• 제목/요약/키워드: thermal decomposition method

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인공위성 패널 열해석모델 간소화 알고리즘 연구 (A STUDY ON THERMAL MODEL REDUCTION ALGORITHM FOR SATELLITE PANEL)

  • 김정훈;전형열;김승조
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.9-15
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    • 2012
  • Thermal model reduction algorithms and techniques are introduced to condense a huge satellite panel thermal model into the simplified model on the purpose of calculating the thermal responses of a satellite on orbit. Guyan condensation algorithm with the substitution matrix manipulation is developed and the mathematical procedure is depicted step by step. A block-form LU decomposition method is also invited to compare the developed algorithm. The constructed reduced thermal model induced from the detailed model based on a real satellite panel is satisfying the correlation criterion of ${\pm}2^{\circ}C$ for the validity accuracy. Guyan condensation algorithm is superior to the block-form LU decomposition method on computation time.

상용해석 코드(MSC-Marc)를 활용한 노즐 내열부품의 숯/삭마 해석 기법 (Thermal decomposition and ablation analysis of solid rocket nozzle using MSC.Marc)

  • 김연철
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.311-314
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    • 2009
  • 고체추진기관의 연소 환경에서 복잡한 형상을 갖는 내열 복합재료의 온도 및 밀도분포를 예측할 수 있는 방법을 개발하였다. 복합재료의 내부 열반응은 Arrhenius 모델을 이용하였으며, 표면 삭마반응은 Zvyagin 이론을 사용하였다. 표면 삭마에 의한 경계조건 및 격자 이동은 Rezoning 기법을 사용하였으며 열분해에 의한 흡열반응 효과는 열분해 가스의 조성비에 기준한 유효 비열 값을 이용하여 계산되었다. 형상이 복잡한 부품으로 이루어진 2차원 축대칭 노즐 조립체에 적용된 방법은 향후 3차원 FEM 열구조 해석에 활용을 목표로 발전될 것이다.

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영역/경계 분할법을 적용한 기계적 삭마 과정의 열구조 연계 해석 (Coupled Thermal/Structural Analysis of Mechanical Ablation by Domain/Boundary Decomposition Method)

  • 신의섭;김성준;김종일
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.1-8
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    • 2011
  • 이차원 구조물의 열응력 및 기계적 삭마 과정 해석을 위하여 영역/경계 분할법에 근거한 유한요소법을 적용하여 열구조 연계 정식화를 수행하였다. 삭마 재료 거동의 온도 의존성과 열분해 반응으로 인한 재료 비선형성 및 열복사와 같은 비선형 경계 조건을 일부 부영역과 공유면에 한정할 수 있다. 문제를 단순화하기 위해 열화학적 삭마 효과는 고려하지 않았으며, 기계적 삭마에 따른 표면 후퇴 판정 기준으로 열응력 해석을 통한 최대 면내 전단 응력을 선택하였다. 간단한 수치 실험을 수행하여 제안된 기법의 신뢰성에 대한 분석과 기계적 삭마 과정의 기본적인 경향을 파악하였다.

고체추진기관 연소관단열재의 열파괴 예측기법 (Prediction Method for Thermal Destruction of Internal Insulator in Solid Rocket Motor)

  • 배지열;황인식;강윤구
    • 한국추진공학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.9-16
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    • 2023
  • 본 연구에서는 고체추진기관 내 연소관단열재의 열분해와 삭마를 고려하여 단열재의 열응답을 예측할 수 있는 일차원 해석기법을 개발하였다. 모델링에는 연소관단열재 내부에서 발생하는 열분해로 인한 물성변화, 숯층의 팽창 및 분해가스 이동을 고려하였다. 또한 연소가스로부터의 복사/대류 열유속을 경계조건으로 적용하였으며 단열재 표면에서 발생하는 화학적 삭마속도를 대수식으로 모델링하였다. 해석기법 검증을 위해 열전대가 설치된 시험모터에 대한 해석을 수행하였다. 해석으로 도출된 온도분포는 시험과 유사한 값을 나타냈으며 시험과 예측 열파괴두께의 오차는 0.1 mm 내외였다.

