This study was performed FE numerical analysis under 120-minute fire conditions, using the ABAQUS, a wide use software, on the basis of the test results by concrete tunnel lining fire strengths (ISO, RWS, and MHC). The concrete material test was to secure the material properties of concrete linings, which were numerical analysis input conditions. And then built the material properties, such as specific heat, heat transfer rate, heat expansion rate, density, elasticity coefficient and compression strength under high temperature conditions, as database at 20 $^{\circ}C$ to 800 $^{\circ}C$, applying them to analysis as input values. As a result, the tunnel linings under RWS fire conditions saw fire temperature rose to maximum 1119 $^{\circ}C$at the location of 5 mm above a thermal surface, and saw surface temperature amount to 1214 $^{\circ}C$ in the middle part.
간장으로 채워진 실린더 형태의 장조림 제품의 가열살균 시 온도변화를 유한요소분석법(finite element method)을 이용하여 예측하기 위하여 상업적 NISA (Numerical Integrated Elements for System Analysis, EMRC, USA)프로그램을 이용하여 실시하였다. 장조림 식품에서의 열전달은 냉점이 기하학적 중심에 위치하지 않고 y축으로 26.9 mm 뒤쪽에 위치하였다. 이는 간장소스의 비열이 장조림보다 20% 이상 큰 값이기 때문으로, 사용된 재료의 열전달계수에 의해서 냉점의 위치가 다르게 나타났다. 장조림 식품의 가열살균 시 열전달계수의 영향을 검토하기 위하여 온도와 치사율 오차를 종속변수로 하여 간장소스의 열전도계수, 장조림의 열전도계수, 열전달계수를 독립변수로 한 반응표면분석법을 행한 결과 장조림의 열전도계수가 p<0.01로 매우 높은 상관관계를 보이며, 치사율 오차를 최소로 하는 최적화값을 얻을 수 있었다.
Ti and Ti alloys are used in the automobile and aerospace industries due to their high specific strength and excellent corrosion resistance. However their application is limited due to poor formability at room temperature and high unit cost. In order to overcome these issues, dissimilarly jointed materials, such as cladding materials, are widely investigated to utilize them in each industrial field because of an enhanced plasticity and relatively low cost. Among various dissimilar bonding processes, the rolled cladding process is widely used in Ti alloys, but has a disadvantage of low bonding strength. Although this problem can be solved through post-heat treatment, the mechanical properties at the bonded interface are deteriorated due to residual stress generated during post-heat treatment. Therefore, in this study, the microstructure change and residual stress trends at the interfaces of Ti/Al cladding materials were studied with increasing post-heat treatment temperature. As a result, compared to the as-rolled specimens, no difference in microstructure was observed in the specimens after postheat treatment at 300, 400, and 500℃. However, a new intermetallic compound layer was formed between Ti and Al when post-heat treatment was performed at a temperature of 600℃ or higher. Then, it was also confirmed that compressive residual stress with a large deviation was formed in Ti due to the difference in thermal expansion coefficient and modulus of elasticity between Ti Grade II and Al 1050.
The absorption of benzene in nonpolar solution was studied in a laboratory-scale of bubble column varying of gas flow rates and gas-to-liquid ratios. A bubble column had a 0.8∼l$\times$10$\^$-3/ m$^3$ total volume (height 1500 mm, diameter 50 mm). Solution analysis was performed by GC-FID and GC-MSD. The objectives of this research were to select the best absorption fluid and to evaluate the mass transfer characteristics under specific conditions of each absorption. The results of this research were follow as: First, the heat transfer fluid is more efficient than the other nonpolar solution in removing VOC. Second, The benzene removal efficiency improved according to an increasing rate of gas flow. Also, volumetric mass transfer rate of column can be enhanced by increasing gas flow rate. Finally, the relation of gas flow rates, liquid amount, and volumetric mass transfer coefficient was obtained as follows. K$\_$y/a: 0.5906(V$\_$g//L)$\^$0.7611/ The following correlation of mass transfer coefficient and efficiency was proposed. v= 0.06078 K$\_$y/a$\^$0.2444/.
본 연구는 식품의 동결시간에 영향을 미치는 요인에 대해 비교 검토하고. 시료 두께에 따른 동결시간 예측 모델을 유도하기 위해 정지공기식 동결법을 이용하여 피조개 등 4종의 시료에 대하여 실험하였다. 그 결과, 시료의 두께가 두꺼울수록, 표면열전달계수 및 초기온도에 의한 영향은 상당히 급증하였으며, 표면열전달계수의 값이 낮을수록 시료 두께에 미치는 영향은 크며. $150W/m^2^{\circ}C$ 이상에서는 동결시간에 미치는 영향이 거의 유사하게 나타났다. 또한 각 시료에 있어 초기 빙결점이 낮을수록 초기 수분함량이 많을수록, 밀도가 높을수록 동결시간이 길게 나타났고. 열적 물성치의 영향은 밀도, 수분함량, 비열 및 열전도도의 순으로 나타났다. 그리고 시료 초기온도, 초기 빙결점, 동결매체 온도에 따른 시료 두께별 동결 시간을 예측할 수 있는 중직선 회귀방정식을 유도한 결과 실험치와 비교하여 ${\pm}5%$의 오차를 보여 주었다.
