• 제목/요약/키워드: Ultrasonic energy

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초음파를 이용한 동식물성 혼합 폐유지로부터 바이오디젤 제조 (Biodiesel Production from Waste Oils Mixed with Animal Tallows and Vegetable Oil by Transesterification Using Ultrasonic Irradiation)

  • 정경환;박병건
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권4호
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    • pp.487-492
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    • 2013
  • 초음파를 에너지원으로 하는 에스테르 교환 반응에 의해 오리기름과 쇠기름 등 동물성 폐유지와 대두유를 혼합한 동식물성 폐유지로부터 바이오디젤을 제조하였다. 초음파를 이용한 동식물성 유지의 에스테르 교환 반응 특성과 생성된 바이오디젤의 물리화학적 특성을 조사하였다. 또한, 초음파와 열에너지에 의한 에스테르 교환 반응의 반응특성도 비교하였다. 초음파를 이용한 에스테르 교환 반응에 의한 바이오디젤 수율은 균일계 알칼리 촉매인 수산화칼륨 촉매에서 높았다. 초음파를 이용한 동식물성 혼합 폐유지의 에스테르 교환 반응에서 수산화칼륨 촉매를 식물성 유지에 대해 무게비로 0.5% 사용하고, 혼합 폐유지에 대한 메탄올의 몰 비가 6일 때 지방산 메틸에스테르의 수율이 가장 높았다. 초음파를 에스테르 교환 반응의 에너지원으로 사용하면 반응시간 5분 만에 최고 수율과 평형에 도달하였다.

Ultrasonic ranging technique for obstacle monitoring above reactor core in prototype generation IV sodium-cooled fast reactor

  • Kim, Hoe-Woong;Joo, Young-Sang;Park, Sang-Jin;Kim, Sung-Kyun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권4호
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    • pp.776-783
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    • 2020
  • As the refueling of a sodium-cooled fast reactor is conducted by rotating part of the reactor head without opening it, the monitoring of existing obstacles that can disturb the rotation of the reactor head is one of the most important issues. This paper deals with the ultrasonic ranging technique that directly monitors the existence of possible obstacles located in a lateral gap between the upper internal structure and the reactor core in a prototype generation IV sodium-cooled fast reactor (PGSFR). A 10 m long plate-type ultrasonic waveguide sensor, whose feasibility has been successfully demonstrated through preliminary tests, was employed for the ultrasonic ranging technique. The design of the sensor's wave radiating section was modified to improve the radiation performance, and the radiated field was investigated through beam profile measurements. A test facility simulating the lower part of the upper internal structure and the upper part of the reactor core with the same shapes and sizes as those in the PGSFR was newly constructed. Several under-water performance tests were then carried out at room temperature to investigate the applicability of the developed ranging technique using the plate-type ultrasonic waveguide sensor with the actual geometry of the PGSFR's internal structures.

초음파와 음향 방출법을 이용한 복합재료 직교적층판의 점진적 손상과정에 관한 연구 (Responses of Ultrasonic Backscattered Energy and AE Charateristics on the Progressive Damage of Crossply Composite Laminates)

  • 전흥재
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권5호
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    • pp.1084-1092
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    • 2000
  • Responses of ultrasonic back scattered energy and AE (Acoustic Emission) characteristics related to the progressive damage of $[0/90-{2}]_s$ and $[0/90-{4}]_s$ crossply laminates were studied. It was found that the ultrasonic backscattered energy was sensitive to the matrix cracking but not sensitive to other failure mechanisms. However, AE was proved to be sensitive to matrix cracking as well as other failure mechanisms.AE signals were analyzed by investigating the amplitude and number of counts per event for corresponding applied strain. Loading and unloading tests were conducted separately. AE results showed Kaiser effect in the crossply composite laminates and ultrasonic results supported the AE results.

