• Title/Summary/Keyword: Thermal engineering

Search Result 15,323, Processing Time 0.043 seconds

고압터빈 노즐에서 입구온도분포와 장착조건에 따른 저주기 피로 수명 영향에 대한 연구 (A Study on Variations of the Low Cycle Fatigue Life of a High Pressure Turbine Nozzle Caused by Inlet Temperature Profiles and Installation Conditions)

  • 허재성;강영석;이동호;서도영
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제39권11호
    • /
    • pp.1145-1151
    • /
    • 2015
  • 항공기 및 엔진의 성능 극대화와 운용 유지비 최소화로 인하여 고압터빈 구성품은 점점 더 가혹한 환경에서 장시간 운용을 요구 받고 있다. 이를 해결하기 위해 냉각 극대화, 재료의 고급화, 코팅 기술 적용 등과 함께 재료 모델링, 유한요소해석, 통계적 기법 등의 수치적 해석 방법이 광범위하게 활용되고 있다. 본 연구에서는 일방향 응고 재료의 1 단 고압터빈 노즐의 운용 환경인 터빈 노즐 입구온도분포와 장착조건의 변화에 따른 노즐의 구조 건전성을 저주기 피로 수명을 통해 평가하고 가장 유리한 조건을 모색하고자 한다. 이를 위해 냉각 설계에 의한 노즐의 금속 온도 분포는 복합 열전달 해석을 통해 얻으며, 이를 근거로 탄소성 해석을 수행하고 그 결과를 기초로 저주기 피로 수명을 평가하였다.

모터구동 회로 응용을 위한 대전력 전류 센싱 트렌치 게이트 MOSFET (Current Sensing Trench Gate Power MOSFET for Motor Driver Applications)

  • 김상기;박훈수;원종일;구진근;노태문;양일석;박종문
    • 전기전자학회논문지
    • /
    • 제20권3호
    • /
    • pp.220-225
    • /
    • 2016
  • 본 논문은 전류 센싱 FET가 내장되어 있고 온-저항이 낮으며 고전류 구동이 가능한 트렌치 게이트 고 전력 MOSFET를 제안하고 전기적 특성을 분석하였다. 트렌치 게이트 전력 소자는 트렌치 폭 $0.6{\mu}m$, 셀 피치 $3.0{\mu}m$로 제작하였으며 내장된 전류 센싱 FET는 주 전력 MOSFET와 같은 구조이다. 트렌치 게이트 MOSFET의 집적도와 신뢰성을 향상시키기 위하여 자체 정렬 트렌치 식각 기술과 수소 어닐링 기술을 적용하였다. 또한, 문턱전압을 낮게 유지하고 게이트 산화막의 신뢰성을 증가시키기 위하여 열 산화막과 CVD 산화막을 결합한 적층 게이트 산화막 구조를 적용하였다. 실험결과 고밀도 트렌치 게이트 소자의 온-저항은 $24m{\Omega}$, 항복 전압은 100 V로 측정되었다. 측정한 전류 센싱 비율은 약 70 정도이며 게이트 전압변화에 대한 전류 센싱 변화율은 약 5.6 % 이하로 나타났다.

AlN 기판의 표면조도 및 소결온도가 Ag 후막도체의 접착강도에 미치는 영향 (Effect of surface roughness of AlN substrate and sintering temperature on adhesion strength of Ag thick film conductors)

  • 구본급
    • 한국결정성장학회지
    • /
    • 제30권3호
    • /
    • pp.83-90
    • /
    • 2020
  • 열전도성이 우수한 AlN 기판에 형성되는 Ag계 후막도체의 접착강도에 미치는 기판 표면조도 및 소결 온도의 영향을 연구하였다. 표면조도(Ra)가 0.5인 AlN 기판을 사용하여 제조한 후막도체의 접착강도가 이보다 표면조도가 크거나 또는 작은 기판을 사용하여 제조한 후막도체의 경우보다 높게 나타났다. 표면조도가 0.5보다 작은 기판의 경우 Ag 후막도체와 기판 사이의 접촉면적이 표면조도가 0.5인 기판보다 상대적으로 작아 접착강도가 작게 나타났다. 한편, 표면조도가 0.5보다 큰 기판을 사용한 경우에는 도체막이 기판에 완전히 접착되지 못하는 현상이 나타났고, 이로 인해서 접착강도가 적게 나타남을 알 수 있었다. 또한, 850℃에서 소결하여 얻어진 Ag계 후막도체 막의 표면 평활도가 다른 소결 온도에서 소결하여 얻어진 도체막의 평활도에 비해 가장 우수하였고, 이로 인해 도체막의 접착강도가 가장 높게 나타남을 알 수 있었다.

