• 제목/요약/키워드: Liquid Cooling

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단결정 Y1.5Ba2Cu3O7-y 벌크 초전도체의 냉각효율에 대한 인공 구멍의 효과 (Effects of artificial holes on the cooling efficiency of single grain Y1.5Ba2Cu3O7-y bulk superconductors)

  • 김광모;박순동;전병혁;고태국;김찬중
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.1-4
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    • 2012
  • Effects of artificial holes on the cooling efficiency of single grain YBCO bulk superconductors were studied. Single grain YBCO bulk superconductors without artificial holes, with six 2.4 mm holes and six holes filled with Bi-Pb-Cd-Sn metal solder were fabricated by a top-seeded melt growth process for powder compacts with/without holes. Simulation for the cooling rate to a liquid nitrogen temperature (77 K) of YBCO samples was carried out using a finite element method (FEM) and the results are compared with the actual cooling rates of samples in liquid nitrogen. The simulated cooling times for the YBCO sample without holes, with six holes and with six holes filled with the metal solder were 80, 47 and 75 sec. respectively, which are similar to the actual cooling times of 84, 52 and 78 sec. estimated for the same samples cooled in liquid nitrogen. The shorter cooling time of the sample with artificial holes are attributed to the increased surface areas associated with the presence of artificial holes. The metal filling into the holes did not give any remarkable effect on the cooling efficiency.

터빈 블레이드 형상 곡면에서의 막냉각 효율 특성 (The Characteristics of Film-Cooling Effectiveness on a Turbine-Blade-Shaped Surface)

  • 윤순현;류원택;김동건;김대성;김귀순
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제26권3호
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    • pp.384-393
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    • 2002
  • The effects of hole expansion angle and the arrangement of nozzles on a film cooling system for a turbine-blade-shaped surface were experimentally investigated. Liquid crystal with flue-temperature correlation and an image processing system were employed to evaluate surface temperature. Distributions of cooling effectiveness were then presented to figure out the change of heat transfer characteristics with different geometric conditions of cooling-holes. It was found thats the averaged cooling efficiency on the suction surface was maximum with 10 degree of the cooling hole expansion angle. It was also shown that the averaged cooling efficiency on the pressure surface and the averaged cooling efficiency for dual array case were not affected by the hole expansion angle.

로봇 냉각을 위한 수냉식 냉각판의 열적 성능 평가 (Thermal Performance Test of Liquid Cooling Type Cold Plates for Robot Cooling)

  • 강상우;이석원;황규대;김서영
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.1864-1869
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    • 2007
  • In this study, we compare thermal performance between four different types of cold plates for humanoid robot cooling. Two commercially available cold plates made of copper have different dimensions and internal flow paths: One has $20{\times}20$ $mm^2$ base area with micro-channels and the other has $62.5{\times}62.5$ $mm^2$ base area with 85 round pin-fins. And two different types of cold plates of $20{\times}20$ $mm^2$ base area with 7 mm high are made of PC (polycarbonate), which aims to reduce the weight of cooling system. All cold plates are mounted on a $20{\times}20$ $mm^2$ copper block with two cartridge heaters of 30 $W/cm^2$. The overall heat transfer coefficient and thermal resistances for the liquid-cooled cold plates are obtained. The copper cold plate with micro-channels showed the best performance. Polycarbonate cold plates display fairly good thermal performance with more reduced system weight.

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막냉각 효과를 고려한 액체로켓 엔진의 연소 특성에 관한 연구 (A Numerical Study on the Combustion Characteristics in a Liquid Rocket Engine with Film Cooling Effect)

  • 변도영;김만영;백승욱
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권8호
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    • pp.69-76
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    • 2003
  • 액체로켓 연소기 내의 막냉각 특성 분석을 위한 비회체 분무연소에 대한 수치해석을 수행하였다. 막냉각 연료의 특성에 따른 연소기 벽면의 온도변화를 살펴보기 위하여 막냉각용 연료의 유랑, 막냉각용 액적의 직경, 그리고 공기/연료 혼합비를 매개변수로 한 수치해석을 수행하여 연소기 벽면의 온도는 막냉각용 연료 액적 직경의 변화에는 큰 영향을 받지 않지만 막냉각용 연료 유량 및 공기/연료 혼합비에 영향을 받고 있음을 확인하였다. 또한, 추진기관 벽면으로 전달되는 전도 및 복사열유속을 고찰함으로서 이러한 액체 추진기관의 연소특성을 이해하기 위해서는 열복사 및 물성치의 적절한 고찰이 필요함을 지적하였다.

액체로켓엔진의 막냉각에 관한 실험적 연구(I) (Experimental Study of Film Cooling in Liquid Rocket Engine(I))

  • 최영환;정해승;김유;김선진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.71-75
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    • 2005
  • 추진제로 LOX/kerosene를 사용하는 소형 액체로켓 엔진의 노즐에서 막냉각의 영향을 살펴보고자 물을 냉각제로 사용하여 로켓엔진의 노즐을 막냉각 시켰다. 막냉각제를 추력실로 흘려보내기 위한 막냉각장치를 제작하였으며, 막냉각제의 공급유량은 전체 추진제 공급 유량의 약 15~19% 하였다. 노즐의 열유속은 냉각제(물)의 온도상승과 유량을 측정하여 구하였다. 측정결과 노즐의 입구에서 막냉각제를 직접 분사시켰을 때, 노즐에서의 열유속은 크게 감소하였다.