펄스-에코법을 이용한 접착접합 시험편의 정량적 비파괴 평가 (Quantitative Nondestructive Evaluation of Bonded Joints utilizing Pulse-Echo Ultrasonic Test)

  • 오승규;황영택;이원
    • 한국정밀공학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.157-164
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    • 2003
  • The pulse-echo method is one of the most widely used ultrasonic techniques for application of nondestructive evaluation. Particularly, quantitative nondestructive evaluation of defects has been considered more important to assure the reliability and the safety of structure. Frequency energy in adhesive joints is based on the ultrasonic wave analysis. The attenuation coefficient upon wave amplitude and the frequency energy that is expressed in the term of wave pressure amplitude were utilized for the primary wave experiment. By means of a control experiment, it was confirmed that the variation of the frequency energy in adhesive joints depends on transition by stress variation. In this paper, the ultrasonic characteristics were measured for single lap joint and Double Cantilever Beam specimen with different fracture modes that was subjected to stress. Consequently, the data that was obtained from the adhesive specimen was analytically compared to the fracture mechanics parameter

PDPA에 의한 Pintle형 노즐의 미립화 특성실험 -식물유를 중심으로- (Atomization Characteristics Experiment of Pintle Type Nozzle by the PDPA)

  • 나우정;유병구;정진도
    • 에너지공학
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    • 제7권1호
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    • pp.17-23
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    • 1998
  • 본 실험은 고점성 미강유의 액체 미립화를 향상시키기 위해 초음파 에너지를 적용하여 미립화 특성을 규명하고자 수행하였다. 식물유의 미립화 실험장치는 유사하게 1마력의 구동모터와 노즐을 장착할 수 있는 인젝터 및 소형분사 펌프 등으로 구성되어 있는 분사장치, 액적의 분산을 막기 위한 포집장치, 공급되는 연료에 초음파 진동을 가해주는 초음파 장치, 그리고 미립화 정도를 측정하기 위한 PDPA 시스템으로 구성되어 있다. 핀틀형 노즐에서 된끝각을 5$^{\circ}$ $10^{\circ}$ 15$^{\circ}$이며, 분사압력은 10, 13, 16 Mpa의 조건으로 실험하였다. 이 때 포집거리 300mm로 하였다. 노즐 분사 압력에 따른 분무 평균입경을 측정하기 위하여 노즐테스터를 대기압 상태에서 핀틀링 노즐의 스프링 크기를 조절하여 분무 평균입경(SMD)은 상용연료 공급장치 보다 초음파 연료공급 장치의 경우 Pintle형 노즐에서는 SMD를 기준으로 하여 10% 미립화 상승효율을 얻을 수 있었다. 따라서 본 실험에서는 초음파 진동에너지를 연료에 공급함으로써 고점성연료의 미립화 개선이 이루어지고 있음을 확인할 수 있었다.

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압밀촉진을 위한 초음파의 활용 (Fast Consolidation of Soft Clay due to Ultrasonic Energy)

  • Kim, Young-Uk;Song, Young-Karb;Kim, Boyung-Il
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.67-73
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    • 2004
  • 준설매립 및 연약지반 처리에 있어 압밀촉진 공법들에 대한 연구가 활발하다. 본 연구에서는 초음파를 사용하여 압밀촉진을 유발하고자 하였고 그 영향 정도를 실내실험을 통하여 조사하였다. 실내시험은 특별히 제작된 압밀시험기를 사용하였으며 압밀시험 중 초음파를 시료에 직접 가할수 있도록 고안되었다. 압밀시험 재료로는 원심력 시험기를 사용하여 원하는 조건에 맞는 동질의 시료를 제작하여 사용하였으며 초음파 강도, 처리 시간을 달리하여 시험을 실시하였다. 시험결과 초음파가 압밀에 미치는 영향은 큰 것으로 나타났으며 초음파 처리의 영향에 미치는 정도가 시험조건에 따라 다르게 나타났다. 본 연구의 결과를 이용하여 초음파에 의해 압밀촉진을 위한 공법개발의 가능성을 파악하였다.