Synthesis of Silver Nanocrystallites by a New Thermal Decomposition Method and Their Characterization

  • Lee, Don-Keun;Kang, Young-Soo
    • ETRI Journal
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    • 제26권3호
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    • pp.252-256
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    • 2004
  • We formed silver nanocrystallites by the thermal decomposition of a $Ag^{+1}$-oleate complex, which was prepared by a reaction with $AgNO_{3}$ and sodium oleate in a water solution. The resulting monodispersed silver nanocrystallites were produced by controlling the temperature (290$^{\circ}$C). Transmission electron microscopic (TEM) images of the particles showed a 2-dimensional assembly of the particles with a diameter of $9.5{\pm}0.7nm$, demonstrating the uniformity of these nanocrystallites. An energy-dispersive X-ray (EDX) spectrum and X-ray diffraction (XRD) peaks of the nanocrystallites showed the highly crystalline nature of the silver structure. We analyzed the decomposition of the $Ag^{+1}$-oleate complex using a Thermo Gravimetric Analyzer (TGA) and observed the crystallization process using XRD.

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삭마 및 열분해 반응을 고려한 고체 추진기관의 열해석 (Thermal decomposition and ablation analysis of solid rocket propulsion)

  • 김연철
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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    • pp.113-122
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    • 2010
  • 고체추진기관의 연소 환경에서 복잡한 형상을 갖는 내열 복합재료의 온도, 밀도분포 및 삭마두께를 예측할 수 있는 방법을 개발하였다. 복합재료의 내부 열반응은 Arrhenius 모델을 이용하였으며, 표면 삭마반응은 Zvyagin 이론을 사용하였다. 표면 삭마에 의한 경계조건 및 격자 이동은 상용해석 코드에서 활용되는 Rezoning-remeshing 기법을 사용하였다. 형상이 복잡한 부품으로 이루어진 2차원 축대칭 노즐 조립체에 적용된 방법은 향후 3차원 FEM 열구조 해석에 활용을 목표로 발전될 것이다.

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폐폴리우레탄의 열적 산화분해에 대한 속도론적 연구 (A Kinetic Study of Thermal-Oxidative Decomposition of Waste Polyurethane)

  • 전현철;오세천;이해평;김희택
    • 공업화학
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    • 제17권3호
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    • pp.296-302
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    • 2006
  • 산소농도에 따른 폐폴리우레탄의 열적 산화분해에 관한 속도론적 연구를 $10{\sim}50^{\circ}C/min$ 사이의 여러 가열속도에서 비등온 질량감소 기술을 이용하여 수행하였다. 폐폴리우레탄의 열적 산화분해를 묘사하기 위하여 Arrhenius식에 근거한 미분법과 적분법을 이용하여 산소농도에 대한 영향을 고려할 수 있는 속도론 모델을 제시하였으며 활성화 에너지 및 반응차수 그리고 pre-exponential 인자와 같은 속도 상수들에 대한 정보를 얻기 위하여 본 연구에서 제시한 속도론 해석 방법을 이용하여 질량감소 곡선 및 그 미분값을 해석하였다. 본 연구로부터 산소농도에 대한 반응차수는 모두 음의 값을 나타내었으며 활성화 에너지는 산소농도가 증가함에 따라 감소함을 확인할 수 있었다. 또한 단일 가열속도에서의 실험값을 이용하는 적분법의 경우 가열속도에 따라 반응속도 상수의 값이 변화함을 알 수 있었다. 따라서 여러 가열속도에서의 실험값을 이용하는 미분법이 폐폴리우레탄의 열적 산화분해 반응을 보다 효율적으로 나타내고 있는 것으로 판단된다.

