• 제목/요약/키워드: Thermal Node Analysis

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최적화알고리즘과 열해석을 통합한 위성방열판 설계의 최적화 방법에 관한 연구 (Spacecraft Radiator Design Optimization Approach of Combining Optimization Algorithm with Thermal Analysis)

  • 김희경
    • 항공우주기술
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    • 제12권2호
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    • pp.24-29
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    • 2013
  • 위성방열판은 내부의 부품유닛에서 발생하는 열을 외부우주로 방출하는 열전달경로를 확보하기 위해 적용되는 열제어방법 중 한 가지로서, 이것의 최적설계는 효율적인 위성 열설계의 한 방향이 될 수 있다. 본 연구는 위성 열제어 개발에서 활용하는 위성 열해석과 최적화알고리즘을 결합한 통합해석을 통하여 위성열모델 노드기반의 방열판설계최적화 접근방식을 제안하였다. 이 방법은 위성열해석과 최적화알고리즘의 해석소프트웨어의 종류에 상관없이 적용가능한 개념이며, 일반적인 위성열모델을 사용한 방열판설계의 개념을 그대로 유지하면서 최적화를 할 수 있기 때문에 위성설계에 실제적으로 사용할 수 있다. 또한, 두 해석소프트웨어를 결합하는 전체적인 해석구조와 본 방열판 설계 최적화문제에 대한 정식화를 제시하였다.

단순화 된 열 저항 해석을 이용한 우주용 FPA 열제어 설계 방안 연구 (Study on Methodology of Trade-Off for Space-borne FPA Thermal Design by Simplified Thermal Node Analysis)

  • 장진수;양승욱;김종운;김이을
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.179-185
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    • 2015
  • 우주용 고해상도 전자광학카메라의 개발에 있어 초점면 배열 장치(Focal Plane Assembly, FPA)의 열제어 설계는 영상품질을 결정하는 중요한 요소이다. FPA 열제어 설계의 목표는 영상 촬영 기간 중 안정적인 열 환경을 제공하는 것으로, 촬영 기간 동안 운용 온도를 주어진 범위 내로 유지해야 하며 후속 촬영에 문제가 없도록 빠른 시간 내에 온도 초기화를 완료해야 한다. 상기의 두 항목인 온도 유지와 온도 초기화 중에서 FPA 구조 설계에 따른 영향을 가장 많이 받으며, 설계 변경의 자유도가 상대적으로 낮은 온도 유지 항목에 대하여 FPA 구조설계 초기 단계부터 검토 및 반영이 가능한 단순화 된 열 저항 해석 기반의 온도 예측 방안을 정의하였다. 또한 열해석 결과와의 비교를 통해 온도 예측 방안을 검증, FPA 설계를 위한 trade-off에 효과적으로 사용할 수 있음을 확인하였다.

C0-type Reddy's theory for composite beams using FEM under thermal loads

  • Fan, Xiaoyan;Wu, Zhen
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제57권3호
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    • pp.457-471
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    • 2016
  • To analyze laminated composite and sandwich beams under temperature loads, a $C^0$-type Reddy's beam theory considering transverse normal strain is proposed in this paper. Although transverse normal strain is taken into account, the number of unknowns is not increased. Moreover, the first derivatives of transverse displacement have been taken out from the in-plane displacement fields, so that the $C^0$ interpolation functions are only required for the finite element implementation. Based on the proposed model, a three-node beam element is presented for analysis of thermal responses. Numerical results show that the proposed model can accurately and efficiently analyze the thermoelastic problems of laminated composites.

다층박막단열재 열해석 방법 비교 연구 (Comparison on Thermal Analysis Methods for Multi-Layer Insulation)

  • 현범석;김희경;최준민
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.290-295
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    • 2003
  • Among the thermal analysis methods for Multi-Layer Insulation(MLI), effective emittance, diffusion MLI node and arithmetic MLI node methods are compared. The methods have been applied to the aluminum panel under the low earth orbit environment. TRASYS program is used for geometrical math modeling and SINDA program for thermal math modeling and temperature calculation. Test cases are selected according to MLI area on the panel. Temperature results are calculated and compared under the ratio of absorptivity and emissivity.

