Moreno-Navarro, Pablo;Perez-Aparicio, Jose L.;Gomez-Hernandez, J.J.
Coupled systems mechanics
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v.11
no.2
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pp.151-166
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2022
Peltier cells have low efficiency, but they are becoming attractive alternatives for affordable and environmentally clean cooling. In this line, the current article develops closed-form and semianalytical solutions to improve the temperature distribution of Bi2Te3 thermoelements. From the distribution, the main objective of the current work-the optimal electric intensity to maximize cooling-is inferred. The general one-dimensional differential coupled equation is integrated for linear and quadratic geometry of thermoelements, under temperature constant properties. For a general shape, a piece-wise solution based on heat flux continuity among virtual layers gives accurate analytical solutions. For variable properties, another piece-wise solution is developed but solved iteratively. Taking advantage of the formulae, the optimal intensity is directly derived with a minimal computational cost; its value will be of utility for more advanced designs. Finally, a parametric study including straight, two linear, barrel, hourglass and vase geometries is presented, drawing conclusions on how the shape of the thermoelement affects the coupled phenomena. A specially developed coupled and non-linear finite element research code is run taking into account all the materials of the cell and using symmetries and repetitions. These accurate results are used to validate the analytical ones.
Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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v.27
no.6
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pp.303-310
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2023
The equivalent static load for non-structural elements has a limitation in that the sloshing effect and the interaction between the fluid and the water tank cannot be considered. In this study, the equations to evaluate the impulse and convective components in the design codes and previous research were compared with the shaking table test results of a rectangular water tank with flexible wall panels. The conclusions of this study can be summarized as follows: (1) It was observed that the natural periods of the impulsive component according to ACI 350.3 were longer than system identification results. Thus, ACI 350.3 may underestimate the earthquake load in the case of water tanks with flexible walls. (2) In the case of water tanks with flexible walls, the side walls deform due to bending of the front and back walls. When such three-dimensional fluid-structure interaction was included, the natural period of the impulsive component became similar to the experimental results. (3) When a detailed finite element (FE) model of the water tank was unavailable, the assumption Sai = SDS could be used, resulting in a reasonably conservative design earthquake load.
The main purpose of this paper is to study the zero-divisor properties of the zero-symmetric near-ring of skew formal power series R0[[x; α]], where R is a symmetric, α-compatible and right Noetherian ring. It is shown that if R is reduced, then the set of all zero-divisor elements of R0[[x; α]] forms an ideal of R0[[x; α]] if and only if Z(R) is an ideal of R. Also, if R is a non-reduced ring and annR(a - b) ∩ Nil(R) ≠ 0 for each a, b ∈ Z(R), then Z(R0[[x; α]]) is an ideal of R0[[x; α]]. Moreover, if R is a non-reduced right Noetherian ring and Z(R0[[x; α]]) forms an ideal, then annR(a - b) ∩ Nil(R) ≠ 0 for each a, b ∈ Z(R). Also, it is proved that the only possible diameters of the zero-divisor graph of R0[[x; α]] is 2 and 3.
The <100> oriented $Fe_{83}Ga_{17}$ alloys with various contents of NbC or B were prepared by directionally solidification method at the growth rate of $720mm{\cdot}h^{-1}$. With a small amount of precipitates, the columnar grains grew with cellular mode during directional solidification process, while like-dendrite mode of grains growth was observed in the alloys with higher contents of 0.5 at% due to the dragging effect of precipitates on the boundaries. The NbC precipitates disperse both inside grains and along the boundaries of $Fe_{83}Ga_{17}$ alloys with NbC addition, and the Fe2B secondary phase particles preferentially distribute along the grain boundaries in B-doped alloys. Precipitates could affect grain growth and improved the <100> orientation during directional solidification process. Small amount of precipitate element addition slightly increased the magnetostrictive strain, and a high value of 335 ppm under pre-stress of 15 MPa was achieved in the alloys with 0.1 at% NbC. Despite the fact that the effect on magnetic induction density of small amount of precipitates could be negligible, the coercivity markedly increased with addition of precipitate element for $Fe_{83}Ga_{17}$ alloy due to the retarded domain motion resulted by precipitates.
This research was conducted to secure fundamental data for development of a recirculating hydroponic system. To achieve this, Lycopersicum esculentum var. 'Dafnis' and 'TY Tiny' were grown with Yamazaki hydroponic solution and the inorganic element concentrations of plant leaves and nutrient solution of supplied and drained were analyzed periodically. The T-N and P contents in both varieties of tomato leaves showed gradual decreasing tendencies with the passage of time. The 'TY Tiny' tomato had higher contents of those two nutrients than 'Dafnis' tomato in the late stage. The K content of 'Dafnis' tomato was high in the early growth stage, but low in the late stage. However, that of 'TY Tiny' tomatoes rose in the late stage. The Ca content gradually increased in both varieties of tomato in the latter stages. The EC of the drained nutrient solution in both varieties of tomato showed increasing tendencies as time had passed, but the pH was get lowered in the drained solution. The concentrations of NO3-N, K, Ca, Mg, Na, Fe, and B, except PO4-P in the drained nutrient solution were generally higher than those in the supplied solution, especially in the period of October through December. The above results can be used for controlling of nutrient concentrations in the recirculated hydroponic cultivation of tomato.
