• 제목/요약/키워드: flux flow

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액체로켓 연소실 냉각에 관한 실험적 연구 (An experimental study on the liquid rocket combustion chamber cooling)

  • 김병훈;박희호;정용갑;김유
    • 한국추진공학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.1-7
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    • 2001
  • 매우 높은 연소가스로부터 연소실을 보호하기 위하여 액체로켓에서는 재생냉각방법을 폭넓게 이용하고 있다. 재생냉각을 통한 로켓엔진의 냉각을 매우 효과적인 방법이지만, 이를 개발하기 위해서는 정확한 해석과정, 제작기술 등이 필요하다. 한다. 실제 소형 로켓엔진에 재생냉각을 이용한 엔진 냉각의 가능성을 확인하기 위하여 설계, 제작된 로켓으로 연소실험을 진행하였다. 실험에 사용한 연소실은 coolant passage 3 mm, 벽 두께 1 mm, stainless 304로 제작하였다. 최대연소압과 연소시간은 각각 400 psi와 60 sec이고, coolant 유량은 2 kg/s에서 0.12 kg/s까지 감소시키면서 실험하였다. 연소시험후 육안으로 검사한 결과 연소실에서 특별한 이상은 발견되지 않았다.

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ACCELERATION OF COSMIC RAYS AT LARGE SCALE COSMIC SHOCKS IN THE UNIVERSE

  • KANG HYESUNG;JONES T. W.
    • 천문학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.159-174
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    • 2002
  • Cosmological hydrodynamic simulations of large scale structure in the universe have shown that accretion shocks and merger shocks form due to flow motions associated with the gravitational collapse of nonlinear structures. Estimated speed and curvature radius of these shocks could be as large as a few 1000 km/s and several Mpc, respectively. According to the diffusive shock acceleration theory, populations of cosmic-ray particles can be injected and accelerated to very high energy by astrophysical shocks in tenuous plasmas. In order to explore the cosmic ray acceleration at the cosmic shocks, we have performed nonlinear numerical simulations of cosmic ray (CR) modified shocks with the newly developed CRASH (Cosmic Ray Amr SHock) numerical code. We adopted the Bohm diffusion model for CRs, based on the hypothesis that strong Alfven waves are self-generated by streaming CRs. The shock formation simulation includes a plasma-physics-based 'injection' model that transfers a small proportion of the thermal proton flux through the shock into low energy CRs for acceleration there. We found that, for strong accretion shocks, CRs can absorb most of shock kinetic energy and the accretion shock speed is reduced up to $20\%$, compared to pure gas dynamic shocks. For merger shocks with small Mach numbers, however, the energy transfer to CRs is only about $10-20\%$ with an associated CR particle fraction of $10^{-3}$. Nonlinear feedback due to the CR pressure is insignificant in the latter shocks. Although detailed results depend on models for the particle diffusion and injection, these calculations show that cosmic shocks in large scale structure could provide acceleration sites of extragalactic cosmic rays of the highest energy.

SgrA* 22GHz KaVA(+TAK) observation and its Amplitude Calibration

  • CHO, ILJE;JUNG, TAEHYUN;ZHAO, GUANG-YAO;KINO, MOTOKI;SOHN, BONGWON
    • 천문학회보
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    • 제40권2호
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    • pp.52.2-52.2
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    • 2015
  • SgrA* located in the center of the Milky Way is of great interest to understand the physics of supermassive black hole(SMBH) and the interaction of the G2 cloud around SgrA* with the accretion flow which was expected since 2013. In order to seize this rare opportunity, KVN and VERA Array (so called, KaVA) has started an intensive monitoring program of SgrA* at 22/43 GHz where scatter broadening is reduced compared to lower frequency VLBI observations. We present the results of KaVA SgrA* observation together with Takahagi (32m) and Yamaguchi (32m) telescopes at 22 GHz on March 24, 2013. We have tested both a standard amplitude calibration methods using the Tsys and antenna gain information and a template amplitude calibration method which uses a peak of H2O maser line of nearby maser source (SgrB2), and found that the latter method is useful when an accuracy of Tsys measurement or antenna gain of a telescope is poor. In our comparison, the difference between the two methods is around 20% (~5% for the KVN and ~15% for the VERA when the elevation is above $20^{\circ}$). We also imaged SgrA* with a total flux of ~0.7 Jy at 22GHz, and fitted an elliptical Gaussian model which has a size of ~2.5mas for major axis and ~1.7mas for minor axis, respectively.

