이미드 재질을 이용하여 진공환경에서 열적발산원리를 이용한 추진장치의 기초연구를 진행하였다.

  • PDF

Numerical Visualization of the Unsteady Shock Wave Flow Field in Micro Shock Tube

  • Arun, Kumar R.;Kim, Heuy-Dong
    • 한국가시화정보학회지
    • /
    • 제10권1호
    • /
    • pp.40-46
    • /
    • 2012
  • Recently micro shock tube is extensively being used in many diverse fields of engineering applications but the detailed flow physics involved in it is hardly known due to high Knudsen number and strong compressibility effects. Unlike the macro shock tube, the surface area to volume ratio for a micro shock tube is very large. This unique effect brings many complexities into the flow physics that makes the micro shock tube different compared with the macro shock tube. In micro shock tube, the inter- molecular forces of working gas can play an important role in specifying the flow characteristics of the unsteady shock wave flow which is essentially generated in all kinds of shock tubes. In the present study, a CFD method was used to predict and visualize the unsteady shock wave flows using the unsteady compressible Navier-Stokes equations, furnished with the no-slip and slip wall boundary conditions. Maxwell's slip equations were used to mathematically model the shock movement at high Knudsen number. The present CFD results show that the propagation speed of the shock wave is directly proportional to the initial pressure and diameter of micro shock tube.

원판형 드래그펌프의 성능특성에 관한 연구 (A Study on the Performance Characteristics of a Disk-type Drag Pump)

  • 황영규;허중식
    • 대한기계학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
    • /
    • pp.643-648
    • /
    • 2001
  • The direct simulation Monte Carlo(DSMC) method is applied to investigate steady and unsteady flow fields of a single-stage disk-type drag pump. Two different kinds of pumps are considered: the first one is a rotor-rotor combination, and the second one is a rotor-stator combination. The pumping channels are cut on a rotor and stator. The rotor and stator have 10 Archimedes' spiral blades, respectively. In the present DSMC method, the variable hard sphere model is used as a molecular model, and the no time counter method is employed as a collision sampling technique. For simulation of diatomic gas flows, the Borgnakke-Larsen phenomenological model is adopted to redistribute the translational and internal energies. The DSMC results are in good agreement with the experimental data.

  • PDF

표면개질 실리카막을 이용한 $CO_2$선택투과분리 ($CO_2$ Separation Using Surface Modified Silica Membrane)

  • 김성수;최현교;박홍채;김태옥;서봉국
    • 한국환경과학회지
    • /
    • 제9권4호
    • /
    • pp.311-318
    • /
    • 2000
  • To improve $CO_2$pemselectivity, a modified silica membrane was prepared by chemical vapor deposition with tetraethoxysilane(TEOS)-ethanol-water, and TEOS-ethanol-water-HCI solution at 300-$600^{\circ}C$. The silica was effectively deposited in the mesopores of a ${\gamma}$-alumina film coated on a porous $\alpha$-alumina tube by evacuating the reactants through the porous wall. In this membrane, $CO_2$interacts, to some extent, with the pore wall, and $CO_2$/$N_2$selectivity then exceeds the value of the Knudsen diffusion mechanism, while the membrane derived from TEOS alone has no $CO_2$selectivity. The silica membrane prepared from TEOS-ethanol-water-HCI solution showed that $CO_2$permeance was $2.5$\times$10^{-7}mol/s^{-1}.m^{-2}.Pa^{-1} at 30{\circ}C$ and $CO_2$/$N_2$selectivity was approximately 3. The $CO_2$permeance and selectivity was improved by enlarging the surface diffusion with modification of chemical affinity of the silica pores.

