This is an experimental study conducted to visualize the nucleate boiling phenomena and flow regimes occurring inside the liquid pool in a closed two-phase thermosyphon. To meet this purpose, an annular-type thermosyphon was designed and manufactured using a glass tube and a stainless steel tube, being assembled axisymmetrically. The heat to be supplied to the working fluid is generated within a very thin layer of stainless steel tube wall by applying a high frequency electromagnetic field through the induction coil, axisymmetrically set around the evaporator zone. Some important results were as follows ; 1) Considering the structural complexity of the tested thermosyphon, it showed good performance for the range of heat flux 2< q" <25kW/$m^2$ and saturation vapor pressure, 0.1<Pv<1.1bar 2) different type of nucleating boiling regimes were observed as described below, -Pulse boiling regime : Flow pattern changed cyclically with time during 1 cycle of pulse boiling process. The onset of Nucleation was followed by expulsive growing of vapor bubble, resulting in the so called blow-up phenomenon, massive expulsion of large amount of liquid around the bubble. -Transient : Some spherical vapor bobbles were observed growing out from 2~3 nucleating sites, that was dispersed at the lower part of the heated tube wall in the liquid pool. But the rest upper region above the nucleating sites were filled with churns or bubbles of vapor. -Continuous nucleate boiling regime : The whole zone of evaporator was filled with lots of spherical vapor bubbles, and the bubbles showed tendency to decrease in diameter as the heat flux increased.ased.
The present study is an experimental investigation of nucleate boiling heat transfer mechanism in pool boiling from wire heaters immersed in saturated FC-72 coolant and water. The vapor volume flow rate departing from a wire during nucleate boiling was determined by measuring the volume of bubbles, varying $25{\mu}m,\;75{\mu}m,\;and\;390{\mu}m$, from a wire utilizing the consecutive-photo method. The effects of the wire size on heat transfer mechanism during a nucleate boiling were investigated by measuring vapor volume flow rate and the frequency of bubbles departing from a wire immersed in saturated FC-72. One wire diameter of $390{\mu}m$ was selected and tested in saturated water to investigate the fluid effect on the nucleate boiling heat transfer mechanism. Results of the study showed that an increase in nucleate boiling heat transfer coefficients with reductions in wire diameter was related to the decreased latent heat contribution. The latent heat contribution of boiling heat transfer for the water test was found to be higher than that of FC-72. The frequency of departing bubbles was correlated as a function of bubble diameters.
The restrictor, which is a fluid channel from a reservoir to a chamber inside a thermal micro actuator, has been fabricated using ArF and KrF excimer lasers, Diode-Pumped Solid State Lasers (DPSSL) and femtosecond lasers for a feasibility study. A numerical model of fluid dynamics for the actuator chamber and restrictor is presented. The model includes bubble formation and growth, droplet ejection through nozzle, and dynamics of fluid refill through the restrictor from a reservoir. Since an optimized and well-fabricated restrictor is important for a high frequency actuator, some special beam delivery setups and post processing techniques have been researched and developed. The effects of variations of the restrictor length, diameter, and tapered shapes are simulated and the results are analyzed to determine the optimal design. The numerical results of droplet velocity and volume are compared with the experimental results of a cylindrical-shaped actuator. It is found that the micro actuators having tapered restrictors show better high frequency characteristics than those having a cylindrical shape without any notable decrease of droplet volume. The laser-fabricated restrictors demonstrate initial feasibility for the laser direct ablation technique although more development is required.
비압축성 평균 Navier-Stokes 방정식에 $\varepsilon{-SST}$ 난류 모델을 적용하여 정사각주 주위 유동과 지면의 간극 유동을 해석하였다. 지면이 운동할 경우에는 지면의 박리 전단층의 강도가 약화되어 사각주 상/하부의 박리 전단층 상호 작용을 촉진시키므로 고정 지면에 비하여 더 낮은 간극에서도 와류 배출이 발생한다. 지면 효과를 고려할 경우 고정 지면의 경우와는 달리 지면의 박리 거품이 존재하지 않게 되고, 이로 인하여 2차 박리 주파수는 나타나지 않는다. 이와 더불어 지면이 운동할 경우 고정 지면에 비해 더 높은 와류 배출 주파수와 공력 계수가 나타남을 확인하였다.
The major source of noise in the process of transporting liquids is related to the cavitation phenomenon. The control valve noise is mostly dominated by bubble dynamics under cavitating conditions. In this investigation, an orifice configuration is set-up to correlate its flow-field and acoustic signatures with those from a control valve device. The performance and noise characteristics form the orifice configuration in anechoic surroundings were measured to reveal the noise sources depending on pressure differences across the orifice configuration. The sound powers from the orifice configuration are effectively normalized using proposed scaling parameters. Flow-excited dynamic systems for which there is no strong coupling between the flow and the system response can be described using a linear source-filter model. On this assumption, the normalized sound powers can be decomposed of noise source function and a response function. To find noise sources, pressure spectra measured over a range of pressure differences are transformed into the product of two non-dimensional frequency function : $P_{ss}(He,f_{ca},x/D) = F(f_{ca})\;G(He,x/D)$. This scheme of finding noise sources is shown to be applicable to the cavitation noise from the control valve effectively Two kinds of cavitating modes based on our experimental data are found and discussed.