점소성 모델을 이용한 액체로켓 연소기 재생냉각 채널 구조해석 (Structural analysis of liquid rocket thrust chamber regenerative cooling channel using visco-plastic model)

  • 류철성;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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    • pp.151-155
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    • 2006
  • Bodner-Partom 점소성 모델을 이용하여 액체로켓 연소기 재생냉각 챔버의 구조해석을 수행하였다. 구조해석에 사용한 점소성 모델의 재료상수를 구하기 위하여 구리합금에 대하여 변형률 속도를 변화시켜 인장시험을 상온 및 고온에서 수행하였다. 점소성 모델의 재료상수는 구리합금의 변형률 속도 시험 데이터로부터 구하여 사용하였으며 점소성 모델의 구현은 상용유한요소 해석 프로그램인 Marc의 사용자 서브루틴을 이용하여 구현하였다. 구조해석 결과 냉각 채널은 압력에 의한 영향보다 열하중에 의하여 대부분의 변형이 발생하며 연소기의 작동조건에서 냉각 채널의 안정성 여부를 확인할 수 있었다.

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Bodner-Partom 점소성 모델을 이용한 액체로켓 연소기 재생냉각 채널 구조해석 (Structural Analysis of Liquid Rocket Thrust Chamber Regenerative Cooling Channel using Bodner-Partom Viscoplastic Model)

  • 류철성;백운봉;최환석
    • 한국추진공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.69-76
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    • 2006
  • Bodner-Partom 점소성 모델을 이용하여 액체로켓 연소기 재생냉각 챔버의 구조해석을 수행하였다. 구조해석에 사용한 점소성 모델의 재료상수를 구하기 위하여 구리합금에 대하여 변형률 속도를 변화시켜 인장시험을 상온 및 고온에서 수행하였다. 점소성 모델은 상용유한요소 해석 프로그램인 Marc의 사용자 서브루틴을 이용하여 구현하였다. 구조해석 결과 냉각 채널은 압력에 의한 하중보다 열하중에 의하여 대부분의 변형이 발생하며 연소기의 작동조건에서 냉각 채널의 구조적인 안정성 여부를 확인할 수 있었다.

재생냉각시스템의 성능예측기법에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Performance Prediction Logic for a Regenerative Cooling System)

  • 정세용;이양석
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.396-405
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    • 2009
  • The experimental research was conducted to setup a performance prediction logic for the regenerative cooling system on a small scale liquid rocket engine using kerosene and LOX. Total heat flux of the combustion gas side was determined for the flow rate of the coolant, combustion pressure using the calorimeter thrust chamber. Based on the experimental investigation, a performance prediction scheme for the regenerative cooling system is setup in our own way. A performance prediction logic for the regenerative cooling system has been developed by the correction scheme of the combustion gas side. The key parameters determining the temperature limitation of the coolant are the mass flow rate of the coolant and the length of the combustion chamber and the nozzle. And the parameters to control the limitation of the usable wall temperature are the number of channels and wall thickness.

액체 제습식 냉방 사이클의 최적화 (Optimization of Liquid Desiccant Cooling Cycle)

  • 김선창;김영률;이상재;전동순;최장현;권혁민;이창준
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.673-678
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    • 2009
  • This paper presents the optimization process of liquid desiccant cooling cycle using LiCl aqueous solution as a working fluid. Operating conditions and design factors for heat exchangers were optimized by response surface method. As a result, we obtained the 7.297 kW of cooling capacity and 0.788 of COP at optimized condition. Effect of $dT_{hw}$ on system performances was also examined. As $dT_{hw}$ increases, the cooling capacity increases and COP decreases.

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케로신을 연료로 하는 10톤급 액체로켓엔진의 냉각 기구에 관한 연구 (A Study on the Cooling Mechanism in Liquid Rocket Engine of 10tf-Thrust Level using Kerosene as a Fuel)

  • 한풍규;남궁혁준;조원국
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권10호
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    • pp.66-72
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    • 2003
  • 우주발사체의 2단용 엔진으로 10톤급 케로신 액체로켓엔진에 대한 냉각 기구로서, 재생냉각과 막냉각을 고려한 냉각특성에 대한 해석전 연구를 수행하였다. 연소기 내에서 연소 가스의 유동이 축방향으로 층류화되어 있다는 개념하에, 엔진 단면을 서로 독립적인 중심부와 외곽부로 나누며, 외곽부에는 여분의 연료를 분무시킴으로써 연소가스 온도를 낮추어 냉각채널로 전달되는 열유속량과 벽면 온도를 감소시킬 수 있었으며, 엔진의 열적 안정성을 향상시킬 수 있었다.