  • PDF

열적발산원리를 이용한 마이크로 추진장치에 대한 연구 (Study of Micro Propulsion System Based on Thermal Transpiration)

  • 정성철;신강창;김연호;김혜환;이용우;허환일
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
    • /
    • pp.25-29
    • /
    • 2007
  • 마이크로 인공위성의 자세제어를 위한 마이크로 추진장치에 대한 연구는 대부분 기존의 추진장치를 소형화하는 방향으로 진행되고 있다. 본 연구에서는 이러한 미소추력 발생을 위한 노즐의 소형화로 인한 점성손실, 배압에 의한 손실 등을 대기압실험, 진공환경실험, CFD 해석을 통하여 검증하였다. 또한 마이크로 노즐에서의 유동 손실을 극복하기 위한 방법으로 열적발산원리에 대해 이론적 접근을 시도하였다. 마이크로 추진장치에 적용을 위한 열적발산원리는 움직이는 부품 없이 오직 온도 구배만으로 유동을 제어할 수 있기 때문에 추진장치의 소형화로 야기되는 손실을 극복할 수 있을 것으로 기대된다.

  • PDF

세라믹-실리콘 복합막의 기체투과 특성 (Gas Permeation Properties of the Ceramics-Silicone Composite Membranes)

  • 황승노;양재건;정일현
    • 공업화학
    • /
    • 제8권3호
    • /
    • pp.374-381
    • /
    • 1997
  • 유리를 원료로 주형법에 의해 세라믹막을 제조하고, sodiumate, $S_3$-Al, $S_3$등의 실리콘 화합물을 침적시켜 세라믹-실리콘 복합막을 제조하여 이에 따른 기체 투과특성에 대해 연구하였다. 제조된 세라믹막과 세라믹-sodiumate 복합막은 다공성 구조임을 알수 있었고, 세라믹-$S_3$-Al과 세라믹-$S_3$ 복합막은 실리콘 화합물의 공극도입에 의한 치밀한 공극구조가 확인되었다. 세라믹막과 세라믹-sodiumate막의 경우 온도가 증가함에 따라 투과속도가 감소하고 압력에 따라 선형적으로 투과속도가 증가하였으며, 세라믹-$S_3$-Al과 세라믹-$S_3$ 복합막은 온도가 증가함에 따라 투과속도가 증가하는 경향을 보였으며, 상대적으로 투과속도에 미치는 압력의 영향이 적었다. 투과속도는 세라믹막이 가장 빠르게 나타났고, 세라믹-sodiumate, 세라믹-$S_3$-Al, 세라믹-$S_3$ 복합막 순서였으며, 선택도는 이와 반대 경향을 보였다. 또한 침적을 통한 투과속도를 구하여 실제 복합막의 투과속도와 비교한 결과, $S_3$가 가장 큰 영향이 있음을 확인하였다. 투과 메카니즘의 변화에서 세라믹막과 세라믹-sodiumate 복합막은 온도에 따라 투과기체의 투과도가 감소하는 Knudsen영역의 투과특성을 보였으나, 세라믹닉-$S_3$-Al과 세라믹-$S_3$ 복합막은 이와 반대로 온도에 따라 투과도가 증가하는 activated 확산 메카니즘을 따르는 특성을 보였다.

  • PDF

망어구의 수중소음에 관한 연구 (The Underwater Noise of Fishing Gears in Operation)

  • 윤갑동
    • 수산해양기술연구
    • /
    • 제16권1호
    • /
    • pp.1-15
    • /
    • 1980
  • An underwater recording system was designed to measure the sound spectra of the underwater noises produced by fishing gears in operation. Recorded were noi~es from three types of fishing gears: an anchovy set net, three anchovy boat seine net and a stern trawlnet. Acoustic analysis were made using a heterodyne analyzer, a digital frequency analyzer and a level recorder. The no;'e produced by the anchovy set net was found in the high frequency region of the onset of ambient noise spectrum with a slope of - 6 dB/octave. Here the ambient noise spectrum is higher, though similar in shape, than Knudsen spectrum, and is attributed to the breaking action of the coastal wave. Measured noise spectra during the fishing operations of the anchovy boat seine nets are attributed to the background noise of the sea in the presence of the fishing vessels. The frequency distribution of the noise was 20~5, 000 Hz in the case of two steel anchovy boat seiners, and 20-3,000 Hz in the case of the wooden anchovy boat seiner. The predominant frequency range was 250~350 Hz and maximum sound pressure level was 122 dB (re $1\muPa$) in the case of the steel boat and ] 17 dB in the case of the wooden boat. The noises produced by the trawl fishing gears are remarkably higher than the background noi~e in the presence of the fishing vessel. The frequency distribution of the noi~e was 20-6,300 Hz. The predominant frequency range was 100~200 Hz and maximum sound pressure level was 137 dB ( re $1\muPa$) . The noise spectra were not so much different from that caused by vibrations of the towing cable and the structure of the ground rope of the trawl net towed in an experimental tank.