[CoFe/Pt/CoFe]/IrMn 다층박막의 수직자기 이방성 각도에 따른 상호교환결합력 특성 (Anisotropy Angle Dependence of Interlayer Exchange Coupling of Perpendicular Magnetic [CoFe/Pt/CoFe]/IrMn Multilayers)

  • 이상석;최종구;황도근;이장로
    • 한국자기학회지
    • /
    • 제18권6호
    • /
    • pp.232-236
    • /
    • 2008
  • [CoFe/Pt/CoFe]/IrMn 다층박막에 대하여 반강자성체 IrMn층 두께 의존성 및 열적안정성, 수평으로 전환하는 각도에 의존하는 수직자기 이방성 특성을 관찰하였다. IrMn층을 통해 유도된 강자성체/비자성체/강자성체 구조인 [CoFe($10{\AA}$)/Pt($8{\AA}$)/CoFe($10{\AA}$)]/IrMn 다층박막은 IrMn 두께 $7{\AA}$부터 상호교환결합력이 형성되었고, 열처리 온도 $250^{\circ}C$까지 열적안정성을 유지하였다. 수직자기 이방성 [CoFe/Pt/CoFe]/IrMn 다층박막에서 바닥 CoFe층과 Pt층을 사이에 두고 반강자성체인 IrMn층에 의해 고정되어 있는 상부 CoFe층간의 상호교환결합력은 이방성 측정 각도가 $0^{\circ}$, $60^{\circ}$일 때 각각 1,000 Oe, 1,500 Oe로, $90^{\circ}$일 때 $\infty$ Oe로 나타났다.

증기발생기 수위조절 시스템의 디지탈화 (Digitalization of the Nuclear Steam Generator Level Control System)

  • Lee, Yoon-Joon;Lee, Un-Chul
    • Nuclear Engineering and Technology
    • /
    • 제25권1호
    • /
    • pp.125-135
    • /
    • 1993
  • 안전하고 효율적인 원자력 발전소의 운전은 디지탈 기술을 이용한 발전소 자동화로 이루어질 수 있다는 인식과 함께 이같은 발전소 자동화는 차세대 원자력 발전소의 중요한 목표중의 하나가 되고 있다. 전체적인 발전소 수준의 자동화를 위해서는 일차적으로 각 주요 시스템에 대한 디지털화가 요구되며 본 논문에서는 증기발생기의 수위조절 시스템에 대해 연구하였다. 이를 위해 증기발생기의 열수력학적 모델을 이용하여 증기발생기에 작용하는 여러가지 입력과 수위와의 관계를 전달함수로 표시하였으며 이를 이용하여 기존의 발전소에서 사용되고 있는 3 요소 제어시스템을 검토하였다. 본 논문에서의 제어구성은 증기발생기 그 자체를 시스템내에 플랜트로서 포함시킨 것이기 때문에 전체적인 시스템 차수가 증가하며 디지탈 과정중 수치적 불안정이 야기된다. 이러한 문제와 아울러 저출력에서는 궤환신호로 작용하는 급수유량의 신뢰도가 작음을 고려하여 2 요소 제어시스템 및 그에 따른 디지탈 제어기에 대해 연구하였다. 이 시스템의 디지탈 비례적분제어기는 그 이득 및 적분시간상수가 초기출력에 따라 변하며 전체적인 시스템의 응답특성이 안정성 및 기타 제어 특성을 동시에 만족시키도록 하고 있다. 이러한 제어기를 사용한 2 요소 제어시스템은 초기출력에만 의존하므로 정의하기가 간단하며 또 이러한 시스템의 수위응답은 그에 대응하는 아날로그 시스템의 결과와 비슷함을 보이고 있다.

