• Title/Summary/Keyword: film cooling

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평면 충돌제트에서 노즐 깃이 단상 및 비등 열전달에 미치는 영향 (The Effect of Nozzle Collar on Single Phase and Boiling Heat Transfer by Planar Impinging Jet)

  • 신창환;임성환;우성제;조형희
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.1452-1457
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    • 2004
  • The water jet impingement cooling is one of the techniques to remove heat from high heat flux equipments. We investigate the local heat transfer of the confined water impinging jet and the effect of nozzle collar to enhance the heat transfer in the free surface jet and submerged jet. Boiling is initiated from the furthest downstream and the wall temperature increase is reduced with developing boiling, forming the flat temperature distributions. The reduction in the nozzle-to-surface distance for $H/W{\leq}1$ causes the significant increases and distribution changes in heat transfer. Developed boiling reduces the differences in heat transfer for various conditions. The nozzle collar is employed at the nozzle exit. The distances from heated surface to guide plate, $H_c$ are 0.25W, 0.5W and 1.0W. The liquid film thickness is reduced and the velocity of wall jet increase as decreased spacing of collar to heated surface. Heat transfer is enhanced for region from the stagnation to $x/W{\sim}8$ in the free surface jet and to $x/W{\sim}5$ in the submerged jet. For nucleate boiling region of further downstream, the heat transfer by the nozzle collar is decreased in submerged jet compare with higher velocity condition. It is because the increased velocity by collar is de-accelerated at downstream.

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흡수열펌프에서 흡수기의 성능 개선 연구 (A Study on Improvement of Performance of Absorber in Absorption Heat Pump)

  • 민병훈
    • 공업화학
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    • 제19권3호
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    • pp.338-344
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    • 2008
  • 냉 난방 수요에서 일어나는 환경오염의 최소화와 화석연료 소비를 감소시키기 위해서 에너지보존을 개선시키는 것은 필수적이다. 이러한 점에서 흡수식 열펌프기술은 에너지 절약을 위해서 많은 가능성을 가지고 있다. 흡수식 열펌프는 에너지를 주입하지 않고 폐열의 이용을 높일 수 있는 방법이다. 흡수식 열펌프는 흡수기에서 흡수된 양의 증가가 매우 중요하기 때문에 흡수기 성능이 매우 중요하다. 본 연구에서는 흡수기의 성능을 개선시키기 위해서 메탄올과 글리세린을 작동유체로 하는 내벽에 나선형관을 설치하여 액상을 접선방향으로 공급하는 흡수기에 관한 연구를 수행하였다. 이 방법은 액상흐름에서 난류를 일으켜 물질 및 열전달을 증가시킨다. 흡수기의 각 위치에서 온도와 농도를 측정하여 열전달계수와 물질전달계수를 계산하였고 주입부분에서 열 및 물질전달이 향상되었음을 알 수 있었다.

콜로이드실리카아크릴레이트를 함유한 자외선 경화형 코팅필름의 특성 (Properties of UV Curable Coating Film Containing Colloidal Silica Acrylate)

  • 이봉우;홍진후;방문수;오형식;김대준;김현중
    • 접착 및 계면
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    • 제4권1호
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    • pp.9-17
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    • 2003
  • 오늘날 산업에서는 환경오염의 줄이고 에너지 절약에 기여할 수 있다는 이유에서 용매를 사용하지 않는 UV 하드코팅재료의 개발이 점차로 많은 주의를 끌고 있다. 본 연구는 실질적으로 산업에 이용될 수 있는 실리콘아크릴레이트(SAOC)를 포함하고 있는 UV 경화코팅제를 개발하고자 수행되었다. 실험의 결과, 수지조성물 중 SAOC의 형태나 농도가 UV 경화필름의 여러 가지 물성에 영향을 주었다. SAOC가 수지조성물에 도입되었을 때 경화된 필름의 물성은 SAOC가 함유되지 않은 도막과 비교하여 개선되었다. 특히, UV 하드 코팅의 내화학성, 내마모성, 내후성과 같은 성질들은 향상되었으며, 코팅된 폴리카보네이트 기재의 충격특성은 코팅되지 않은 PC에 비해 개선되었다. 30 wt% SAOC를 함유하고 있는 경화필름이 가장 좋은 물성을 나타내었다.

