• 대한설비공학회:학술대회논문집
• /
• 대한설비공학회 2007년도 동계학술발표대회 논문집
• /
• pp.229-234
• /
• 2007

Microscale heat transfer and microfluidics have become increasingly important to overcome some very complex engineering challenges. The use of very small passages to gain heat transfer enhancement is a well documented method for achieving high heat flux dissipation. As the passage size is decreased, the heat transfer performance increases but the pressure drop increases sharply when the passage size is reduced. In this study, the performance evaluation of micro plated heat exchangers under the counter flows with straight, V-shaped and Y-shaped channel are carried out.

• 한국재료학회지
• /
• 제3권1호
• /
• pp.33-42
• /
• 1993

세라믹스를 공업분야에 응용범위를 확대하기 위한 최선의 수단으로 금속과의 복합화를 들수 있다. 금속과 복합화하는 방법중에서 세라믹스/금속접합은 부품의 제조등에 이용될 수 있는 수단으로 많은 연구가 행하여져서 이미 몇몇 부품에 대해서는 실용화가 되고 있고 현재에도 활발히 연구가 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 여러가지 접합법중에서도 비교적 공정이 간편한 활성 브레이징법을 이용해 $Al_2$$O_3$ 와 304 스테인레스강을 접합하였으며 이때 삽입금속으로는 Cu-Ti합금을 사용하였고 접합온도 및 접합시간 범위는 각각 110$0^{\circ}C$-120$0^{\circ}C$, 0.5h-1.5h, 그리고 브레이징로 내의 분위기는 $10^{-3}$-$10^{-4}$ torr로 유지하였다. 접합후 접합부 조직에 대한 접합조건의 영향을 검토하고 반응생성물을 EDX, WDX 및 XRD을 이용해 분석하였으며 반응층형성을 위한 계면화학반응을 고찰하였다. 그 결과 알루미나와 삽입금속의 계면에서 접합을 유도하는 반응층은 T$i_2$$O_3$임을 확인할 수 있었다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.72-78
• /
• 2022

항공기용 엔진제어기는 주어진 환경에서 엔진의 최대 효율로 안전하게 운영될 수 있도록 엔진의 추력을 조절하고, 다른 보기 시스템들의 상태 감시를 수행하여 엔진의 모든 권한을 전자식으로 통합 제어하는 장치이다. 엔진제어기는 매우 높은 온도 환경에서도 정상 작동해야 한다. 따라서 엔진제어기는 내부 발열과 외부 유입 열을 고려한 최적의 방열설계가 필수적이다. 본 논문에서는 엔진제어기의 진공 브레이징 냉각유로를 설계하였다. 냉각유로의 전체 압력손실을 계산하기 위해 기본 형상에 대한 주손실과 입출구의 급격 확대/축소부, 유로 선회를 위한 밴드부 등의 비선형 형상에 대한 부차적손실을 계산하였다. 압력손실 이론식과 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 해석을 활용한 합성추정법을 소개하여 각 비선형 형상에 대한 손실계수 계산하였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제17권6호
• /
• pp.293-297
• /
• 2007

Microstructure and tensile strength of the vacuum brazed stainless steel(STS303) and Cu were investigated. For brazing, the BNi-2, 3, 4, 6 and 7 (A.W.S standard) were used as filler metals. The Oxides such as $Cr_2O_3$ and $SiO_2$ were observed at brazed layers between STS303 and Cu matrix. Also, the intermetallic compounds of Cr-B and Ni-P were observed at brazed layers. Brazed STS303-Cu specimens with BNi-2, 3, 4 filler metals showed almost elastic deformation followed by plastic yielding and strain hardening up to a peak stress. On the other hand, it is likely that the fracture of the brazed specimens with BNi-6 and 7 was occurred in elastic range without plastic yielding up to a peak stress. Among these filler metals, the BNi-2 brazed at $1050^{\circ}C$ showed excellent wettability and the highest tensile strength (101.6MPa).

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
• /
• pp.1894-1899
• /
• 2007

This paper presents the thermal characteristics for micro heat exchanger with different micro-channel shapes. The shapes of micro-channel has been manufactured sheet metal by chemical etching for the I shape of straight channel and V and W shapes of chevron feature and fabricated micro plated heat exchangers using the vacuum brazing of bonding technology. The experimental study has been performed on heat transfer and pressure drop characteristics with various Reynolds number for water to water at the counter flows. The average heat transfer rate of V and W shapes has been showed about 1.5${\sim}$1.6 times large than those of I shape. For the comparison of Nusselt number, it is known that the convective heat transfer of V and W shapes represent more effect than I shape. The pressure drops of V and W shapes are about 1.2${\sim}$1.7 times lager than those of I shape.

