A pressure rise is generated while air bearing stages are moving in high vacuum environment. This study analyzed this pressure rise phenomenon theoretically and verified it experimentally using two different kinds of stages - linear and rotary air bearing stages. Results indicate that the pressure rise was caused by additional leakage resulting from stage velocity, along with adsorption and outgassing of gas molecules from the guide rail surface. Though tilting of the stage due to acceleration and deceleration reached several micrometers, it had a negligible effect on pressure rise because the tilting time was very short. Therefore, a rotary air bearing stage showed much less pressure rise than a linear stage because the rotary stage theoretically has nothing to do with the above causes. Additional leakage caused by stage velocity was inevitable if the stage had movements, but pressure rise caused by adsorption and outgassing could be suppressed by improving the surface quality to reduce real surface area, and by coating the guide rail surface with titanium nitride (TiN) which has less adhesion probability of gas molecules. The results also indicate that the pressure rise increased when the air bearing stage operated under high vacuum conditions.
Global human activities associated with the use of fossil fuels have aggravated climate change, increasing air temperature. Consequently, climate change has the potential to alter surface water temperature with significant impacts on biogeochemical cycling and ecosystems in natural water body. In this study, we examined temporal trends on historical records of surface water temperature, and investigated the air temperature/water temperature relationship and the potential water temperature change from an air temperature scenario developed with regional climate model. Although the temporal trends of water temperature are highly variable site-by-site, surface water temperature was highly dependent on air temperature, and has increased significantly in some sub-watersheds over the last two decades. The results presented here demonstrate that water temperature changes are expected to be slightly higher in river system than reservoir systems and more significant during winter than summer for both river and reservoir system. Projected change of surface water temperature will likely increase $1.06^{\circ}C$ for rivers and $0.95^{\circ}C$ for reservoirs during the period 2008 to 2050. Given the potential climatic changes, every $1^{\circ}C$ increase in water temperature could cause dissolved oxygen levels to fall every 0.206 ppm.
In recent years, the urban thermal environment has become worse, such as days on which the temperature goes above $30^{\circ}C$, sultry nights and heat stroke increase, due to the changes in terrestrial cover such as concrete and asphalt and increased anthropogenic heat emission accompanied by artificial structure. The land use type is an important determinant to near-surface air temperature. Due to these reasons we need to understand and improve the urban thermal environment. In this study, the fifth-generation Pennsylvania State University-National Center for Atmospheric Research Mesoscale Model(MMS) was applied to the metropolitan of Daegu area in order to investigate the influence of land cover changes and urban modifications increase of Albedo to the surface energy budget on the simulated near-surface air temperature and wind speed. The single urban category in existing 24-category U.S. Geological survey land cover classification used in MM5 was divided into 6 classes to account for heterogeneity of urban land cover. As a result of the numerical simulation intended for the metropolitan of Daegu assumed the increase of Albedo of roofs, buildings, or roads, the increase of Albedo (Cool scenario)can make decrease radiation effect of surface, so that it caused drops in ambient air temperature from 0.2 to 0.3 on the average during the daylight hours and smaller (or near-zero) decrease during the night. The Sensible heat flux and Wind velocity is decreased. Modeling studies suggest that increased surface albedo in urban area can reduce surface and air temperatures near the ground and affect related meteorological parameters such as winds, surface air temperature and sensible heat flux.
This paper deals with an experimental study on the initial condition of liquid film surface waves disintegration and investigation on the behavior of liquid film surface waves formed by the high speed air flow on the solid plane surface. The authors conducted the qualitative and quantitative study to in vestigate the liquid film flow phenomena, the liquid film disintegration mechanism, and droplet formation process with breaking the liquid film surface wave. The newly devised transparent rectangular test section which has semi-two-dimensional flow at the center of the bottom was introduced to perform the experimental study, and it can generate the uniform thickness liquid film at the bottom. The strobo streak camera was used to obtain the instantaneously transformed photographs. The electronic measuring device was also used to measure the liquid film thickness variation in order to perform the easy and effective analysis of complex flow phenomena in the air-water cocurrent flow.
The research described in this paper was conducted to estimate the stability and heat budget in planetary boundary layer (PBL) at Kimhae. The upper air observation was carried out during period from 3 Februsry 1993 to 5 February 1993 at Kimhae. The surface observation data used the one during period from 1 April 1994 to 31 March 1995. The maximum height of inversion layer observed at Kimhae was 310 m. Destruction of the inversion was simultaneously occurred at the surface and the mid-layer (200 $\sim$ 300 m), however the origin of destruction is different each other. The surface inversion is destructed by surface heating owing to growing radiation in surface but disappearance of the mid-layer inversion is related to the upper cold air movement.