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키조개(Atrina pectinata) 패주를 이용한 조미 중간수분제품의 제조 및 품질특성 (Development and Quality Characteristics of Seasoned Dried Pen Shell Atrina pectinata Adductor)

  • 황영숙;황석민;오광수
    • 한국수산과학회지
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    • 제51권6호
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    • pp.632-639
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    • 2018
  • To develop the high-value added seafood products from a regional speciality seafood, the seasoned dried pen shell Atrina pectinata adductor (SDPA) and seasoned smoke-dried pen shell adductor (SSPA) samples were prepared, and their optimal processing conditions, quality metrics, and shelf-life characteristics were examined. SDPA and SSPA samples were produced by thawing of frozen pen shell adductor, and cutting it into 6-7 mm slices, hot-air drying ($60^{\circ}C$, 20 min) or smoking ($110^{\circ}C$, 20 min), seasoning ($4^{\circ}C$, 12 h) with seasoning powder (60% sorbitol, 15% sucrose, 16% salt and 9.0% monosodium glutamate), hot-air drying ($60^{\circ}C$, 3 h), torching, vacuum-packaging in a laminated plastic film bag, heat treating with hot-water ($85^{\circ}C$, 15 min), and cooling. The moisture content of SDPA and SSPA samples was 44.5 and 43.0%, respectively, and the water activity was 0.845 and 0.842. The total amino acids in SDPA and SSPA samples were 20,986.8 and 21,312.4 mg/100 g, respectively, and the major amino acids in both products were aspartic acid, serine, glutamic acid, proline, glycine, alanine, valine, leucine, phenylalanine, lysine and arginine. The primary minerals were Na, S, K and P. Incubating tests indicated that the quality of SDPA and SSPA samples was maintained for 30 days of storage.

다결정 산화갈륨/다이아몬드 이종 박막 성장 및 열처리 효과 연구 (Growth and thermal annealing of polycrystalline Ga2O3/diamond thin films on Si substrates)

  • 서지연;김태규;신윤지;정성민;배시영
    • 한국결정성장학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.233-239
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    • 2021
  • 본 연구에서는 산화갈륨의 방열 특성 향상을 위해 산화갈륨/다이아몬드 이종 박막 성장을 진행하였다. 먼저, 핫필라멘트 화학기상증착법을 이용하여 다결정 다이아몬드를 증착시킨 후, 미스트 화학기상증착법을 통해 450~600℃ 사이의 온도구간에서 산화갈륨 박막을 성장시켰다. 열처리 전후 비교를 통해 500℃에서 산화갈륨/다이아몬드 계면 분리 현상이 발생함을 확인하였다. 이는 비정질과 결정질이 혼재된 산화갈륨 박막이 성장된 후, 냉각 과정에서 열팽창계수의 차이로 인해 계면이 분리된 것으로 판단하였다. 따라서, 본 연구를 통한 산화갈륨/다이아몬드 계면의 물리적 안정성을 통해 산화갈륨의 열물성 보완및 고전력 반도체로의 활용이 기대된다.

