본 논문에서는 $600{\times}600{\mu}m$ 사각 마이크로 채널에서의 기-액체 테일러(슬러그) 흐름의 특성을 실험을 통해 살펴보았다. 실험 유체로는 질소와 물을 사용하였으며, 액체 및 기체 겉보기 속도는 각각 0.01 ~ 3 m/s, 0.1 ~ 3 m/s 의 범위에서 테일러 흐름이 나타나는 구간에서만 데이터를 얻었다. 기포 길이, 액체 슬러그 길이, 기포 속도 그리고 기포 생성 주파수를 고속 카메라를 사용하여 이미지 분석을 통해 측정하였다. 제시된 측정값(기포 길이, 액체 슬러그 길이, 기포 속도)과 이전 문헌에서 제안된 경험적 모델의 비교결과 대부분 오차가 50% 이상으로 나타났다. 따라서 기포와 액체 슬러그 길이 그리고 기포 속도에 대한 개선된 모델을 제시하였고, ${\pm}20%$ 이내의 비교적 우수한 결과를 볼 수 있었다. 또한 기포 생성 주파수는 기포 길이, 액체슬러그 길이 그리고 기포 속도의 관계를 이용하여 ${\pm}20%$ 이내에서 예측가능함을 알 수 있었다.
This paper evaluates dynamic performance of a cab over type large-sized truck for estimating the effects of frame's torsional characteristics using a computer model. The computer model considers two mounting methods of frame, flange mounting and web mounting. Frame is modeled by finite elements using MSC/NASTRAN In order to consider the flexibility of frame. The torsional test of the frame is conducted In order to validate the modeled finite element model. A load cell is used to measure the load applied to the frame. An angle sensor is used to measure the torsional angle. An actuator is used to apply a load to the frame. To estimate the effects of frame's torsional characteristics on dynamic performance, simulations are performed with the flange mounting and web mounting frame. Simulation results show that the web mounting frame's variations of roll angle, lateral acceleration, and yaw rate are larger than the flange mounting frame's variations, especially in the high velocity and the second part of the double lane course.
The transport of spermidine into a cyanobacterium, Synechocystis sp. pec 6803, was characterized by measuring the uptake of $^{14}C$-spermidine. Spermidine transport was shown to be saturable with an apparent affinity constant ($K_m$) value of $67{\mu}M$ and a maximal velocity ($V_{max}$) value of 0.45 nmol/min/mg protein. Spermidine uptake was pH-dependent with the pH optimum being 8.0. The competition experiment showed strong inhibition of spermidine uptake by putrescine and spermine, whereas amino acids were hardly inhibitory. The inhibition kinetics of spermidine transport by putrescine and spermine was found to be noncompetitive with $K_i$ values of 292 and $432{\mu}M$, respectively. The inhibition of spermidine transport by various metabolic inhibitors and ionophores suggests that spermidine uptake is energy-dependent. The diminution of cell growth was observed in cells grown at a high concentration of NaCl. Addition of a low concentration of spermidine at 0.5 mM relieved growth inhibition by salt stress. Upshift of the external osmolality generated by either NaCl or sorbitol caused an increased spermidine transport with about 30-40% increase at 10 mosmol/kg upshift.
7XXX aluminum alloy powders produced by the self-manufactured rotating disc atomizer were investigated to determine the influence of the atomization parameters on the particle size distributions in air atmosphere. The particle size distributions are almost always bimodal with the dominant mode on the large particle size. Average powder size of 7XXX aluminum alloy is $74/{\mu}m~125/{\mu}m$ when melt is poured with the rate of 9g /sec at 730$^{\circ}C$ on a rotating disc of 30㎜ diameter at 6300rad/sec. The mass of finer particle increased when disc diameter, angular velocity, pouring temperature increased and pouring rate decreased. The powder shapes of bimodal change from acicular to tear-drop and from tear-drop to ligament with increasing powder size. Powder shape was determined by the atomization mechanism and oxidation in liquid state. Microstructure of powders appeared to be cell and cellular dendrite. The SDAS of Al-7.9wt%Zn-2.4wt%Mg-1.5wt%Cu-0.9wt%Ni Powders is $0.8{\mu}m~1.0{\mu}m$ for the powders of $size+44{\mu}m~53{\mu}m$ and $1.6{\mu}m∼1.8{\mu}m$ for the powders of $size+105{\mu}m~125{\mu}m$, repectively.
In a direct coal fuel cell (DCFC) system, it is essential to identify volume fraction of coal suspended in electrolyte melt in order to control its dispersion and fluidity. This requirement is compelling especially at anode channel where hot slurry is likely to flow at low velocity. In this study, light scattering techniques were employed to measure the volume fraction for a pulverized coal suspension with relatively high absorption coefficient. The particle size, scattering angle, and volume fraction were varied to evaluate their effects on the scattering behavior as well as scattering regime. The larger coal size and smaller forward scattering angle could provide a shift to more favorable scattering regime, i.e., independent scattering, where interferences of light scattering from one particle with others are suppressed.
