• 제목/요약/키워드: cooling channel

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대면적 마그네트론 스퍼터링 증착장비의 수냉시스템 방열성능 해석 (Cooling Performance Analysis of Water-Cooled Large Area Magnetron Sputtering System)

  • 김경진
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.111-116
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    • 2010
  • In a large area magnetron sputtering system, which is under the influence of high heat load from the plasma, it is necessary to use the effective water cooling in order to maintain the proper deposition performance and the economic use of target materials. A series of three-dimensional numerical simulations are carried out on the simplified model of the large area magnetron sputtering system with the cooling plate that includes the U-shaped water channel. The analysis is focused on the effects of water channel geometry, cooling water flowrate, thermal conductivity of target material, and the degree of target erosion on the cooling performance of cooling plate, which is represented by the temperature distribution of target material.

수평형 재생증발식 냉방기의 성능시험 (Performance Test for a Horizontal Regenerative Evaporative Cooler)

  • 송귀은;이대영
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.621-626
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    • 2006
  • Regenerative evaporative cooling is known as an environment-friendly and energy efficient cooling method. A regenerative evaporative cooler (REC) consisting of dry and wet channels is able to cool down the air stream below the inlet wet-bulb temperature. In the regenerative evaporative cooler, the cooling effect is achieved by redirecting a portion of the air flown out of the dry channel into the wet channel and spraying water onto the redirected air. In this study, a horizontal regenerative cooler is considered. In the horizontal regenerative cooler, the flow direction of evaporating water has a right angle to the flow direction of supply air. This difference was investigated with visualization technique and simplified 2-module performance test was done in a thermo-environment chamber. Optimum design configuration is changed due to the wet channel which are easily fully covered with evaporating water and block the air flow inside the channel. Applying the optimized fin configuration design with the highly wetting surface treatment, a regenerative evaporative cooler was fabricated and tested to Identify the cooling performance improvement and operation characteristics. From the experimental results at the intake condition of $32^{\circ}C$ and 50% RH, the supply temperature was measured to be around $23.4^{\circ}C$. The cooling effectiveness based on the inlet dewpoint temperature was evaluated 73% which is almost close to the design expectation.

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냉각채널의 각도와 직경 변화에 따른 채널 내 압력 손실에 관한 수치적 연구 (Numerical Study on the Pressure Loss for Various Angles and Diameters of Cooling Channel)

  • 박진;이현섭;김홍집;안규복
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.87-95
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    • 2018
  • 냉각채널에서의 압력 손실을 수치적으로 연구하기 위하여 채널의 축 방향에 대한 각도, 채널 내부의 유체의 유속, 채널의 직경을 변화시키며 수치해석을 진행하였다. 채널의 축 방향에 대한 각도 변화에 따라서 압력 손실은 큰 변화가 없었다. 하지만 일반적으로 알려진 대로 채널의 직경이 커지면 압력손실이 감소하고, 유체의 유속이 느려지면 압력손실이 감소하는 경향은 두드러지게 나타났다. 이러한 결과는 무차원화 하여 정량화하였고, 기존 채널내부의 압력손실에 대한 경험식과 비교하여 기존 경험식의 타당성을 확인하였다. 본 연구에서 획득한 정보는 향후 냉각채널을 설계할 때 압력손실을 고려함에 있어 도움이 될 것으로 판단된다.

채널내 공기유동이 있는 유하액막의 열전달특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental study on heat transfer of a falling liquid film in air channel flow)

  • 오동은;강병하;김석현
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.2291-2296
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    • 2007
  • Thermal transport from vertical heated surface to falling liquid film in a channel has been investigated experimentally. Air-flow is introduced into channel to make a counter flow against falling liquid film. This problem is of particular interest in the design of direct contact heat exchange system, such as cooling tower, evaporative cooling system, absorption cooling system, and distillation system. The effects of channel width and air flow rate on the heat transfer to falling liquid film are studied in detail. The results obtained indicate that heat transfer rate is gradually decreased with an increase in the channel width without air flow as well as with air flow in a channel. It is also found that heat transfer rate of air-flow is increased while heat transfer rate of falling liquid film is decreased with an increase in the air flow rate at a given channel width. However, total heat transfer rate form the heated surface is increased as the air flow rate is increased.

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주기적으로 완전발달된 PCB 채널의 3차원 층류 자연대류 냉각에 관한 수치적 연구 (Numerical Study on the Three-Dimensional Natural Convection Cooling of Periodically Fully Developed PCB Channel)

  • 이관수;백창인;김우승
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권10호
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    • pp.2751-2761
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    • 1994
  • A numerical investigation on the three-dimensional laminar natural convection heat transfer in the periodically fully developed PCB channel has been performed. When heat generating blocks mounted on the adiabatic wall make a channel with their facing shrouding wall, the flow inside the channel becomes periodically fully developed. A single module in the periodically fully developed region is chosen for computational domain in order to save computer storage and computational time. The periodic boundary condition is applied in the anlaysis. The effects of the parameters such as the Rayleigh number, the number of the modules, and the height of channel are examined to obtain the optimum condition for the enhancement of the cooling effectiveness. The result shows that the cooling effect is improved with increasing Rayleigh number and channel height, and decreasing the number of the module. The result also indicates that increasing the height of the channel and number of the module is recommended for a limited space.