Frictional Anisotropy of CVD Bi-Layer Graphene Correlated with Surface Corrugated Structures

  • Park, Seonha;Choi, Mingi;Kim, Seokjun;Kim, Songkil
    • Tribology and Lubricants
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    • 제38권6호
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    • pp.235-240
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    • 2022
  • Atomically-thin 2D nanomaterials can be easily deformed and have surface corrugations which can influence the frictional characteristics of the 2D nanomaterials. Chemical vapor deposition (CVD) graphene can be grown in a wafer scale, which is suitable as a large-area surface coating film. The CVD growth involves cooling process to room temperature, and the thermal expansion coefficients mismatch between graphene and the metallic substrate induces a compressive strain in graphene, resulting in the surface corrugations such as wrinkles and atomic ripples. Such corrugations can induce the friction anisotropy of graphene, and therefore, accurate imaging of the surface corrugation is significant for better understanding about the friction anisotropy of CVD graphene. In this work, the combinatorial analysis using friction force microscopy (FFM) and transverse shear microscopy (TSM) was implemented to unveil the friction anisotropy of CVD bi-layer graphene. The periodic friction anisotropy of the wrinkles was measured following a sinusoidal curve depending on the angles between the wrinkles and the scanning tip, and the two domains were observed to have the different friction signals due to the different directions of the atomic ripples, which was confirmed by the high-resolution FFM and TSM imaging. In addition, we revealed that the atomic ripples can be easily suppressed by ironing the surface during AFM scans with an appropriate normal force. This work demonstrates that the friction anisotropy of CVD bilayer graphene is well-correlated with the corrugated structures and the local friction anisotropy induced by the atomic ripples can be controllably removed by simple AFM scans.

다중층 나노구조체를 통한 열차단 특성 제어 (Analysis of suppressed thermal conductivity using multiple nanoparticle layers)

  • 노태호;심이레
    • 한국표면공학회지
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    • 제56권4호
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    • pp.233-242
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    • 2023
  • In recent years, energy-management studies in buildings have proven useful for energy savings. Typically, during heating and cooling, the energy from a given building is lost through its windows. Generally, to block the entry of ultraviolet (UV) and infrared (IR) rays, thin films of deposited metals or metal oxides are used, and the blocking of UV and IR rays by these thin films depends on the materials deposited on them. Therefore, by controlling the thicknesses and densities of the thin films, improving the transmittance of visible light and the blocking of heat rays such as UV and IR may be possible. Such improvements can be realized not only by changing the two-dimensional thin films but also by altering the zero-dimensional (0-D) nanostructures deposited on the films. In this study, 0-D nanoparticles were synthesized using a sol -gel procedure. The synthesized nanoparticles were deposited as deep coatings on polymer and glass substrates. Through spectral analysis in the UV-visible (vis) region, thin-film layers of deposited zinc oxide nanoparticles blocked >95 % of UV rays. For high transmittance in the visible-light region and low transmittance in the IR and UV regions, hybrid multiple layers of silica nanoparticles, zinc oxide particles, and fluorine-doped tin oxide nanoparticles were formed on glass and polymer substrates. Spectrophotometry in the UV-vis-near-IR regions revealed that the substrates prevented heat loss well. The glass and polymer substrates achieved transmittance values of 80 % in the visible-light region, 50 % to 60 % in the IR region, and 90 % in the UV region.

배추 력광 품종의 저장 중 1-MCP에 대한 반응 (Responses to 1-MCP during Storage of Kimchi Cabbage Ryouckgwang Cultivar)