In recent years, aluminum processing has been increasing in the aerospace, vehicle, airplane industries etc., because aluminum has abundant resources and has a high specific strength. Aluminum alloys have a high coefficient of thermal expansion therefore, it is necessary to consider the temperature problem in the cutting process. The objective of this research is to investigate the machinability of a hardened aluminum alloy Al7075-T6 by using cryogenic heat treatment. The machining test is conducted by comparing the cutting force and surface roughness, corresponding to various cutting conditions of depth of cut, cutting speed, and feed rate, with those of Al7075-T0.
Tempering behavior and mechanical properties in AISI H13 steel, quenched and tempered from 300 ℃ to 700 ℃ for different tempering time (1, 2, 5, 10, 20 hr) were quantitatively investigated by scanning electron microscopy (SEM), x-ray diffractometer (XRD), impact test machine, rockwell apparatus, ball-on-disk tester. Under the condition that the tempering time is 2 hours, the hardness increases slightly as the tempering temperature increases, but decreases rapidly when the tempering temperature exceeds 500 ℃, while the impact energy increases in proportion to the tempering temperature. Friction tests were conducted in dry condition with a load of 30 N, and the friction coefficient and wear rate according to tempering conditions were measured to prove the correlation with hardness and microstructure. In addition, primary tempering from 300 ℃ to 700 ℃ was performed at various times to establish a kinetic model to predict hardness under specific tempering conditions.
실리카겔의 열처리 온도에 따른 1,2-dichlorobenzene의 흡착 특성을 모멘트 법으로 고찰하였다. 실리카겔의 열처리 온도는 150, 500, $800^{\circ}C$로 변화시켰으며 고정층 반응기를 사용하여 TCD (Thermal Conductivity Detector)가 장착된 기체크로마토 그래프에서 1,2-dichlorobenzene의 펄스 응답곡선을 측정하였다. 1,2-dichlorobenzene의 평형흡착상수와 표면 흡착열은 열처리 온도 $500^{\circ}C$에서 가장 높은 값을 나타내었다. 열처리 온도가 증가함에 따라 실리카겔 표면의 수분과 OH 작용기가 제거되어 1,2-dichlorobenzene과의 상호작용이 증가한 것으로 판단된다. 고온인 $800^{\circ}C$에서 열처리한 실리카겔은 비표면적이 감소하여 평형흡착상수와 흡착열, 모두 감소한 것으로 사료된다. 모멘트 해석으로 계산된 축분산 계수는 $0.046{\times}10^{-4}{\sim}1.033{\times}10^{-4}m^2/sec$였으며 기공 내의 확산계수는 $500^{\circ}C$ 열처리 실리카겔에서 가장 낮은 것으로 나타났다.
난류모델에서 벽면처리법이 터빈 노즐 베인의 열전달 예측에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 본 연구를 위해 NASA의 C3X 터빈 노즐 베인을 사용하였다. 벽함수 방법, 저레이놀즈수 방법, 천이모델을 사용하여 베인 표면에서의 압력 및 온도를 해석하였다. 해석 결과 터빈 노즐 베인의 중간 압력분포는 각 벽면처리법에 따른 차이 없이 실험값과 잘 일치하였다. 그러나 터빈 노즐 베인의 온도와 열전달 계수는 각 벽면처리법에 따라 큰 차이를 보였다. 전반적으로 저레이놀즈수 방법과 천이모델은 벽함수 방법에 비해 온도 및 열전달 계수 예측에 특별한 이점을 보이지 않았으며, 벽함수 방법을 적용한 레이놀즈응력 난류모델이 터빈 노즐 베인 표면의 온도 및 열전달 계수를 비교적 잘 예측하였다.
제주도 지역에서 소나무재선충병 피해를 받은 곰솔 원목의 이용확대를 위하여 열처리를 수행하였다. 열처리는 처리 원목의 중심부가 소나무재선충의 사멸온도인 $56^{\circ}C$를 30분간 유지하여야 한다. 곰솔 원목의 초기함수율과 말구지름은 각각 46% ~ 141%, 180 mm ~ 500 mm의 범위이고, 기본비중과 전건비중은 각각 0.47, 0.52이었다. $105^{\circ}C$ 조건에서 함수율과 말구지름에 따라 열처리에 소요되는 시간은 7.7 h ~ 44.2 h의 범위로 측정되었다. 다양한 함수율 및 지름을 갖는 곰솔 원목의 열처리 소요시간을 예측하기 위하여 열처리 진행 중 처리목 내부의 온도분포를 유한차분법을 적용한 2차원 열전달 해석을 통하여 제시하였다. 열전달 해석을 위한 목재의 열적 특성은 함수율에 따른 열전도계수와 비열을 적용하였으며, 자연대류와 강제대류를 합한 형태의 혼합대류에 의한 혼합대류계수를 적용하였다. 실험값과 예측 값의 오차는 3 ~ 45%의 범위로 분석되었다. 곰솔 원목에서 초기함수율이 50%이고, 말구지름이 200 mm, 300 mm, 400 mm인 경우, 예측된 열처리 소요시간은 각각 10.9 h, 18.3 h, 27.0 h이었다. 초기함수율이 75%일 때, 지름에 따라 각각 13.6 h, 22.5 h, 32.8 h이고, 초기함수율이 100%일 때, 지름에 따라 각각 16.2 h, 26.5 h, 38.2 h이었다. 이러한 열처리 소요시간의 예측방법에 소나무와 잣나무 등 다른 소나무재선충병 피해목의 물리적 특성을 적용하면, 함수율과 말구지름에 따른 열처리 소요시간을 제시할 수 있을 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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