본 논문에서는 감지기에서 특정 거리만큼 떨어진 곳에 버블 형태의 감지 영역을 형성하는 새로운 버블형 동작 감지기를 위해 나노초의 발진 기동 시간과 8.35 GHz의 중심주파수를 가지는 광대역 콜피츠 전압제어발진기를 설계 및 제작하였다. 전압제어발진기는 HEMT 소자 및 콜피츠 궤환 구조를 이용한 부성 저항부와 바랙터 다이오드 및 단락된 마이크로스트립 분기 선로를 이용한 공진부로 구성되었다. 패키지된 트랜지스터의 기생 인덕턴스로 인해 8.1 GHz에서 용량성 값에서 유도성 값으로 변하는 부성 저항부의 리액턴스 변화는 마이크로스트립 분기 선로와 직렬 캐패시터를 이용하여 보상하였다. 부성 저항 값을 결정하는 궤환 캐패시터들의 값을 조정함으로써 부성 저항 값 변화에 따른 발진 기동 시간 개선 여부와 부성 저항부의 입력 리액턴스 기울기 변화에 따른 대역폭 개선 여부도 조사되었다. 제작된 전압제어발진기는 2.3 GHz(28 %)의 튜닝 대역폭과 4.1~7.5 dBm의 출력 전력, 그리고 2 nsec 이하의 발진 기동 시간을 가지는 것으로 측정되었다.
본 연구에서는 핀 핏치와 핀 높이가 다른 7종류의 낮은 핀관에 대하여 LiBr 농도 0%.~50%, 열유속 $20kW/m^2{\sim}40kW/m^2$, 포화압력 7.38kPa~101.3kPa에서 풀 비등 실험을 수행하였다. 실험 범위에서 최적 낮은 핀관 형상은 핀 핏치 26fpi, 핀 높이 1.8mm로 나타났다. 핀 핏치가 너무 넓으면 전열 면적이 감소하고 핀 핏치가 너무 좁으면 기포의 성장 및 이탈이 원활하지 못하게 되어 최적 핀 핏치가 존재한다. 포화압력이 낮아질수록, LiBr 농도가 증가할수록 열전달계수는 감소하였다. 이는 포화압력이 낮아질수록 기포의 이탈직경은 증가하고 이탈 빈도는 감소하기 때문이다. 또한 LiBr 농도가 증가하면 포화온도는 증가하고 물질확산율은 감소하는데 이에 따라 기포의 성장속도가 감소하고 따라서 열전달계수가 감소하게 된다. 낮은 핀관의 열전달계수는 모든 포화압력과 농도에서 평활관의 열전달계수보다 크게 나타났다. 본 실험자료를 기반으로 상관식을 제시하였다.
항해하는 선박으로부터 방사되는 선박소음과 달리 바람소음은 바람과 해수면의 상호작용으로 생성된 쇄파에 의해 발생한다. 본 논문에서는 바람의 소음원을 쇄파로 인해 발생되는 기포운으로 설정하여 바람소음준위를 모델링하였다. 모델링에서 바람소음의 음원준위는 동해 연안에서 운영되는 기상부이로부터 측정된 풍속 자료를 이용하여 계산하였다. 풍속을 측정함과 동시에 기상부이의 주변에 계류된 자가기록식 수중청음기를 이용하여 소음준위를 연속적으로 측정하였다. 측정된 수중소음에서 선박소음을 제거한 소음준위와 풍속에 따라 모델링된 바람소음준위를 저주파대역에서 비교하였다. 모델링된 바람소음준위와 측정된 소음준위의 전반적인 경향이 서로 유사하였다. 이에 따라 바람에 의해 발생된 소음원인 기포운의 음원준위 및 분포 수심을 고려하여 천해역에서 바람소음준위를 모델링하는 것이 가능함을 확인하였다.
During the period from August 1959 to end of July 1980, 69 cases of Type I VSD were noted among 235 cases of ventricular septal defect who were operated utilizing cardiopulmonary bypass in the Department of Cardio-thoracic Surgery, College of Medicine, Seoul National University(29.4%). During the same period 1162 open heart surgery cases were experienced among whom 778 cases were congenital anomalies. There were no significent differences between Type I '||'&'||' other tvpo:s of VSD in sex and age distribution. In Type I VSD frequency of aortic regurgitation association was much higher than rest of the types. (8.7% to 2.6%). Necessity of patch closure in Type I was not different from other types. The high incidence of Type I VSD is quite similar to Japanese references which show quite higher ratio compared with from Euroamerican caucasian patients materials. All cases were operated on with bubble type oxygenator mainly Shiley**" oxygenator utilizing hypothermic hemodilution perfusion technique.echnique.
An experimental study was carried out to identify the various regimes of natural convective boiling and to determine the Critical Heat Flux(CHF) on a 70mm square surface which is inclined at $180^{\circ}$(upward), $90^{\circ}, \;45^{\circ}$. The heater block made of copper with cartridge heaters is submerged in a water tank with windows for visualization. As the heat flux increases from $100kW/m^2$ to $1.1MW/m^2$, the heat transfer regime migrates from the nucleate boiling to film boiling and results in a rapid heat up of the heater block. An explosive vapor generation on the heated surface, whose size and frequency are characterized by the heat flux, is visualized by using a digital camcorder with $512{\times}512$ pixel size at 30fps.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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