  • 홍세진;김병섭;김병삼;엄향란
    • 생물환경조절학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.125-131
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    • 2018
  • 배추를 저장하는 동안 품질을 유지하기 위한 방안으로 1-methylcyclopropene(1-MCP) 처리효과를 확인하였다. 수확된 배추는 즉시 실험실로 옮겨와 4개의 그룹(차압예냉 (forced-air cooling, FAC) 처리구, FAC + 0.03mm LLDPE film(Liner) 처리구, $FAC+2{\mu}L{\cdot}L^{-1}$ 1-MCP(1-MCP) 처리구, FAC + 1-MCP + Liner 처리구)으로 분류하여 각각의 처리를 실시한 후 $2^{\circ}C$, 95% RH 저온에서 저장하였다. 저장중 품질변화는 무게 감모율, 가용성 고형물 함량, 경도, 그리고 색도($CIE\;L^*$, $a^*$, $b^*$, chroma, hue angle)를 통해 확인하였다. 저장기간 동안 각 실험구의 감모율은 Liner 처리에 의해서 감소하였다. 저장기간 6주가 경과되면 FAC + 1-MCP + Liner 처리구는 12.5%의 감모율을 보이면서 다른 처리구들에 비해서 감모율을 최소화하였다. 가용성 고형물의 함량은 수확 시 $2.5^{\circ}Brix$였으며, 저장기간이 3주 경과되면서 FAC + 1-MCP + Liner 처리구에서 수확 시의 값이 유지된 반면, 다른 처리구 들은 증가하였다. 배추의 경도는 수확 직후 24.0N 이었으며, FAC + 1-MCP + Liner 처리구에서 저장 6주 경과 후 22.6N으로 수확 당시의 경도가 유지되는 경향을 보였다. 저장 기간 동안 배춧잎의 색 변화는 $CIE\;a^*$와 hue angle 값으로 확인할 수 있으며, 1-MCP 만을 처리할 경우에는 색도 변화에 영향을 미치지 않는 반면 1-MCP를 처리한 다음 Liner 포장을 실시하면 $CIE\;a^*$와 hue angle의 변화를 최소화 시키면서 수확 당시의 색도를 유지시킬 수 있었다. 이상의 결과에서 1-MCP 처리는 배추 력광 품종 저장에는 효과가 미비하나, Liner와 함께 처리할 경우 6주까지 품질유지가 가능하였다.

이중피복 온실의 피복방법과 환경조절에 따른 온습도 및 광합성유효광량자속 분포 특성 (Characteristics of Temperature, Humidity and PPF Distribution by Covering Method and Environmental Control in Double Covering Greenhouse)

  • 이현우;심상연;김영식
    • 생물환경조절학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.1-11
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    • 2012
  • 관행 이중피복온실과 공기주입 이중피복온실에 대하여 보온, 난방, 환기, 냉방 등 환경조절에 따른 온실내부의 환경변화를 연중 측정하여 온습도 및 광환경 분포특성을 비교분석함으로서 기존 온실의 환경을 개선할 수 있는 방안을 제시하기 위해 수행한 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 겨울철 야간에 난방시 공기주입온실과 관행온실의 커튼과 피복재 사이의 온도는 거의 비슷한 값을 보여주고 있어 보온효과는 거의 동일한 것으로 나타났다. 온실내부의 커튼 안쪽의 습도는 난방으로 인해 외부습도보다 낮게 유지되었으나 커튼과 피복재 사이의 습도는 거의 100%로 유지되었다. 주간의 우천시에도 두 가지 온실의 내부온도가 거의 비슷하여 보온효과는 동일한 것으로 나타났다. 주간에 천창환기시 두 온실 모두 일사로 인해 상하방향으로 온도의 편차가 크게 발생하였고, 공기주입온실이 관행온실에 비해 온도가 약간 더 낮기 때문에 환기효과가 더 우수한 것으로 판단된다. 온도분포와 마찬가지로 상하방향으로 습도편차가 크게 발생하였으며, 공기주입온실이 관행온실에 비해 습도가 약간 더 높게 나타나 환기효과가 더 우수한 것으로 판단된다. 야간에 천창환기시에는 두 온실 모두 주간과는 달리 일사가 없기 때문에 온실내부 전체적으로 균일한 온습도분포를 보여주고 있다. 간헐적 포그분사 냉방을 실시하였을 때 두 온실 모두 상하좌우로 비교적 균일한 온습도분포를 보여주었다. 연속 포그분사 냉방을 실시한 경우 전체적으로 균일한 온습도 분포를 보여주었으며, 평균 약 $3.5^{\circ}C$ 정도의 냉방효과가 있는 것으로 나타났다. 커튼과 지붕피복재 사이의 공간에 대한 상대습도와 절대습도의 변화를 분석한 결과 거의 커튼을 닫는 시점에서 피복재의 온도가 노점 온도 이하로 낮아지기 시작하기 때문에 커튼을 닫음과 동시에 제습기를 사용하여 지붕과 커튼 사이 공간의 공기에 함유된 수증기를 제거하면 지붕의 피복재에 발생하는 결로를 억제할 수 있을 것으로 판단된다. 피복재의 사용기간이 경과함에 따라 공기주입온실에 비해 관행온실이 광투과율이 더 감소하는 것으로 나타났다. 이는 온실내부 피복재를 권취식으로 개폐하는 과정에서 먼지와 결로로 인해 오염되기 때문인 것으로 판단된다. 따라서 피복재의 광투과율이 감소되는 것을 방지하기 위해서는 피복재의 권취식 개폐방식을 지양하는 것이 바람직할 것으로 판단된다. 결론적으로 온실의 이중피복 방법을 공기주입 이중피복형태로 하고 천창을 용마루 위치에 나비형태로 설치한다면 관행 이중피복 온실과 동일한 에너지절감효과를 유지하면서 광투과율을 현저히 개선할 수 있고 환기효율도 높일 수 있을 것으로 판단된다.