초음파를 이용한 미세조류 연속분리공정 (Continuous Microalgae Separation Process Using Ultrasonic Waves)

  • 김성복;정상화
    • 한국생산제조학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.407-413
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    • 2015
  • Research for renewable energy is being performed since it has the merits of little pollution of the environment and sustainable energy resources. Microalgae is attractive as a renewable energy resource. Biomass of the microalgae can be produced by mass culturing, and bulk harvest technology of is needed to produce biomass continuously. Recently, ultrasonic waves were used to harvest the cultivated microalgae continuously. In this study, the separation process using ultrasonic waves was performed to effectively harvest the microalgae. An ultrasonic wave separation resonator was designed and manufactured based on the acoustic field analysis. Separation experiments using design of experiment were carried out, and the influence of experimental variables from the ultrasonic wave separation process was investigated. Mixing conditions of variables were estimated to obtain high separation efficiency and a large microalgae harvest. Experimental results for suitable mixing conditions were compared with simulation results calculated from the state equation.

Al/Epoxy 이종재 접합 계면의 초음파 감쇠계수에 의한 균열길이의 측정 (Measurement of Crack Length by Ultrasonic Attenuation Coefficients on Interfaces of Al/Epoxy Bonded Dissimilar Materials)

  • 박성일;정남용
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.1109-1114
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    • 2003
  • The initial crack often occurs on the bonded interface and it is the general cause of the interface fracture. It is very significant to establish the measurement method of interfacial crack by applying the ultrasonic technology into the interface of bonded dissimilar materials. In this paper, the interfacial crack length was measured by ultrasonic attenuation coefficient in the Al/Epoxy bonded dissimilar materials of double-cantilever beam(DCB). The energy release rate, G, was obtained by the experimental and Ripling's equation measurement of compliance. The experimental results represent that the relation between interfacial crack length for the ultrasonic attenuation coefficient and energy release rate is increased proportionally. From the experimental results, a measurement method of the interfacial crack length by the ultrasonic attenuation coefficient was proposed and discussed.

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초음파에너지가 간접분사식 디젤기관 성능에 미치는 영향 (Effects of the Ultrasonic Energy on the IDI Diesel Engine Performance)

  • 이병오;김용국;이승진
    • 에너지공학
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    • 제18권3호
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    • pp.169-174
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    • 2009
  • 본 연구에서는 수송용 경유를 연료로 사용하고 있는 간접분사식 디젤기관에 있어서 연료에 초음파 에너지를 조사하였을 때의 기관성능 및 배출물질 특성 변화에 대해 조사하였다. 실험은 경유에 초음파 에너지를 조사한 연료와 상용 경유를 간접분사식 디젤기관에 적용하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 본 운전조건하에서, 초음파 에너지를 조사한 경유로 디젤기관을 운전하였을 경우,상용 경유 운전 시에 비해 지압선도, 열발생율 및 출력이 상승하고 질량연소율이 단축되었으며 제동연료소비율과 매연은 감소하였다. 또한, 보다 안정화되면서 완전한 연소가 이루어졌으며 질소산화물은 증가하였다.

초음파 에너지 조사 고 점도 바이오디젤 혼합연료의 미립화 특성에 관한 연구 (A Study on the Atomization Characteristics of the Ultrasonic-Energy-Irradiation High Viscosity Biodiesel Blended Fuel)

  • 송용식;양인권;김봉석;류정인
    • 에너지공학
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    • 제13권4호
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    • pp.235-241
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    • 2004
  • 본 연구는 초음파 개질 바이오 디젤유의 점도와 표면장력에 대한 연료의 물리적 특성, 분무 미립화 특성에 관한 심층적이고 체계적인 연구에 중점을 두었다. 이를 규명하기 위하여 초음파 재질 연료와 개질 되지 않은 연료의 상대 비교 분석을 통한 연료특성과 연료분사펌프의 회전수 및 노즐선단 거리변화에 의한 입경측정의 상관성을 정립하였다.