고분자물질 바닥재의 열적특성에 관한 연구 (A Study on Thermal Characteristics on Polymeric Floorings)

  • 이내우;김남석;문병수
    • 한국안전학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.38-45
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    • 2006
  • Polymeric floorings mainly consisted of PVC are easily decomposed by many kinds of hot environmental factors, then generate hazardous asphyxiate gases and/or toxic gases etc. Therefore the mechanism of decomposition and quantitative toxic indices of products are very important for preventing safety and health disasters, especially in case of confined area. So we have investigated decomposition kinetics, numbers of process involved, toxicity indices of product and so on, using DSC, TGA, FT-IR and Pyrolyzer-GC/MS. The thermal decomposition process of polymeric floorings can be mainly divided by dehydrochlorinated reaction and polyene decomposition step, and activation energies of those are approximately $53.93{\sim}62.42kcal/mol$. Especially lethal concentration($LC_{50}$), fractional effective dose (FED) are calculated by measuring the amount of decomposition product. The values on $LC_{50}$ of sample G are ranged $2,003{\sim}2,019(mg/m^{3})$ in case of sample K and H are $1,877,\;1,998(g/m^{3})$ respectively. Even if the results are estimated by calculation method without animal test and/or clinical demonstration, these values could be very useful data for occupational health, hygiene and safety control.

PET 나노복합재료의 제조 및 특성분석 (The preparation and characterization of poly(ethylene terephthalate)(PET)/layered silicate nanocomposite)

  • 천상욱;손세범;곽승엽
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2003년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.21-24
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    • 2003
  • In general, to enhance physical properties of PET-layered silicate nanocomposites $(P_{et}LSNs)$, it has been well known that the organic modifiers should introduce into gallery regions. However, the organic modifiers in$(P_{et}LSNs)$ may result in thermal decomposition by melt processing at high temperature, and it necessarily lead to deteriorate various physical properties of final products. Therefore, in this study, $(P_{et}LSNs)$ excluding and including organic modifiers were prepared by solution method $(S-P_{et}LSNs_{eom} and S-P_{et}LSNs_{iom})$ and we (focused on the effects of the organic modifiers in $P_{et}$ LSNs with exfoliation structure on the crystallization behaviors, the optical transparency, the thermal stability and the mechanical property. The absence and existence of organic modifiers in $S-P_{et}LSNs_{eom} and S-P_{et}LSNs_{iom}$ were investigated by EA and TGA, and nano-structure of silicate layers in $S-P_{et}LSNs$ was evaluated by using WXRD, SAXS and TEM. $S-P_{et}LSNs_{eom} and S-P_{et}LSNs_{iom}$ were mixed with neat PET as masterbatches by melt method $(M-P_{et}LSNs_{eom} and M-P_{et}LSNs_{iom})$, and also neat PET was mixed with organically modified layered silicates (OLS) by conventional direct melt method $(D-P_{et}LSNs) at 270^{\circ}C$. As results, it was found that $M-P_{et}LSNs_{eom}, M-P_{et}LSNs_{iom}, and D-P_{et}LSN$ showed a exfoliated structure and exhibited faster crystallization rate, better thermal stability and mechanical property than those of neat PET due to the dispersed and detaminated silicate layers in PET matrix. Whereas, considering organic modifiers effect, $M-P_{et}LSNs_{eom} and D-P_{et}LSN$ exhibited slower crystallization rate, poorer optical, thermal and mechanical properties, in comparison to $M-P_{et}LSNs_{eom}> due to the thermal decomposition of organic modifier in $D-P_{et}LSNs$ during melt method.

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${\alpha}$-셀룰로오즈의 열분해에 관한 연구(I) - 산촉매 NaCl의 영향 - (Kinetics of Pyrolysis Degradation of on ${\alpha}-Cellulose$. - Effect of Acid Catalysts NaCl-)

  • 나상도;황준호;최경선;설수덕;손진언
    • Elastomers and Composites
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    • 제31권2호
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    • pp.122-129
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    • 1996
  • The Thermal decomposition of the ${\alpha}-Cellulose$ and NaCl was studied using a thermal analysis technique in the steam of nitrogen gas with 30ml/min at various heating ranges from 4 to $20^{\circ}C/min$. The Derivative and Integral method used to be obtained values of activation energy of decomposition reaction. 1. The values of activation energy evaluated by Derivative and Intergral method were consistent with each other very well. 2. The maximum value of heat of decomposition evalated by DSC method was ${\alpha}-Cellulose/NaCl= 90/10$. 3. The thermogravimetric trace curve agreed with the theoretical equation.

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