설비공학회 분야의 최근 연구 동향 : 2015년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research : A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2015)

  • 이대영;김사량;김현정;김동선;박준석;임병찬
    • 설비공학논문집
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    • 제28권6호
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    • pp.256-268
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    • 2016
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2015. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) The research works on the thermal and fluid engineering were carried out in the areas of flow, heat and mass transfer, cooling and heating, and air-conditioning, the renewable energy system and the flow inside building rooms. Research issues dealing with air-conditioning machines and fire and exhausting smoke were reduced. CFD seems to be spreading to more research areas. (2) Research works on heat transfer area were carried out in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the economic analysis of GHG emission, micro channel heat exchanger, effect of rib angle on thermal performance, the airside performance of fin-and-tube heat exchangers, theoretical analysis of a rotary heat exchanger, heat exchanger in a cryogenic environment, the performance of a cross-flow-type, indirect evaporative cooler made of paper/plastic film. In the area of pool boiling and condensing, the bubble jet loop heat pipe was studied. In the area of industrial heat exchangers, researches were performed on fin-tube heat exchanger, KSTAR PFC and vacuum vessel at baking phase, the performance of small-sized dehumidification rotor, design of gas-injection port of an asymmetric scroll compressor, effect of slot discharge-angle change on exhaust efficiency of range hood system with air curtain. (3) In the field of refrigeration, various studies were carried in the categories of refrigeration cycle, alternative refrigeration/energy system, system control. In the refrigeration cycle category, a cold-climate heat pump system, $CO_2$ cascade systems, ejector cycles and a PCM-based continuous heating system were investigated. In the alternative refrigeration/energy system category, a polymer adsorption heat pump, an alcohol absorption heat pump and a desiccant-based hybrid refrigeration system were investigated. In the system control category, turbo-refrigerator capacity controls and an absorption chiller fault diagnostics were investigated. (4) In building mechanical system research fields, eighteen studies were reported for achieving effective design of the mechanical systems, and also for maximizing the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included energy performance, HVAC system, ventilation, and renewable energies, piping in the buildings. Proposed designs, performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data which can improve the energy efficiency of the buildings. (5) The field of architectural environment was mostly focused on indoor environment and building energy. The main researches of indoor environment were related to the user and location awareness technology applied dimming lighting control system, the lighting performance evaluation for light-shelves, the improvement evaluation of air quality through analysis of ventilation efficiency and the evaluation of airtightness of sliding and LS window systems. The subjects of building energy were worked on the energy saving estimation of existing buildings, the developing model to predict heating energy usage in domestic city area and the performance evaluation of cooling applied with economizer control. The studies were also performed related to the experimental measurement of weight variation and thermal conductivity in polyurethane foam, the development of flame spread prevention system for sandwich panels, the utilization of heat from waste-incineration facility in large-scale horticultural facilities.