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열해석 모델 간략화 및 동적특성에 관한 연구 (A STUDY ON THERMAL MODEL REDUCTION AND DYNAMIC RESPONSE)

  • 전형열;김정훈
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.37-44
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    • 2014
  • A detailed satellite panel thermal model composed of more than thousands nodes can not be directly integrated into a spacecraft thermal model due to its node size and the limitation of commercial satellite thermal analysis programs. For the integration of the panel into the satellite thermal model, a reduced thermal model having proper accuracy is required. A thermal model reduction method was developed and validated by using a geostationary satellite panel. The temperature differences of main components between the detailed and the reduced thermal model were less than $1^{\circ}C$ in steady state analysis. Also, the dynamic responses of the detailed and the reduced thermal model show very similar trends. Thus, the developed reduction method can be applicable to actual satellite thermal design and analysis with resonable accuracy and convenience.

Analysis on Self-Heating Effect in 7 nm Node Bulk FinFET Device

  • Yoo, Sung-Won;Kim, Hyunsuk;Kang, Myounggon;Shin, Hyungcheol
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제16권2호
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    • pp.204-209
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    • 2016
  • The analyses on self-heating effect in 7 nm node non-rectangular Bulk FinFET device were performed using 3D device simulation with consideration to contact via and pad. From self-heating effect simulation, the position where the maximum lattice temperature occurs in Bulk FinFET device was investigated. Through the comparison of thermal resistance at each node, main heat transfer path in Bulk FinFET device can be determined. Self-heating effect with device parameter and operation temperature was also analyzed and compared. In addition, the impact of interconnects which are connected between the device on self-heating effect was investigated.

위성 PCB 열해석을 위한 고 전력소산 소자의 모델링 연구 (A Study of High-Power Dissipation Parts Modeling for Spacecraft PCB Thermal Analysis)

  • 이미현;장영근;김동운
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.42-50
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    • 2006
  • 본 논문에서는 위성의 전장보드 열해석을 위한 최적의 열모델링 방법을 제안하였다. 플레이트 모델링 방법을 통한 보드 모델링에 고전력 소산 소자의 외부 및 내부 구조를 직접 모델링하는 방법을 새롭게 제안하였다. 이러한 모델링 방법을 다른 모델링과 비교 분석하여 효율성을 검토하였고 열진공 시험을 통해 검증하였다. 제시한 소자 모델링 방법으로 HAUSAT-2의 발열이 큰 통신보드의 열해석을 수행한 결과, 노드 네트워크 모델링 방법과 플레이트 모델링 방법의 단점을 모두 보완할 수 있었다. 또한, 소자 모델링 방법은 열적인 문제에 따른 소자 수준의 해결방안을 모색 후, 그에 따른 열해석을 수행하여 효과를 예측할 수 있으므로 열제어계 설계에도 효율적이다.

노심보충수탱크의 직접접촉응축에 대한 MARS의 계산능력평가 (ASSESSMENT OF MARS FOR DIRECT CONTACT CONDENSATION IN THE CORE MAKE-UP TANK)

  • 박근태;박익규;이승욱;박현식
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.64-72
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    • 2014
  • This study aimed at assessing the analysis capability of thermal-hydraulic computer code, MARS for the behaviors of the core make-up tank (CMT). The sensitivity study on the nodalization to simulate the CMT was conducted, and the MARS calculations were compared with KAIST experimental data and RELAP5/MOD3.3 calculations. The 12-node model was fixed through a nodalization study to investigate the effect of the number of nodes in the CMT (2-, 4-, 8-, 12-, 16-node). The sensitivity studies on various parameters, such as water subcooling of the CMT, steam pressure, and natural circulation flow were done. MARS calculations were reasonable in the injection time and the effects of several parameters on the CMT behaviors even though the mesh-dependency should be properly treated for reactor applications.

히트 파이프가 장착된 정지궤도 위성 패널 열해석 프로그램 개발 (DEVELOPMENT OF THERMAL ANALYSIS PROGRAM FOR HEAT PIPE INSTALLED PANEL OF GEOSTATIONARY SATELLITE)

  • 전형열;기정훈;한조영;채종원
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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    • pp.416-421
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    • 2010
  • The north and south panel of a geostationary satellite are used for radiator panels to reject internal heat dissipation of electronics units and utilize several heat pipe networks to control the temperatures of units and the satellite within proper ranges. The design of these panels is very important and essential at the conceptual design and preliminary design stage so several thousands of nodes of more are utilized in order to perform thermal analysis of panel. Generating a large number of nodes(meshes) of the panel takes time and is tedious work because the mesh can be easily changed and updated by locations of units and heat pipes. Also the detailed panel model can not be integrated into spacecraft thermal model due to its node size and limitation of commercial satellite thermal analysis program. Thus development of a program was required in order to generate detailed panel model, to perform thermal analysis and to make a reduced panel model for the integration to the satellite thermal model. This paper describes the development and the verification of panel thermal analysis program with ist main modules and its main functions.

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