We developed a path algorithm for ultrafast/wide area laser processing. Demands for high precision laser processing with a wide area has been increasing for a number of applications such as in solar cell battery, display parts, electronic component and automobile industry. Expansion of the area in which laser processing is an important factor to handle the ultrafast/wide area processing, it will require a processing path. Processing path is path of 2- axis stage and stage of change in velocity can be smooth as possible. In this paper, we proposed a smoothingnurbs method of improved speed profile. This method creates soft path from edge part, it is main purpose that scan area ($50mm{\times}50mm$) inside processing path makes path of topology of possible straight line. We developed a simulation tool using Visual C++.
When two layers of carbon nanotube (CNT) arrays are loaded to mate, the free ends of individual CNTs come into contact at the interface of the two layers. This leads to a higher contact resistance due to a smaller contact region. However, when the free CNT ends of one array penetrate into the mating array, the contact region increases, effectively lowering the contact resistance. To explore the penetration of mating CNTs, we perform molecular dynamic simulations of a simple unit cell model, incorporating four CNTs in the lower array layer coupled with a single moving CNT on the upper layer. The interaction with neighboring CNTs is modelled by long-range carbon bond order potential (LCBOP I). The model structure is optimized by energy minimization through the conjugate gradient method. A NVT ensemble is used for maintain a room temperature during simulation. The time integration is performed through the velocity-Verlet algorithm. A significant vibrational motion of CNTs is captured when penetration is not available, resulting in a specific vibration mode with a high frequency. Due to this vibrational behavior, the random behaviors of CNT motion for predicting the penetration are confirmed under the specific gap distances between CNTs. Thus, the probability of penetration is examined according to the gap distance between CNTs in the lower array and the aspect ratio of CNTs. The penetration is significantly affected by the vibration mode due to the van der Waals forces between CNTs.
The steam reformer for hydrogen production from methane is studied by a numerical method. Langmuir- Hinshelwood model is incorporated for catalytic surface reactions, and the pseudo-homogeneous model is used to take into account local equilibrium phenomena between a catalyst and bulk gas. Dominant chemical reactions are Steam Reforming (SR) reaction, Water-Gas Shift (WGS) reaction, and Direct Steam Reforming (DSR) reaction. The numerical results are validated with experimental results at the same operating conditions. Using the validated code, parametric study has been numerically performed in view of the steam reformer performance. As increasing a wall temperature, the fuel conversion increases due to the high heat transfer rate. When Steam to Carbon Ratio (SCR) increases, the concentration of carbon monoxide decreases since WGS reaction becomes more active. When increasing Gas Hourly Space Velocity (GHSV), the fuel conversion decreases due to the heat transfer limitation and the low residence time. The reactor shape effects are also investigated. The length and radius of cylindrical reactors are changed at the same catalyst volume. The longer steam reformer is, the better steam reformer performs. However, system energy efficiency decreases due to the large pressure drop.
There have existed for a number of years good practice guidelines for the use of Computational Fluid Dynamics (CFD) in the field of wind engineering. As part of those guidelines, details are given for the size of flow domain that should be used around a building of height, H. For low-rise buildings, the domain sizes produced by following the guidelines are reasonable and produce results that are largely free from blockage effects. However, when high-rise or tall buildings are considered, the domain size based solely on the building height produces very large domains. A large domain, in most cases, leads to a large cell count, with many of the cells in the grid being used up in regions far from the building/wake region. This paper challenges this domain size guidance by looking at the effects of changing the domain size around a tall building. The RNG ${\kappa}-{\varepsilon}$ turbulence model is used in a series of steady-state solutions where the only parameter varied is the domain size, with the mesh resolution in the building/wake region left unchanged. Comparisons between the velocity fields in the near-field of the building and pressure coefficients on the building are used to inform the assessment. The findings of the work for this case suggest that a domain of approximately 10% the volume of that suggested by the existing guidelines could be used with a loss in accuracy of less than 10%.
This paper proposes a cooling system using thermoelectric elements for improving the output of building integrated photovoltaic (BIPV) modules. The temperature characteristics that improve the output of a BIPV system have rarely been studied up to now but some researchers have proposed a method using a ventilator. The efficiency of a ventilator depends mainly on the weather such as wind, irradiation etc. Because this cooling system is so sensitive to the velocity of the wind, it is unable to operate in the nominal operating cell temperature (NOCT) or the standard test condition (STC) which allow it to generate the maximum output. This paper proposes a cooling system using thermoelectric elements to solve such problems. The temperature control of thermoelectric elements can be controlled independently in an outdoor environment because it is performed by a micro-controller. In addition, it can be operated around the NOCT or the STC through an algorithm for temperature control. Therefore, the output of the system is increased and the efficiency is raised. This paper proves the validity of the proposed method by comparing the data obtained through experiments on the cooling systems of BIPV modules using a ventilator and thermoelectric elements.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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