• 설비공학논문집
• /
• 제20권11호
• /
• pp.767-774
• /
• 2008

This paper presented the heat transfer and pressure drop characteristics for micro plate heat exchanger with straight channel. The metal sheets for straight channel are manufactured by chemical etching and fabricated micro plate heat exchangers by using the vacuum brazing of bonding technology. The performance experiments are performed within the Reynolds numbers range of 15$\sim$250 under the same flow rate conditions for hot and cold sides. The inlet temperature of hot and cold water are conducted in the range of $30^{\circ}C{\sim}50^{\circ}C$ and $15^{\circ}C{\sim}25^{\circ}C$, respectively. Heat transfer rate and pressure drop are evaluated by the Reynolds numbers and mass flow rates as the inlet temperature variations of the hot and cold sides. Correlations of Nusselt number and friction factor are suggested for micro plate heat exchanger with straight channel using the results of performance experiment.

• 멤브레인
• /
• 제20권1호
• /
• pp.69-75
• /
• 2010

수소투과금속인 tantalum과 세라믹 지지체로 $Y_2O_3$-stabilized $ZrO_2$ (YSZ)를 이용하여 cermet 수소분리막을 제조하였다. Ta/YSZ cermet 분리막은 헬륨분위기에서의 예비소결과 고진공 하에서의 본소결을 통해 제조하였으며, 소결 및 밀봉 과정에서 발생하는 불순물은 연마를 통해 제거 가능하였다. 이렇게 제조된 분리막은 tantalum의 연속상이 잘 발달된 치밀구조를 보였다. 수소 해리를 위해 팔라듐 코팅을 한 Ta/YSZ 분리막을 이용하여 $200{\sim}350^{\circ}C$의 범위에서 수소투과실험을 수행하였다. $300^{\circ}C$에서 분리막에 균열이 형성되었고 Pd 코팅층은 몇 곳이 박리되었다. XRD 결과는 tantalum이 수소와 반응하여 $Ta_2H$가 생성되는 것을 보여주며, $Ta_2H$에 인한 격자 팽창이 분리막의 결함을 초래하였다.

• 멤브레인
• /
• 제20권1호
• /
• pp.62-68
• /
• 2010

Cermet 분리막 제조를 위한 혼합 분말은 60 vol.% vanadium과 $Y_2O_3$-stabilized $ZrO_2$ (YSZ)를 기계적으로 혼합하여 준비하였다. 혼합 분말을 원판으로 압축한 후 진공 분위기에서 $1600^{\circ}C$로 2시간동안 소결하였다. 소결 분리막은 치밀하였고, 브레이징 필러를 이용하여 스테인레스 링에 장착되었다. V/YSZ 분리막의 수소 투과량은 100% 수소를 흘려 $200{\sim}350^{\circ}C$ 범위에서 측정되었다. $350^{\circ}C$, 0.5 bar압력에서 분리막의 양 표면에 균열이 형성되었다. 투과실험 동안에 V/YSZ 분리막의 vanadium은 수소와 반응하여 $V_2H$를 생성하였으며, 이로 인해 분리막이 균열되는 것을 알 수 있었다.

• 한국진공학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.153-159
• /
• 2007

KSTAR 장치의 저온 component에 헬륨을 공급하기 위한 헬륨라인은 크게 두 가지로 이루어져 있다. 냉동기에서 KSTAR 저온용기 외부까지의 트랜스퍼 라인과, 저온용기 내부의 헬륨라인이다. KSTAR 장치는 3가지 종류의 헬륨을 사용하여 각 저온 component를 냉각하는데, 초전도 자석 시스템과 버스라인에는 초임계 헬륨, 전류인입장치에는 액체 헬륨, 열차폐체에는 가스 헬륨을 공급한다. 저온용기 내부의 헬륨라인은 냉동기에서 저온용기 근처까지 연결된 배관을 저온용기 내부의 각 장치에 최단거리로 열손실 없이 설치하여 각 장치가 정상 작동하도록 하는데 그 목적이 있다. 저온용기 내부의 헬륨라인은 최대 20bar로 가압되는 운전시간 동안에 헬륨누설 없이 설치되어야 한다. 그리고 상온으로 부터의 복사열을 차단하기 위하여 다층절연제로 배관을 감싸주어야 하고 고전압 부분은 프리프레그 테잎으로 절연되어야 한다. 전기절연체는 세라믹과 스테인레스 스틸 튜브를 브레이징 접합 방법으로 연결하여 만들어진 것으론 배관과 배관, 배관과 저온 component간의 절연을 위해 사용되고, 헬륨라인과 동일하게 4.5K 초임계 헬륨온도에서 누설이 없어야 한다. 따라서 모든 전기절연체는 액체질소에 침전시켜 열충격을 가하고, 내부에 30 bar를 가압하여 진공 누설시험을 한다. 그리고 초전도 자석과 배관의 절연체로 사용되므로 15kV 고전압 절연 검사를 한다. 전기절연체의 세라믹 부분은 구조적 보강을 위하여 추가적으로 표면에 절연 작업을 한다. 현재 대부분의 저온용기 내부의 헬륨 라인은 설치 완료되어 있으며, 최종 검사가 진행 중이다.