This study deals with performance characteristics of heat pipe combined with a solid-liquid phase change material(PCM). The outer diameter of the heat pipe was 9.5 mm and the total length was 600 mm, where the evaporator, the adiabatic section and the condenser lengths were equally 200 mm. A paraffin wax having a melting point of 58.5$^{\circ}C$ was used as PCM. The paraffin container was attached to the adiabatic section of the heat pipe. The paraffin container had outer diameter of 18 mm, wall thickness of 1.2 mm and the total length of 100 mm. The heat pipe was tested with tilt angle of horizontal degree and favorite angle 10 degree, with evaporator lower position to provide stable operation of the heat pipe. Input thermal load was varied from 40 W, with increment of 40 W, to above 100 W until the maximum temperature of the heat pipe wall reached 200$^{\circ}C$. Test results of the PCM heat pipe were presented in comparison with conventional heat pipe of the same basic dimensions. The performance was analyzed in terms of temperature distribution, thermal resistance and heat transport capability.
Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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v.3
no.3
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pp.86-92
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2004
This paper describes the properties of temperature-viscosity characteristics of hydrous and anhydrous electro-rheological fluids containing starch and titanium particle in silicone oil ER effects arise from electrostatic forces between the starch particles and titanium particles dispersed to the electrically insulating silicone oil induced when electric field is applied ER fluids under electric field control have been found to provide resonable estimates of ER fluid viscosity variation characteristics. Yield shear stress of the ER fluids were measured the couette cell type rheometer as a function of electrlc fields. The outer cup is connected to positive electrode(+) and bob becomes ground(-). The electrie field is applied by high voltage DC power supply. In this experiment shear rates were increased from 0 to 200 $s^{-1}$ in 2 minutes. The ER fluid's viscosity change is very small and stable at the temperature range of $40^{\circ}C$ to $60^{\circ}C$. Therefore, applications of a new ER fluid to control systems application are suitable.
Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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v.20
no.6
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pp.496-501
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2007
In order to enhance sintering characteristics on the $ZnO-Pr_6O_{11}$ based multilayer chip varistors (MLVs), a response surface analysis using central composite design method were carried out. As a result, varistor voltage($V_{1mA}$), nonlinear coefficient ($\alpha$), leakage current ($I_L$) and capacitance (C) were considered to be mainly affected by sintered temperature and holding time. MLVs sintered at $1200^{\circ}C$ and above $1200^{\circ}C$ revealed poor electrical characteristics, possibly due to the reaction between electrode materials(Pd) and $ZnO-Pr_6O_{11}$ based ceramics. On the sintering temperature range $1150{\sim}1175^{\circ}C$, nonlinear coefficient ($\alpha$) and leakage current ($I_L$) were shown to be $60{\sim}69$ and below $0.3{\mu}A$, respectively. In particular, MLVs sintered at $1175^{\circ}C$, 1.5 hr and $2^{\circ}C/hr$ (cooling speed) showed stable ESD(Electrical Static Discharge) characteristics under the condition of 10 times at 8 Kv with deviation varistor voltage, and deviation nonlinear coefficient were 0.3% and 0.33% (at positive), 0.55% (at negative), respectively.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.12
no.5
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pp.1130-1137
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1988
Heat transfer characteristics of evaporative transpiration cooling was investigated experimentally in the range of coolant mass flux, 0.002kg/m$^{2}$.sec~0.015m$^{2}$.sec. Glass beads, sand and copper particles were used as porous media and distilled water was used as a conant. The existence of evaporation zone was confirmed on this experimental conditions and its length increases with increasing article size and with decreasing mass flux. In order to get the low surface temperature, porous materials with high thermal conductivity is preferred when the panicle sizes are same, and small particles with low porosity is effective in case of the same material. Due to the relatively small coolant mass flux, evaporative transpiration cooling system could be stable by the capillary effect.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.23
no.11
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pp.1434-1443
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1999
The turbulent fluctuations of temperature and two components of velocity have been measured with hot- and cold-wires in the Thermally Stratified Wind Tunnel(TSWT). Using the fin-tube heat exchanger type heaters and the neural network control algorithm, both stable ($dT/dz=109.4^{\circ}C$) and unstable ($dT/dz=-49.1^{\circ}C$) stratifications were realized. An ambient air jet was issued normally into the cross flow($U_{\infty}=1.0 m/s$) from a round nozzle(d = 6 mm) flushed at the bottom waII of the wind tunnel with the velocity ratio of $5.8(U_{jet}/U_{\infty})$. The characteristics of turbulent dispersion in the cross flow jet are found to change drastically depending on the thermal stratification. Especially, in the unstable condition, the vertical velocity fluctuation increases very rapidly at downstream of jet. The fluctuation velocity spectra and velocity-temperature cospectra along the jet centerline were obtained and compared. In the case of stable stratification, the heat flux cospectra changes Its sign from a certain point at the far field because of the restratification phenomenon. It is inferred that the main reason in the difference between the vertical heat fluxes is caused by the different length scales of the large eddy motions. The turbulent kinetic energy and scalar dissipation rates were estimated using partially non-isotropic and isotropic turbulent approximation. In the unstable case, the turbulent energy dissipation decreases more rapidly with the downstream distance than in the stable case.