Air flotation is a solid-liquid separation process that utilizes up-flow microbubbles to thicken activated sludge and enhance clarification efficiency. Continuous air flotation experiments were performed to investigate the effect of operation parameters such as initial MLSS (mixed liquor suspended solid) concentration, air pressure, surface loading rate, air to solid (A/S) ratio, and flotation time on thickening efficiency. An initial activated sludge concentration ranged from 3,000 to 12,000mgSS/L and thickened sludge concentration varied from 6,400 to 28,100mgSS/L. The result showed that the thickening efficiency was mainly dependent on surface loading rate, A/S ratio, and flotation time. The pressure did not affect the thickening efficiency when it kept in the range of 1.6 to 1.8 bar. Experimental results showed that the thickening efficiency of activated sludge was increased only when the feed sludge concentration exceeded 5,000mgSS/L and the thickened concentration was over 20,000mgSS/L. At this time, SS concentration in the clarified liquid was ranged from 5 to 10mg/L.
계면활성제를 사용하여 지하수의 표면장력을 인위적으로 감소하였을 때, 감소된 표면장력이 지하수 폭기시의 폭기 영향권 및 VOC 제거 효율에 미치는 영향을 실험실 규모의 실험을 통하여 규명하였다. 내경 9.5 cm, 길이 100 cm의 유리 컬럼에 계면활성제(sodium dodecyl sulfate, SDS) 및 toluene 100 ppm 포함하는 물로 채운 후 일정한 속도로 공기를 주입하였을 때의 toluene의 제거 속도를 측정하였다. 또한 같은 컬럼에 토양(모래)이 채워진 상태에서 동일한 실험을 반복하였다. 토양이 존재하지 않는 상태에서의 stripping에 의한 toluene의 제거 속도는 표면장력의 감소(계면 활성제 농도의 증가)에 따라 증가하는 것으로 나타났으며, 토양이 존재하는 경우에도 비슷한 결과를 나타내었다. 2차원 유리 상자에 모래와 SBS를 포함하는 물을 채운 후 일정한 공기 유속을 유지하였을 때, 폭기의 영향권(공기의 침투영역)은 물의 표면장력 감소에 따라 현저히 증가하는 것으로 나타났다. 특히 SDS의 critical micelle concentration(CMC)보다 훨씬 낮은 농도에서 폭기 영향권이 최대화하는 것으로 밝혀졌다. 본 연구결과는 폭기에 의한 지하수 오염물질 중, 특히 휘발성 유기오염물질의 제거 공정의 효율을 증대하는데 기여할 것으로 생각된다.
SOFC is a high temperature fuelcell with many advantages, but it also have several demerits. One of the Issues is cathode poisoning of Cr coming from stainless steel interconnects. Diffusion process of Cr evaporated from the surface of interconnect steel was calculated by using CFD technique to understand factors for Cr deposition. It has been cleared that factors concerned in Cr deposition and how they affect Cr deposition. Major variables for Cr deposit ion are diffusion coefficient, air velocity and temperature If diffusion coefficient decreases, Cr concentration increases in the air but decreases on the cathode surface. Increasing in air velocity, Cr concentration decreases in the air and on the cathode surface. Increase in temperature leads to rising Cr concentration on the cathode surface because of diffusion coefficient increment.
Dry air is an excellent alternative to $SF_6$ gas and is used as an insulation gas in Eco-friendly Gas Insulated Switchgears (EGISs), which has gained popularity in industry. Solid insulators in EGIS play an important role in electrical insulation. On the other hand, surface discharge can occur easily when solid insulators are used. This paper explored the surface discharge characteristics on the structure of three-layered laminated solid insulators to elevate the flashover voltage. A laminated solid insulator was inserted after the quasi-uniform electric field was formed in the test chamber. Dry air was then injected to set the internal pressure to 1 ~ 6 atm, and the AC voltage was applied. When identical solid insulators were stacked, the surface discharge characteristics were similar to those of a single solid insulator. On the other hand, the flashover voltage rose when the middle part was thicker and had lower permittivity than the top and bottom parts in the laminated solid insulator. Based on experimental results, when stacking a solid insulator in three layers, the middle part of the solid insulator should be at least four times as thick as the top and bottom parts and have lower permittivity than the others. In addition, the flashover voltage increased with increasing gas pressure on the surface of the laminated solid insulator due to the gas effect. This study may allow insulation design engineers to have useful information when using dry air for the insulation gas where the surface discharge can occur.
Shrink film is currently being used for plastic container lavels to avoid the use of glue. Polyethylene terephthalate (PET) bottle lavels also use shrink films in the same PET materials for easy recycling of PET bottles. An air layer is generated between the shrink film and PET bottle surface due to the bent shape of the bottle surface. This air layer can insulate external heat, as air has a relatively lower thermal conductivity. In this study, the insulation property of the air layer was examined by computer simulation. Two PET bottle models were used, one with and the other without an air layer between the PET bottle surface and lavel. The two bottle models were filled with cold liquid and exposed to room temperature for 6 h, and the temperatures of the contents were then compared. The results showed that the temperature of the contents in the bottle with the air layer was lower than that without the air layer by at least $2^{\circ}C$. This study suggests an effective lavel design of PET bottles while ensuring that the temperature of the bottle contents is maintained.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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