• 제목/요약/키워드: Spray Cooling

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간헐적인 연료분무의 유동특성에 관한 연구 (A Study on the Flow Characteristics of an Intermittent Fuel Spray)

  • 김원태;강신재
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제21권9호
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    • pp.1198-1206
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    • 1997
  • The flow characteristics of an intermittent fuel injection into a stationary ambient air were investigated using gasoline. The measurements were made by two-channel, air cooling type Phase Doppler Anemometer(PDA) system (DANTEC, 750 MW). And a pintle type injector of MPI (Multi-point Port Injection) system was utilized as a fuel injector. The PDA receiver optic was set up in a 60.deg. C forward scatter arrangement to obtain the optimum scattering signal of fuel droplets. The data were obtained by synchronizing PDA system with the fuel injection period, and the axial and radial velocity and turbulent components of fuel droplets were mainly measured for the analysis of temporal and spatial distribution depending upon the fuel injection pressures.

고온벽과 충돌하는 나노유체 액적 거동에 관한 연구 (A Study on the Behavior of Nano-fluid Droplet Impacting Upon a Hot Surface)

  • 김으뜸;박인한;배녹호;강보선
    • 한국분무공학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.7-13
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    • 2015
  • In this study, the behavior of water or nanofluid droplets impacting upon a hot surface was investigated by visualization of impacting phenomena with time-delayed photographic technique. Changing the mass ratio of nanofluid and the temperature of the heated surface, the characteristics of the spreading behavior and the diameter of spreading liquid film was compared between water and nanofluid droplets. The impacting droplet spreaded as a liquid film after impact and nanofluid droplets spreaded more widely than water droplets. After reaching the maximum diameter, water droplets shrinked more than nanofluid droplets. Based on this, the heat transfer area from a hot surface to impacting nanofluid droplets would be wider than that of impacting water droplets. Considering individual impacting droplet only, spray cooling using nanofluid would be better than using water.

플라즈마 스프레이 방법으로 코팅 된 $Al_2O_3$막의 구조적 특성 (Structural characterization of $Al_2O_3$ layer coated with plasma sprayed method)

  • 김좌연;유재근;설용태
    • 한국결정성장학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.116-120
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    • 2006
  • 반도체 드라이 에처 시스템의 웨이퍼 정전기 척에 적용하기 위해 플라즈마 스프레이 방법으로 Al-60 계열 기판에 코팅한 $Al_2O_3$ 코팅 막의 특성을 조사하였다. 시편 뒷면에 냉각봉이 장착되었을 때와 없을 때, 용사거리와 분말공급량을 변형하면서 $Al_2O_3$ 막 코팅을 하여 시편을 제작 하였다. 시편 뒷면에 냉각봉이 없을 때는 크랙과 기공이 많이 발생하였다. 시편 뒷면에 냉각봉을 장착하고 분말공급량을 15g/min로 한 경우에 용사거리 60, 70, 80mm에 따른 $Al_2O_3$ 코팅에서는 크랙과 기공은 거의 찾아볼 수 없었다. 용사거리 변화에 따른 $Al_2O_3$ 막 코팅의 표면형태 변화는 없었다. 같은 공정조건에서 분말 공급량을 20g/min로 한 경우에도 크랙은 볼 수 없었으나 약간의 기공이 생겼고, 분말공급량을15g/min로 하였을 때 보다 작은 입자들이 많이 증착되었다. 시편 뒷면에 냉각봉이 없을 때가 시편 뒷면에 냉각봉이 장착된 경우에 비하여 증착 속도가 빨랐다.

전기수력학적 분무 방식을 통해 토출된 비뉴튼성 및 점성유체의 충돌 거동에 대한 실험적 연구 (Experimental investigation on impinging behaviors of non-Newtonian and viscous droplets through electrohydrodynamic atomization)

  • 서경덕;홍지우
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.47-51
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    • 2018
  • The stable deposition of impinging droplets on non-wetting substrates is of great importance for numerous industrial and scientific applications such as coating techniques, inkjet printing, spray cooling of heated surfaces. In this work, we systematically investigate impinging behaviors of non-Newtonian and viscous droplets ejected by electrohydrodynamic atomization.