Recently, the use of stable lithium nanostructures as substrates and electrodes for secondary batteries can be a fundamental alternative to the development of next-generation system semiconductor devices. However, lithium structures pose safety concerns by severely limiting battery life due to the growth of Li dendrites during rapid charge/discharge cycles. Also, enabling long cyclability of high-voltage oxide cathodes is a persistent challenge for all-solid-state batteries, largely because of their poor interfacial stabilities against oxide solid electrolytes. For the development of next-generation system semiconductor devices, solid electrolyte nanostructures, which are used in high-density micro-energy storage devices and avoid the instability of liquid electrolytes, can be promising alternatives for next-generation batteries. Nevertheless, poor lithium ion conductivity and structural defects at room temperature have been pointed out as limitations. In this study, a low-dimensional Graphene Oxide (GO) structure was applied to demonstrate stable operation characteristics based on Li+ ion conductivity and excellent electrochemical performance. The low-dimensional structure of GO-based solid electrolytes can provide an important strategy for stable scalable solid-state power system semiconductor applications at room temperature. The device using uncoated bare NCA delivers a low capacity of 89 mA h g-1, while the cell using GO-coated NCA delivers a high capacity of 158 mA h g−1 and a low polarization. A full Li GO-based device was fabricated to demonstrate the practicality of the modified Li structure using the Li-GO heterointerface. This study promises that the lowdimensional structure of Li-GO can be an effective approach for the stabilization of solid-state power system semiconductor architectures.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.21
no.2
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pp.213-223
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1997
Premixed flame is better than diffusion flame to accomplish a high loading combustion. Since the turbulent characteristics of unburned mixture has a great influence on the flame structure, it is general that many researchers realize a high loading combustion with strengthening turbulent intensity of unburned mixture. Because turbulent premixed flame reacts efficiently on the condition of distributed reaction region, we made high turbulent premixed flame in the doubled impingement field. We investigated turbulent characteristics of unburned mixture with increasing shear force and visualized flames with direct and Schlieren photographs. And the combustion characteristics of flame was elucidated by instantaneous temperature measurement with a thermocouple, by ion currents with a micro electrostatic probe, by radical luminescence intensity and local equivalence ratio. Extremely strong turbulent of small scale is generated by impingement of mixture, and turbulent intensity of unburned mixture increased with the mean velocity. As a result of direct photographs, visible region of flame became longer due to increasing central direction flux. But as strengthed turbulent intensity, visible region of flame turned to shorter and reaction occurred efficiently. As strengthened turbulent intensity of mixture with increasing flux of central direction, maximum fluctuating temperature region moved to radial direction and fluctuation of temperature became lower. The reason is influx of central direction which caused flame zone to move toward radial direction, to maintain flame zone stable and to make flame scale smaller.
This paper describes an optimal design technology in a segment type vertical guide bearing for vertical rotating machinery. Segment type vertical guide bearings have widely used for vertical rotating machinery, however bearing problems, such as excessive vibration and temperature rise, frequently take place in the actual machine. Such excessive vibration magnitude and/or abnormal bearing metal temperature rise result in serious damage and economic losses. Thus the segment type vertical guide bearing should be designed to get optimal characteristics in order to maintain stable operation without bearing failure due to abnormal vibration and/or abnormal bearing metal temperature. The preload ratio is the most important parameter in designing the segment type vertical guide bearing. Because adjustment of the bearing preload by changing the bearing clearance could easily control both the bearing stiffness and the cooling effect. In the paper, the influence of the preload effects on the bearing metal temperature and the bearing stiffness has been investigated both theoretically and experimentally in order to find out an optimum preload ratio. Results show that the segment type vertical guide bearing has an optimum preload ratio at which the bearing stiffness reaches a masimum value while the bearing metal temperature is minimized.
The fatigue crack growth behavior of the SA516/70 steel which is used for pressure vessels was examined experimentally at room temperature, $-60^{\circ}C$,$-80^{\circ}C$ and $-100^{\circ}C$ with stress ratio of R=0.05, 0.1 and 0.3. Fatigue crack propagation rate da/dN related with stress intensity factor range ${\Delta}K$ was influenced by stress ratio in stable of fatigue crack growth (Region II) with an increase in ${\Delta}K$. The resistance of fatigue crack growth at low temperature is higher compared with that at room temperature, which is attributed to the extent of plasticity-induced by compressive residual stress according to the cyclic loads. Fractographic examinations reveal that the differences of the fatigue crack growth characteristics between room and low temperatures are mainly explained by the crack closure and the strengthening due to the plasticity induced and roughness induced.
Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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2001.11a
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pp.80-87
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2001
The fatigue crack growth behavior of the SA516/60 steel which is used for pressure vessels was examined experimentally at room temperature $25^{\circ}C, -30^{\circ}C, -60^{\circ}C, -80^{\circ}C, -100^{\circ}C$ and -l2$0^{\circ}C$ with stress ratio of R=0.05, 0.1 and 0.3. Fatigue crack propagation rate da/dN related with stress intensity factor range ΔK was influenced by stress ratio in stable of fatigue crack growth (Region II) with an increase in ΔK. The resistance of fatigue crack growth at low temperature is higher compared with that at room temperature, which is attributed to the extent of plasticity-induced by compressive residual stress according to the cyclic loads. Fractographic examinations reveal that the differences of the fatigue crack growth characteristics between room and low temperatures are mainly explained by the crack closure and the strengthening due to the plasticity induced and roughness induced.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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