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가로흐름 수역으로 방출되는 2차원 표면온배수 수치모형 비교연구 (A Comparative Study of Two-Dimensional Numerical Models for Surface Discharge of Heated Water into Crossflow Field)

  • 이남주;최흥식;이길성
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.40-50
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    • 1994
  • 가로흐름이 존재하는 천해역으로 방출되는 표면온배수에 의한 온도장의 정확한 예측을 위한 근해역 2차원 수치모형을 개발하였다. 개발된 모형은 4-방정식 난류모델로서 열적 시간상수에 대한 정보를 얻을 수 없는 2-방정식 난류모델의 단점을 극복하기 위하여 변동온도 자승 평균항 및 그것의 감쇠율에 대한 전달방정식을 2-방정식 모델의 전달방정식에 추가한 모델이다. 또한, 부력생성항 및 난류 열플럭스항을 도입하여 연직방향 확산현상을 고려하고자 하였다. 개발된 수치모형을 간단한 단면을 갖는 개수로 정상류의 경우에 대하여 적용하였으며, 그 결과를 기존의 실험결과 및 2-방정식 난류모델을 사용한 수치계산결과와 비교하였다. 4-방정식 모형에 의한 계산결과가 2-방정식 모형보다 실험결과와 잘 일치하였으며, 제트 포획 및 안정화 영역에서 온배수의 물리적 특성을 잘 재현하였다.

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눈 속에서 용질이동을 모사하기 위한 수치모델의 검증 (Validations of a Numerical Model of Solute Transport in a Snowpack)

  • 이정훈
    • 자원환경지질
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    • 제45권5호
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    • pp.525-533
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    • 2012
  • 겨울철동안 쌓여 봄에 놓은 눈 녹은 물(snowmelt), 즉 융설의 유출은 북반구 및 산간지역에서 매우 중요한 것으로 여겨지고 있다. 이러한 지역에서 융설로 인한 유동 및 이온의 이동에 대한 이해는 매우 중요하며 전세계적으로 꾸준하게 연구되고 있다. Lee et al. (2008a)와 Lee et al. (2008b)연구에서는 대기로부터 수송된 이온 및 오염원이 융설에 의해 눈속을 이동하는 것을 모사하기 위한 Mobile-Immobile water Model (MIM)을 개발하였다. 이 연구에 사용된 모델을 검증하기 위해서 물질수지계산(mass balance calculation) 및 해석해(analytical solution)를 이용한 모델결과와의 비교를 수행하였다. 일정시간동안 눈 속에서의 물질의 질량변화는 눈 표면에서 들어온 물질과 눈 기저부에서 빠져나간 물질의 질량 차이와 같아야한다는 사실을 이용하여 물질수지를 계산하였다. 파면(wave front)의 이동속도 및 기존문헌에서 알려진 해석 해를 이용하여 모델결과와의 비교도 시도하였다. 모델의 물질수지계산결과 질량 차이가 거의 발생하지 않았으며 모델결과와 해석해와의 비교 역시 두 결과가 거의 일치하였다.