  • PDF

Comparative Experiments to Assess the Effects of Accumulator Nitrogen Injection on Passive Core Cooling During Small Break LOCA

  • Li, Yuquan;Hao, Botao;Zhong, Jia;Wang, Nan
    • Nuclear Engineering and Technology
    • /
    • 제49권1호
    • /
    • pp.54-70
    • /
    • 2017
  • The accumulator is a passive safety injection device for emergency core cooling systems. As an important safety feature for providing a high-speed injection flow to the core by compressed nitrogen gas pressure during a loss-of-coolant accident (LOCA), the accumulator injects its precharged nitrogen into the system after its coolant has been emptied. Attention has been drawn to the possible negative effects caused by such a nitrogen injection in passive safety nuclear power plants. Although some experimental work on the nitrogen injection has been done, there have been no comparative tests in which the effects on the system responses and the core safety have been clearly assessed. In this study, a new thermal hydraulic integral test facility-the advanced core-cooling mechanism experiment (ACME)-was designed and constructed to support the CAP1400 safety review. The ACME test facility was used to study the nitrogen injection effects on the system responses to the small break loss-of-coolant accident LOCA (SBLOCA) transient. Two comparison test groups-a 2-inch cold leg break and a double-ended direct-vessel-injection (DEDVI) line break-were conducted. Each group consists of a nitrogen injection test and a nitrogen isolation comparison test with the same break conditions. To assess the nitrogen injection effects, the experimental data that are representative of the system responses and the core safety were compared and analyzed. The results of the comparison show that the effects of nitrogen injection on system responses and core safety are significantly different between the 2-inch and DEDVI breaks. The mechanisms of the different effects on the transient were also investigated. The amount of nitrogen injected, along with its heat absorption, was likewise evaluated in order to assess its effect on the system depressurization process. The results of the comparison and analyses in this study are important for recognizing and understanding the potential negative effects on the passive core cooling performance caused by nitrogen injection during the SBLOCA transient.

폴리이미드 중공사막을 이용한 $H_2S/CH_4$ 투과거동에 관한 연구 (The Permeation Behaviors of $H_2S/CH_4$ using Polyimide Hollow Fiber Membranes)

  • 이형근;안영모;김대훈;조항대;서용석;박영성
    • 멤브레인
    • /
    • 제19권4호
    • /
    • pp.261-267
    • /
    • 2009
  • 폴리이미드는 유리상 고분자로서 높은 화학적 저항성과 열적 안정성을 지니고 있으며, 기계적 물성이 거의 변하지 않는다. 본 연구에서는 황화수소와 메탄의 투과특성을 알아보기 위하여 폴리이미드 중공사막을 건/습식 상전이 공정에 의하여 제조하였고, 제조된 중공사막의 구조 및 실리콘 코팅 전/후의 황화수소와 메탄의 투과특성에 대하여 알아보았다. 압력이 증가함에 따라 황화수소의 투과도는 가소화 현상으로 인해 증가하였고, 황화수소와 메탄의 선택도 역시 증가하는 것으로 나타났다. 실험에 사용된 세 종류의 막 가운데 KSM03b의 투과도와 KSM03d의 선택도가 가장 높은 것으로 나타났다. air gap이 증가 할수록 투과도는 감소하지만 선택도는 증가하였다. 또한 실리콘 코팅 후 투과도는 감소하였지만, 선택도는 증가하였고 7기압에서 KSM03d의 선택도는 275이었다.