Ni-Cr-B-Si계 비정질 용사피막의 제조 및 특성 (Fabrication and Characteristics of Thermal Sprayed Ni-Cr-B-Si System Amorphous Coatings)

  • 정하윤;김태형;박경채
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제17권4호
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    • pp.53-59
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    • 1999
  • Amorphous alloys have also been called glassy alloys or non-crystalline alloys. They are made by the rapid solidification. The solidification occurs so rapid that the atoms are frozen in their liquid configuration. There are unique magnetic, mechanical, electrical and corrosive behaviors which result form their amorphous structure. In the study. amorphous coatings were manufactured with Ni-Cr-B-Si powders by flame spray. Measurement of hardness, were resistance, corrosion resistance and observation of microstructures and XRD, DSC were performed to investigate characteristics of amorphous coatings. The experimental results obtained as follow: 1) Amorphous powders could not be manufactured with the spraying in the spraying in the liquid nitrogen. But, amorphous coatings could be manufactured with the rotation cooling method by liquid nitrogen. In the fabrication of amorphous coatings, major factor was the rapid cooling by rotation of the substrate. 2) Hardness of coatings was obtained Hv 960 by formation of amorphous phase. But, wear resistance decreased. That was due to porosity in the coatings by the rapid cooling. 3) In the case of corrosion resistance, amorphous coatings were superior to air-cooled coatings. That was due to formation of amorphous phase. 4) After amorphous coatings were heat-treated at 520℃ for 1hr. hardness increased 80% and wear resistance increased 30% comparing with air cooled coatings. These were due to crystallization of amorphous phase and decrease of porosity by heat-treatment.

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중앙 분사 방식 냉각수 투입에 의한 로켓 연소 후류 냉각에 관한 연구 (A Study for Rocket Exhaust Flow Cooling due to the Central Spray Type Water Injection)

  • 강선일;남중원;허환일
    • 항공우주기술
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    • 제12권1호
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    • pp.163-172
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    • 2013
  • 본 논문에서는 전산유동해석 기법을 활용하여 액체 로켓 연소 후류에 냉각수가 분사됨에 따라 발생하는 냉각 효과를 냉각수 분사량, 분사 위치, 분사 방식의 변화에 따른 영향을 고찰하였다. 연소 후류의 모사를 위해서는 동결 유동해석 기법에 기반한 단일화학종 비반응 해석 모델을 이용하였고, 연소 후류에 분사된 냉각수의 모사를 위해서는 Euler-Lagrangian 해석법에 따르는 이산 상 모델(Discrete Particle Model)을 사용하였다. 해석 결과 연소 후류의 약 2배 정도 냉각수가 투입되었을 때 연소 후류 중심부에서는 연소 후류의 온도가 상대적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

물/부동액-기반Al2O3나노유체를 이용한 차량용 냉각시스템 성능 향상에 관한 실험적 연구 (Experimental Investigation on the Thermal Performance Enhancement of Cooling System for Vehicles using Water/Coolant-Based Al2O3 Nanofluids)

  • 박용준;김현진;이승현;최태종;강예준;장석필
    • 한국분무공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.65-69
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    • 2015
  • In this study, the thermal performance of vehicle's cooling system is experimentally investigated using the water/coolant-based $Al_2O_3$ nanofluids as working fluids. For the purpose, the water/coolant-based $Al_2O_3$ nanofluids are prepared by twostep method with gum arabic. In order to obtain the well-suspended nanofluids, the agglomerated $Al_2O_3$ nanoparticles are precipitated using centrifugal force and the experiments are performed with supernatant of them. The thermal conductivity is measured by transient hot wire method and the thermal conductivity of nanofluids is enhanced up to 4.8% as compared to that of base fluids. Moreover, the cooling performance of water/coolant-based $Al_2O_3$ nanofluids is evaluated using vehicle's engine simulator under the constant RPM condition. The results show that the cooling performance of automobile engine increases up to 5.9% using prepared nanofluids. To investigate the effect of nanofluids on exhaust gas, the $NO_x$ emission is measured during the operation with respect to time and 10.3% of $NO_x$ emission is decreased. The experimental results imply that the water/coolant-based $Al_2O_3$ nanofluids might be used as a next-generation vehicles' coolant