인공광하의 공정육묘용 풍동 설계 및 공정묘 개체군상의 공기역학적 특성 (Design of a Wind Tunnel for Plug Seedlings Production under Artificial Light and Aerodynamic Characteristics above Plug Stand)

  • 김용현;고재풍수
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제21권4호
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    • pp.429-435
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    • 1996
  • A wind tunnel consisting of two air flow conditioners with polycarbonate pipes, a plant growth room, a suction fan and fan controller, and fluorescent lamps, was designed to investigate the interactions between the growth of plug seedlings under artificial light and their Physical environments. Light transmissivities in the plant growth room based on the photosynthetic photon flux density and photosynthetically active radiation was appeared to be 96.3% and 96.8%, respectively. Measurement showed a uniformity in the vertical profiles of air current speed at the middle and rear regions of plug trays in wind tunnel. This result indicated that the development of a wind tunnel based on the design criteria of the American Society of Mechanical Engineers was adequate. Air current speed inside the plug stand was significantly decreased due to the resistance by the leaves of plug seedlings and boundary layer developed over and below the plug stand. Driving force to facilitate the diffusion of gas inside the plug stand might be regarded as extremely low. Aerodynamic characteristics above the plug stand under artificial light were investigated. As the air current speed increased, zero plane displacement decreased but roughness length and frictional velocity increased. Zero plane displacement linearly increased with the average height of plug seedlings. The wind tunnel developed in this study would be useful to investigate the effects of air current speed on the microclimate over and inside the plug stand and to collect basic data for a large-scale plug production under artificial light in a semi-closed ecosystem.

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KIER의 열분해유화 공정 기술과 실증플랜트 소개 (Introduction of KIER Pyrolysis Process and 3,000 ton/yr Demonstration Plant)

  • 신대현;전상구;김광호;이경환;노남선;이기봉
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.479-482
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    • 2008
  • Since late of 2000, KIER has developed a novel pyrolysis process for production of fuel oils from polymer wastes. It could have been possible due to large-scale funding of the Resource Recycling R&D Center. The target was to develop an uncatalyzed, continuous and automatic process producing oils that can be used as a fuel for small-scale industrial boilers. The process development has proceeded in three stages bench-scale unit, pilot plant and demonstration plant. As a result, the demonstration plant having capacity of 3,000 tons/year has been constructed and is currently under test operation for optimization of operation conditions. The process consisted of four parts ; feeding system, cracking reactor, refining system and others. Raw materials were pretreated via shredding and classifying to remove minerals, water, etc. There were 3 kind of products, oils(80%), gas(15%), carbonic residue(5%). The main products i.e. oils were gasoline and diesel. The calorific value of gas has been found to be about 18,000kcal/$m^3$ which is similar to petroleum gas and shows that it could be used as a process fuel. Key technologies adopted in the process are 1) Recirculation of feed for rapid melting and enhancement of fluidity for automatic control of system, 2) Tubular reactor specially-designed for heavy heat flux and prevention of coking, 3)Recirculation of heavy fraction for prevention of wax formation, and 4) continuous removal & re-reaction of sludge for high yield of main product (oil) and minimization of residue. The advantages of the process are full automation, continuous operation, no requirement of catalyst, minimization of coking and sludge problems, maximizing the product(fuel oil) yield and purity, low initial investment and operation costs and environment- friendly process. In this presentation, background of pyrolysis technology development, the details of KIER pyrolysis process flow, key technologies and the performances of the process will be discussed in detail.

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Effect of Mixed Treatment of Urea Fertilizer and Zeolite on Nitrous Oxide and Ammonia Emission in Upland Soil