  • PDF

인공위성용 축대칭 소형 추력기의 압축성 유동 구조 계산에 의한 연속체 가정의 적용 한계 (The Limit of the Continuum Assumption Based on Compressible Flow Structures in an Axisymmetric Micro-Thruster Used for a Satellite)

  • 권순덕;김성초;김정수;최종욱;이기만
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
    • /
    • pp.281-285
    • /
    • 2007
  • 추력기의 성능 등을 예측하려면 기하학적 모양과 압력비를 고려한 노즐 유동 특성을 해석해야 한다. 이 논문에서는 연속체 역학 역학의 가정이 성립하는 한계를 파악하기 위해서 인공위성 자세 제어용으로 사용되는 실제 축대칭 노즐에서의 유동을 계산하였다. 유동은 정상 상태의 비반응 압축성 유동이고 비정렬 격자계를 사용하였다. 추력기의 면적비는 56이고 주위 압력의 진공도를 변경하면서 해석하였는데 그 압력이 $10^{-3}$ 기압 이하가 되면 연속체 역학은 더 이상 타당하지 않게 된다.

  • PDF

라디칼 빔 보조 분자선 증착법 (Radical Beam Assisted Molecular Beam Epitaxy) 법에 의해 성장된 ZnO 박막의 발광 특성에 관한 연구 (A Study of the Photoluminescence of ZnO Thin Films Deposited by Radical Beam Assisted Molecular Beam Epitaxy)

  • 서효원;변동진;최원국
    • 한국재료학회지
    • /
    • 제13권6호
    • /
    • pp.347-351
    • /
    • 2003
  • II-Ⅵ ZnO compound semiconductor thin films were grown on $\alpha$-Al$_2$O$_3$(0001) single crystal substrate by radical beam assisted molecular beam epitaxy and the optical properties were investigated. Zn(6N) was evaporated using Knudsen cell and O radical was assisted at the partial pressure of 1$\times$10$^{4}$ Torr and radical beam source of 250-450 W RF power. In $\theta$-2$\theta$ x-ray diffraction analysis, ZnO thin film with 500 nm thickness showed only ZnO(0002)and ZnO(0004) peaks is believed to be well grown along c-axis orientation. Photoluminescence (PL) measurement using He-Cd ($\lambda$=325 nm) laser is obtained in the temperature range of 9 K-300 K. At 9 K and 300 K, only near band edge (NBE) is observed and the FWHM's of PL peak of the ZnO deposited at 450 RF power are 45 meV and 145 meV respectively. From no observation of any weak deep level peak even at room temperature PL, the ZnO grains are regarded to contain very low defect density and impurity to cause the deep-level defects. The peak position of free exciton showed slightly red-shift as temperature was increased, and from this result the binding energy of free exciton can be experimentally determined as much as $58\pm$0.5 meV, which is very closed to that of ZnO bulk. By van der Pauw 4-point probe measurement, the grown ZnO is proved to be n-type with the electron concentration($n_{e}$ ) $1.69$\times$10^{18}$$cm^3$, mobility($\mu$) $-12.3\textrm{cm}^2$/Vㆍs, and resistivity($\rho$) 0.30 $\Omega$$\cdot$cm.