형광체나 반도체의 소자로 사용되는 전이금속화합물 중에서 나노(nano) 크기를 가지는 스피넬 화합물을 합성하였다. 스피넬 화합물의 크기, 합성여부, 열적분석과 화합물의 특성을 확인하기 위하여 열 중량 분석기(TGA), X-선 회절 분석기(XRD), 적외선 흡수 분광기(IR)를 사용하였다. Scherrer식을 이용하여 화합물의 평균 입자 크기가 13~16 nm임을 예측할 수 있었다. 본 논문에 사용된 실험방법은 졸-겔(sol-gel)법을 사용하였으며, 소성 온도는 낮은 온도에서 진행 되었다($350^{\circ}C$). Kinetic 함수인 활성화 에너지와 전환인자를 계산하기 위해서 Kissinger방법과 Arrhenius식을 이용하여 계산하였다. $ZnCo_2O_4$와 $NiCo_2O_4$의 활성화 에너지는 163.42 kJ/mol와 147.01 kJ/mol 값을 가지는 있음을 확인하였다. 그리고 spinel 화합물들의 열역학적 함수(${\Delta}G^{\varphi}$, ${\Delta}H^{\varphi}$, ${\Delta}S^{\varphi}$)를 결정하였다.
액체이론(Significant Structure Theory)를 단원자 분자로부터 다원자 분자에 이르는 여러 액체혼합물에 적용하여 전 농도 범위에서 액체 혼합물의 활동도 계수를 계산했다. 단원자 분자계(Ar-Kr, Kr-Xe)와 이원자 분자계$(Ar-O_2,\;N_2-CO)$와 메탄-크립톤계의 액체혼합물의 활동도 계수는 ${\delta}E_s$ 수정 변수에 의해 좋은 결과를 얻었다. 아르곤-질소, 산소-질소, 그리고 메탄-프로판계에 대해서는 이 외에 ${\delta}$V, ${\delta}$n 수정 변수가 더 필요했다.
발전소 및 제철소 등 대규모 발생원에서부터 포집한 $CO_2$ 혼합물을 파이프라인이나 선박 등을 통해 수송하고, 이를 해양의 퇴적층에 수백-수천 년 이상 장기간 격리 및 관리하는 $CO_2$ 해양지중저장기술이 기후변화 대응기술로서 국내외적으로 주목 받고 있다. 본 CO2 저장기술을 구현하기 위한 수송 및 저장 공정에 대한 기존의 연구는 주로 순수 $CO_2$를 대상으로 하여 진행되어 왔다. 그러나 일반적으로 발전소 및 제철소 등에서 포집된 $CO_2$ 혼합물에는 $N_2$, $O_2$, Ar, $H_2O$, $SO_x$, $H_2S$ 등과 같은 불순물들을 포함하고 있다. 이러한 $CO_2$ 혼합물 내 불순물들은 처리하고자 하는 $CO_2$ 혼합물의 열역학 상태량 등을 변화시킴으로써 압축, 정제, 수송 및 저장 공정들에 커다란 영향을 미칠 수 있다. 본 논문에서는 이러한 불순물 중 불활성 가스인 $N_2$가 포함된 $CO_2$ 혼합물의 수송 및 저장 공정을 설계하는데 있어 매우 중요한 $CO_2$ 혼합물의 열역학 거동을 모사하기 위한 열역학 상태방정식들을 비교 분석하였다. 또한, $CO_2$, $N_2$와 같은 서로 다른 분자간의 상호작용 효과를 보완하기 위하여 사용되는 이성분 매개변수에 대한 최적 값을 도출하였다.
The interaction between metalloporphyrins and diazine tautomers was investigated using quantum chemistry method. The results showed that the metal atom in the metalloporphyrin was not coplanar with porphin ring, and zinc porphyrin has the most extent of its non-coplanar nature. The most stable complex in nine complexes was iron porphyrin. NBO analysis indicated that the interaction between the lone pair of electrons on the nitrogen atom and the unoccupied lone pair orbital of metal contributes significantly to the stability of the complexes. Through the conceptual DFT parameter and Fukui dual descriptor, the thermodynamic stability and reactivity of complexes were analyzed. The density difference function (DDF) analyzes were performed to explore the rearrangement of electronic density after the coordination interaction. NICS calculation indicated that metalloporphyrin aromaticity was reduced after the coordination interaction, and aromaticity of diazine tautomer was increased along direction vector of the coordination interaction force.