EuTroLoy 16006 분말을 이용한 내열강의 레이저 클래딩에 관한 연구(II) - 멀티패스 클래드 층의 합금 성분 분포 특성 - (Study on Laser Cladding of Heat Resisting Steel Using EuTroLoy 16006 Powder(II) - Characteristics of Alloying Elements Distribution of Multi Pass Clad Layer -)

  • 김종도;이은진;김철규
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제41권4호
    • /
    • pp.307-312
    • /
    • 2017
  • 레이저 클래딩은 아크 용접 및 용사와 같은 기존 클래딩 기술보다 우수한 장점을 가진다. 레이저 클래딩으로 형성한 클래드 층의 희석률은 낮으며 모재와의 결합력이 우수하고 결함이 거의 존재하지 않는다. 이러한 특징을 가진 레이저 클래딩을 실제 선박용 배기밸브에 적용하기에 위해 지난 제1보의 논문에서 조사한 공정변수에 따른 1 패스 클래드 층의 특성을 통해 넓은 면적에 클래딩 시 1 패스 클래드 층의 중첩이 필수적이라는 것을 알 수 있었다. 따라서 본 논문에서는 중첩률에 따른 멀티패스 클래드 층의 형상 차이를 비교하고 일정 중첩률 조건에서 EDS 및 EPMA를 통해 합금 성분 분포를 파악하였다. 실험결과, 중첩률이 증가할수록 클래드 층의 길이가 감소하고 높이가 증가하였으며 동일한 조건의 1 패스 클래드 층보다 높이가 상승하였다. 성분 분석을 통해 모재 희석이 많이 발생한 첫 번째 클래드 층에서 Fe이 높게 측정되었으나 나머지 영역에서는 희석이 감소하여 Co가 증가하고 Fe이 감소하였으며 균일한 성분 분포가 관찰되었다.

하이브리드 태양열 해수담수기의 운전 조건별 성능실험 (Performance of Hybrid Solar Still Under Operating Conditions)

  • 여세동;임병주;유상석;정경열;박창대
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제41권8호
    • /
    • pp.511-519
    • /
    • 2017
  • 태양열 및 발전기의 배기가스 폐열을 복합열원으로 이용하여 작동되는 하이브리드 태양열 해수담수기의 성능을 증가시키기 위한 실험을 수행하였다. 실험 장비는 집열 면적이 $1m{\times}2m$인 단순 태양열 증류기와 수직 다중효용부로 구성되어 있다. 실험은 두 대의 동일한 하이브리드 태양열 해수담수기에 대하여 태양열을 열원으로 실외에서 다양한 운전 조건으로 수행하였다. 실험 결과 하이브리드 태양열 해수담수기의 담수 생산량은 다양한 운전 조건에 의존하였다. 태양열 증류기의 측면 유리에 단열을 하는 것과 낮은 초기 베이진 해수 수위는 태양열 해수담수기의 성능을 증가시켰다. 반사율이 평균 47%보다 낮은 반사휜의 적용은 예상과 다르게 총 생산량을 감소시켰다. 그러나 다중효용부로 공급하는 해수 공급 유량은 실험 범위 내에서 생산량에 명확한 영향을 보이지 않았다.

주기적 표면 구조의 SiO$_2$ 기판을 이용한 ZnO박막의 Graphoepitaxy (Graphoepitaxy of ZnO layers grown on periodic structured Si substrates)

  • 정진우;안현철;이창용;김광희;최석철;이태훈;박승환;정미나;정명훈;이호준;양민;;장지호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
    • /
    • pp.1042-1045
    • /
    • 2005
  • 주기적인 구조를 갖는 Si (100) 기판을 이용하여 ZnO 박막을 graphoepitaxy 법으로 성장시키기 위한 가능성을 알아 보았다. photolithography에 의해 주기적 구조를 형성시켰으며, ZnO박막은 RF-sputter 법으로 증착하여 시료를 제작 하였다. 제작된 시료는 700$^{\circ}C$${\sim}$900$^{\circ}C$의 수증기 분위기에서 2시간동안 열처리 하여 열처리 온도에 대한 결정성의 변화를 고찰 하였다. 시료의 결정성은 Atomic Force Microscopy (AFM), PL(Photoluminescence)를 통해, 표면과 광학적 특성의 변화를 고찰하였다.

  • PDF