Hyeok-Jin Yang;Hyeong Ju Mun;Ye-Seul Cho;Jun-Hong Park;Hyun-Jun Youn;In-Chul Choi;Myung-Hoon Oh
Journal of the Korean Society for Heat Treatment
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v.37
no.2
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pp.79-85
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2024
The effects of annealing heat treatment and the addition of Cu element on the shape memory effect of the NiTi-based alloy were investigated by analyzing differential scanning calorimeter results and characterizing recovery rate through 3D scanning after Vickers hardness test. Through 3D scanning of impressions after Vickers hardness test, the strain recovery rates for specimens without annealing treatment and annealed specimens at 400, 450, and 500℃ were measured as 45.96%, 46.76%, 52.37%, and 43.57%, respectively. This is because as the annealing temperature increases, both B19' and NiTi2 phases, which can impede martensitic transformation, are incorporated within the NiTi matrix. Particularly, additional phase transformation from R-phase to B19' observed in specimens annealed at 400 and 450℃ significantly contributes to the improvement in strain recovery rates. Additionally, the results regarding the Cu element content indicate that when the total content of Ni and Cu is below 49.6 at.%, the precipitation of fine B19' and NiTi2 phases within the matrix can greatly influence the transformation enthalpy and temperature range, resulting in relatively lower strain recovery rates in NiTi alloys with a small amount of Cu element produced in this study.
Jeon, Min Ku;Kim, Sung-Wook;Lee, Sang-Kwon;Choi, Eun-Young
Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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v.18
no.3
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pp.415-420
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2020
Strontium is known as a salt-soluble element during the electrolytic oxide reduction (EOR) process. The chemical behavior of SrO during EOR was investigated via thermodynamic calculations to provide quantitative data on the chemical status of Sr. To achieve this, thermodynamic calculations were conducted using HSC chemistry software for various EOR conditions. It was revealed that SrO reacts with LiCl salt to produce SrCl2, even in the presence of Li2O, and that the ratio of SrCl2 depends on the initial concentration of Li2O dissolved in LiCl. It was found that SrO reacts with Li to produce Sr during EOR and that the reduced Sr reacts with LiCl salt to produce SrCl2. As a result, the proportions of metallic forms were lower in Sr than in La and Nd under various EOR conditions. The thermodynamic calculations indicated that the three chemical forms of SrO, SrCl2, and Sr co-exist in the EOR system under an equilibrium with Li, Li2O, and LiCl.
The purpose of this study was to know that the 'Thinking Science' activities affects the enhancement of critical thinking skill by the logical thinking skill about pupils in the $5^{th}$ and $6^{th}$ grade of elementary school in Korea. The 19 activities of 'Thinking Science' as the teaching materials was implemented to 40 pupils in elementary school over 13 weeks. Results indicated that the experimental group presented statistically meaningful improvement in logical thinking skills(p<.05). Those teaching materials contributed to improve 3 logical sub-elements significantly(p<.05) as the proportional logical element, the probabilistic logical element, and combinational logical element. But, there was no significant improvement in conservational logical element, control of variable element, and correlational element(p<.05).
The design, numerical simulation, and an experimental implementation of two-element cross-shaped microstrip line-fed printed slot array antenna for IMT-2000 at the 2.0 GHz band is presented in this paper. The proposed antenna with relative permittivity 4.3 and thickness 1.0mm is analyzed by the Finite-Difference Time-Domain (FDTD) method. It was shown that the measured 2.0 VSWR bandwidth of one-element microstrip slot antenna is from 1.42 GHz to 2.69 GHz, which is approximately 61.8% and that of two-element microstrip slot array antenna is from 1.42 GHz to 2.56 GHz, which is approximately 57.3% And it was shown that the measured gain of one-element microstrip slot antenna is 2.75 dBi and that of two-element microstrip slot antenna is 4.75 dEi. The antennas were fabricated and tested. The measured results are in good agreements with the FDTD results.
Recently, all-solid-state batteries (ASSBs) have attracted increasing interest owing to their higher energy density and safety. As the core material of ASSBs, the characteristics of the solid electrolyte largely determine the performance of the battery. Thus far, a variety of inorganic solid electrolytes have been studied, including the NASICON-type, LISICON-type, perovskite-type, garnet-type, glassy solid electrolyte, and so on. The garnet Li7La3Zr2O12 (LLZO) solid electrolyte is one of the most promising candidates because of its excellent comprehensively electrochemical performance. Both, experiments and theoretical calculations, show that cubic LLZO has high room-temperature ionic conductivity and good chemical stability while contacting with the lithium anode and most of the cathode materials. In this paper, the crystal structure, Li-ion transport mechanism, preparation method, and element doping of LLZO are introduced in detail based on the research progress in recent years. Then, the development prospects and challenges of LLZO as applied to ASSBs are discussed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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