증발냉각을 이용한 배기열 회수장치의 성능에 관한 연구 (Performance of Heat Recovery System using Evaporative Cooling)

  • 유성연;김태호;김명호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권1호
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    • pp.37-43
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    • 2015
  • 현열 뿐만 아니라 잠열을 이용하는 증발냉각은 배기열 회수에 매우 유용하게 사용될 수 있다. 본 연구의 목적은 증발냉각을 이용한 배기열 회수장치의 성능을 실험적으로 규명하는 것이다. 성능실험장치는 플라스틱 열교환기, 물 분무 노즐, 공기유동용 홴, 물 순환용 펌프, 수조, 온도 습도 유량 측정 센서 등으로 구성되었다. 증발이 없는 현열 회수에서의 유용도와 증발을 수반하는 전열 회수에서의 유용도를 여러가지 작동조건에서 측정하여 비교하였다. 현열냉각과 증발냉각의 유용도는 공기의 유량이 증가함에 따라 감소하고, 대향류에서의 유용도가 평행류에서의 유용도 보다 휠씬 높다. 증발냉각의 경우 물 유량이 증가함에 따라 유용도는 증가하고, 평행류가 대향류보다 물 유량에 더 민감함을 알 수 있다.

단프라시트를 적용한 간접식 증발냉각 장치의 냉각 성능 예측 (Prediction of Cooling Performance for Indirect Evaporative Cooling System Using Danpla Sheet)

  • 김명호;김병재
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.892-897
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    • 2020
  • 본 연구에서는 간접식 증발냉각 장치의 냉각 성능을 예측하고 다양한 공기 유량 및 물 분무 유량 조건을 만족하는 성능 상관식을 제안한다. 기존의 플라스틱 열교환기는 공조 공간의 크기에 따라 금형을 새로 제작해야 하기 때문에 높은 효율에도 불구하고 잘 사용하지 않았다. 한편 단프라시트는 일반적으로 두께가 얇아 열교환이 우수하고, 특히 제작이 매우 용이하다. 따라서 열교환기를 단프라시트로 제작할 경우 금형이 별도로 필요하지 않아 열교환기 제작 비용을 크게 절감할 수 있다. 이에 본 연구에서는 단프라시트로 다채널 열교환기를 제작하여 간접식 증발냉각 장치를 제작하였다. 성능 실험장치는 열교환기, 물 분사 노즐, 터보홴, 항온조, 순환 펌프, 온도 센서, 습도 센서, 차압식 유량계 및 자료획득 장치로 구성하였다. 증발냉각 시 공기 유량이 증가하면 유용도가 감소하였고, 수공비에 따라 유용도 최적점이 존재하였다. 등온 조건에서 냉각 성능을 예측하는 상관식과 실내 환기 온도와 외기 상태를 반영하는 성능 상관식을 제안하였다. 상관식들의 냉각 성능 오차는 4 % 이내였다.

FDS를 이용한 교번식 미분무방식의 소화 성능 분석 (Analysis of Fire Suppression Efficiency for Intermittent Water Spray Pattern by Fire Dynamics Simulator)

  • 지문학;이병곤
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.216-220
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    • 2008
  • 물분무소화설비는 화원의 냉각, 주변공기의 희석, 미세한 물방울의 증발에 의한 열차단과 같은 소화특성을 이용한다. 미분무수의 운동량은 입자가 큰 물방울에 비해 상대적으로 낮으며 화원의 침투능력도 효과적이지 못하다. 증발된 수증기에 의한 기여는 무게가 가볍고 밀도가 희박하여 화원에 일부분으로 제한되는 경향이 있다. 반면, 사이클식 미분무 패턴은 성층화된 분무 특성에 의해 공기 추출능력과 침투력이 개선될 것으로 예상된다. 이 논문에서는 유체공학적 화재모델인 FDS를 사용하여 교번식 미분무 패턴에 대해 분석된 소화능력을 다룬다. 저자는 이 분석이 미분무 노즐의 표본을 개발하기 위한 기본 개념을 제공할 수 있기를 기대한다.