Down scaled combustor undergoes increased heat loss that results in incomplete combustion or quenching of the flame as a consequence. Therefore, effect of enhanced heat loss should be understood to design a MEMS scale combustion devices. Existing combustion models are inadequate for micro combustors because they were developed for analysis of regular scale combustor where heat loss can be ignored during the flame propagation. In this research a combustion model is proposed in order to estimate the heat loss and predict quenching limit of flame in a down scaled combustor. Heat loss in the burned region is expressed in a convective form as a product of wall surface area, heat transfer coefficient and temperature difference. Comparison to the measurements showed satisfactory agreement of the pressure and temperature drop. Quenching is accounted for by introducing a correlation of quenching parameter and heat loss. The present model predicted burnt fraction of gases with reasonable accuracy and proved to be applicable in thermal design of a micro combustor.
The present study investigated the effects of geometric parameters considered on the performance of an automotive scroll compressor by assuming ideal, semi-real and real gases for R-134a. The geometric parameters were center thickness of scroll, height of scroll and the size of discharge port. Fourth-order Runge-Kutta method was applied to solve the thermodynamic equations, leaking rate equation and the equation of motion of discharge valve for ideal, semi-real, and real gases. The volumetric and adiabatic efficiencies for semi-real and real gases differed little, but those for ideal gas differed by 18% and 25% compared with those for real gas at 2,000rpm. The volumetric efficiency changed little as the design angle of scroll (${\gamma}$) changed, but the adiabatic efficiency at ${\gamma}$ of $34^{\circ}$ was higher by 2.4% than that of $147^{\circ}$ for 2,000rpm. The volumetric and adiabatic efficiencies at scroll height of 29.8mm were higher by 1.7% and 2.8% than those of 65.8mm. The volumetric efficiency changed little as the size of discharge port changed, but the adiabatic efficiency increased a little as the size of discharge port decreased.
Characteristics of flow boiling heat transfer in microchannels were investigated experimentally. The microchannels consisted of 9 parallel trapezoidal channels with each channel having 205 ${\mu}m$ of bottom width, 800 ${\mu}m$ of depth, $3.6^{\circ}$ of sidewall angle, and 7 cm of length. Tests were performed with R113 over a mass velocity range of 150~920 $kg/m^2s$, heat flux of 10~100 $kW/m^2$ and inlet pressures of 105~195 kPa. Flow boiling heat transfer coefficient in microchannels was found to be dominated by heat-flux. However the effect of mass velocity was not significant. Contrary to macrochannel trends, the heat transfer coefficient was shown to decrease with increasing thermodynamic equilibrium quality. A new correlation suitable for predicting flow boiling heat transfer coefficient was developed based on the laminar single-phase heat transfer coefficient and the nucleate boiling dominant equation. Comparison with the experimental data showed good agreement.
This research numerically analyses the effects of the damping device on the operation characteristics of a free piston linear engine. In this paper, the free piston linear engine uses spring as a damping device. The investigated parameter is spring hardness which is varied at 0.5, 1, 2.9, and 14.7 N/mm. The effects of spring hardness on the dynamic characteristic, thermodynamic characteristic and electric power of the engine are investigated. Beside, the equivalent ratio is also changed to provide more information for this study. The simulation results show that, by increasing spring hardness from 0.5 to 14.7 N/mm, all of parameters related to dynamic characteristic such as piston velocity, acceleration, displacement, and frequency increase accordingly. Beside, the peak pressure in the cylinder and electric power are also increased when increasing spring hardness. The tendency is also observed at varied equivalent ratios.
액체 헬륨은 열역학적 성질이나 운반성질에서 특이한 현상을 나타내기 때문에 그 성질의 연구는 흥미있는 관심사였다. 특히 액체 헬륨의 점성도는 $^4He가 ^3He$ 의 경우와 매우 틀리고 $\lambda$점 이하에서 초유체성을 나타내는 등 일반 액체 점성과는 판이하게 다르다. 저자에 의해 제시된 Brake이론이라 불리는 점성이론을 헬륨에 적용하여 타당성 여부를 조사하였다. 파라미터 고체부피($V_s$)를 조정하므로 액체 $^3He, ^4He$ 와 함께 기체 및 dense gas를 동시에 적용하여 계산하였고, 그 계산 결과는 실험값과 잘 일치했다.
N-(2,4-dinitrophenyl)benzhydrazonyl bromide 유도체들의 가수분해 반응속도상수를 20$^{\circ}C$의 수용액에서 자외선 분광광도법으로 측정하여 넓은 pH 범위에서의 반응속도식을 구하였다. 반응속도식, 용매효과, 치환기 효과, 염효과, 열역학적 활성화 파라미터 등의 결과로부터 가수분해 반응메카니즘을 제안하였다. 즉, pH 3.0에서는 carbonium ion 중간체를 거쳐 SN1 반응에 의해 진행되며, pH 10.0에서는 1,3-dipolar 반응 메카니즘 또는 SN2 반응에 의해 진행됨을 제안하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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