채널내 공기유동이 있는 유하액막의 열전달특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Heat Transfer of a Falling Liquid Film in Air Channel Flow)

  • 오동은;강병하;김석현;이대영
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제32권5호
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    • pp.335-341
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    • 2008
  • Thermal transport from vertical heated surface to falling liquid film in a channel has been investigated experimentally. Air-flow is introduced into channel to make a counter flow against falling liquid film. This problem is of particular interest in the design of direct contact heat exchange system, such as cooling tower, evaporative cooling system, absorption cooling system, and distillation system. The effects of channel width and air flow rate on the heat transfer to falling liquid film are studied in detail. The results obtained indicate that heat transfer rate is gradually decreased with an increase in the channel width without air flow as well as with air flow in a channel. It is also found that heat transfer rate of air-flow is increased while heat transfer rate of falling liquid film is decreased with an increase in the air flow rate at a given channel width. However, total heat transfer rate from the heated surface is increased as the air flow rate is increased.

소형 연소기를 위한 재생냉각의 선행연구 (Preliminary Research of Regenerative Cooling for Small Scale Combustors)

  • 장동욱;조성권;조황래;방정석;권세진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.163-170
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    • 2011
  • 2,500 N급 과산화수소/케로신 이원 추력기의 성능 향상 및 다양한 임무에 적용하기 위하여 재생냉각의 적용가능성을 검토하였다. 1-D 계산을 통해 과산화수소를 냉각제로 하는 경우에 대한 계산을 수행하였다. 설계된 재생냉각 연소기의 노즐 목에서의 열 유속은 18~20 $MW/m^2$ 로 예측되었으며, 그에 따른 유로의 너비는 2.5 mm 높이는 0.45 mm로 설계 되었다. 설계된 유로형상을 바탕으로 냉각 유로 내에서의 압력강하를 예측하기 위한 평판형 모델을 제작하여 실험을 진행하였고, 수치해석결과와 비교를 수행하였다. 그 결과, 수치해석과 실험결과와의 최대 오차는 약 13%, 평균 오차는 약 5%로 계산되었다.

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사출금형 냉각회로 자동최적화를 위한 설계변수 감소 방안 (Reduction of Design Variables for Automated Optimization of Injection Mold Cooling Circuit)

  • 이병옥;최재혁;태준성
    • 한국생산제조학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.417-422
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    • 2009
  • The injection mold cooling circuit optimization was studied with a response surface method in the previous research. It took so much time to find an optimum solution for a large product due to an extensive amount of calculation time for the CAE analysis. In order to use the optimization technique in the actual design process, the calculation time should be much reduced. In this study, we tried to reduce the number of design variables with the concept of the close relationship between the depth and the distance of cooling channel. The optimum ratio of the distance to the depth of cooling channels for a 2-dimensional problem was 2.0 so that the optimum ratio was again sought out for 4 large automotive parts. Therefore, the number of design variables for the cooling circuit optimization can be reduced in half, resulting in much faster running time for the optimization as a design tool.

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마이크로 채널 디자인에 따른 온 칩 액체 냉각 연구 (Study of On-chip Liquid Cooling in Relation to Micro-channel Design)

  • 원용현;김성동;김사라은경
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.31-36
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    • 2015
  • 전자소자의 다기능, 고밀도, 고성능, 그리고 소형화는 전자 패키지 기술에 초미세 피치 플립 칩, 3D 패키지, 유연 패키지, 등 새로운 기술 패러다임 전환을 가져왔으며, 이로 인해 패키지 된 칩의 열 관리는 소자의 성능을 좌우하는 중요한 요소로 대두되고 있다. Heat sink, heat spreader, TIM, 열전 냉각기, 등 많은 소자 냉각 방법들 중 본 연구에서는 냉매를 이용한 on-chip 액체 냉각 모듈을 Si 웨이퍼에 제작하고, 마이크로 채널 디자인에 따른 냉각 효과를 분석하였다. 마이크로 채널은 딥 반응성 이온 에칭을 이용하여 형성하였고, 3 종류 디자인(straight MC, serpentine MC, zigzag MC)으로 제작하여 마이크로 채널 디자인이 냉각 효율에 미치는 영향을 관찰하였다. 가열온도 $200^{\circ}C$, 냉매 유동속도 150 ml/min의 경우에서 straight MC가 약 $44^{\circ}C$의 높은 냉각 전후의 온도 차를 보였다. 냉매의 흐름과 상 변화는 형광현미경으로 관찰하였으며, 냉각 전후의 온도 차는 적외선현미경을 이용하여 분석하였다.

4:1 종횡비를 갖는 가스터빈 블레이드 냉각 유로에서의 립-딤플 복합 냉각 특성 연구 (Rib-Dimple Compound Cooling Techniques in a Gas Turbine Blade Cooling Channels with an Aspect ratio (4:1))

  • 최용덕;김석범;이용진;김진곤;곽재수
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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    • pp.304-310
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    • 2010
  • 본 연구에서는 딤플이 설치된 유로, 립이 설치된 유로, 립과 딤플이 함께 설치된 유로에서의 열전달 성능을 천이액정법을 이용하여 측정하였다. 실험에 사용된 유로의 종횡비(W/H)는 4이고, 립의 높이는 6 mm, 립 간 거리(P/e)는 10, 립이 설치된 각도는 $60^{\circ}$이며, 딤플의 직경은 6 mm, 딤플 중심간 거리(s/D)는 1.2로 하였다. 레이놀즈 수는 30000-50000에 대해 실험을 수행하였다. 립이 설치된 유로에서는 경사 립에 의해 발생된 이차유동이 열전달 계수를 증가시켰고, 립과 딤플이 함께 설치된 유로에서는 립 사이에 설치된 딤플이 열전달 계수를 더욱 증가시켰다. 열전달계수는 립과 딤플이 복합 적용된 유로, 립이 적용된 유로, 딤플이 적용된 순으로 나타났고, 열성능계수도 립과 딤플이 복합 적용된 유로에서 크게 나타났다.

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