  • Park, Jun-Hong;Park, Sang-Jo;Seo, Young-Jin;Kwon, Oh-Heun;Choi, Seong-Yong;Park, So-Deuk;Kim, Jang-Eok
    • 한국토양비료학회지
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    • 제47권5호
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    • pp.368-373
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    • 2014
  • Ammonia loss from urea significantly hinders efficient use of urea in agriculture. The level of nitrous oxide ($N_2O$) a long-lived greenhouse gas in atmosphere has increased mainly due to anthropogenic source, especially application of nitrogen fertilizers. There are reports in the literature showing that the addition of zeolite to N sources can improve the nitrogen use efficiency. This study was conducted to evaluate nitrous oxide ($N_2O$) and ammonia ($NH_3$) emission by mixed treatment of urea and zeolite in upland crop field. Urea fertilizer and zeolite were applied at different rates to study their effect on $N_2O$ emission during red pepper cultivation in upland soils. The $N_2O$ gas was collected by static closed chamber method and measured by gas chromatography. Ammonia concentration was analyzed by closed-dynamic air flow system method. The total $N_2O$ flux increased in proportion to the level of N application. Emission of $N_2O$ from the field increased from the plots applied with urea-zeolite mixture compared to urea alone. But urea-zeolite mixture treatment reduced about 30% of $NH_3$-N volatilization amounts. These results showed that the application of urea and zeolite mixture had a positive influence on reduction of $NH_3$ volatilization, but led to the increase in $N_2O$ emission in upland soils.

CPU 쿨러의 열 및 응력 해석에 관한 융합 연구 (A Convergent Investigation on the thermal and stress analyses of CPU Cooler)

  • 최계광;조재웅
    • 한국융합학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.153-158
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    • 2020
  • 본 연구에서는 CPU쿨러 모델에서 100℃의 온도 조건을 가하여서 열 및 응력 해석을 하였다. 열유속의 값은 아래쪽 봉 부분에서 가장 많고 전반적으로 위쪽 부분으로 갈수록 열유속이 작아짐을 볼 수 있다. CPU 쿨러 모델의 제일 바닥에 있는 면에서 제일 높음을 알 수 있고 전반적으로 위쪽 부분으로 갈수록 온도는 작아짐을 볼 수 있다. 온도 해석을 기반으로 열팽창으로 인한 열변형은 겹판들의 위부분으로 갈수록 변형량이 작아짐을 알 수 있고, 모델의 아래부분으로 작은 봉의 휘어진 부분에서 변형량이 많이 발생하고 모델 맨 아래의 바닥면에서는 변형량이 가장 작음을 볼 수 있다. 또한 열응력은 아래의 바닥면에서 570.63 MPa의 최대 열응력이 발생하고 있다. 겹판들의 위부분으로 갈수록 응력이 작아짐을 알 수 있으나, 모델의 중앙부분에서는 그 응력이 다소 높아짐음을 볼 수 있다. CPU 쿨러의 열 및 응력에 대한 연구결과를 적용함으로서, 본 연구가 미적인 융합에 적합된다고 보인다.

단순 열전달 모델을 이용한 히트파이프의 열전달 성능특성에 관한 연구 (Heat transfer characteristics of the heat pipe using simplified heat transfer model)

  • 서재형;방유마;서이수;이무연
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.15-20
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 전기동력 자동차의 전기-전자 장비들을 효과적으로 냉각시키면서 자체적으로 에너지 소비를 최소화 시킬 수 있는 노력의 일환으로, 단순 열전달 모델을 이용하여 윅이 있는 히트파이프의 열전달 및 유동 특성을 고찰하는 것이다. 이를 위하여 히트파이프는 COMSOL프로그램을 이용하여 해석하였고, 작동유체로 물을 이용하였다. 또한, 히트파이프의 속도 및 온도 특성을 히프파이프 길이에 따라 해석하였고, 국소 및 평균 Nu수를 계산하였다. 결과적으로, 히트파이프의 관성력은 가열면과 냉각면의 온도차에 의하여 발생하였다. 히트파이프내 열전달은 가열면에서 냉각면으로 발생하고 히트파이프 중앙으로 갈수록 증가하였다. 더불어, 가열면의 Nu수는 최대 4.47로 나타났으며, 평균 Nu수는 1.88이고, 냉각면의 Nu수는 최대 0.7로 나타났으며, 평균 Nu수는 0.1이다.