• Title/Summary/Keyword: 열구조 안정성

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Thermoacoustic Analysis Model for Combustion Instability Prediction - Part 1 : Linear Instability Analysis (연소 불안정 예측을 위한 열음향 해석 모델 - Part 1 : 선형 안정성 해석)

  • Kim, Daesik;Kim, Kyu Tae
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.16 no.6
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    • pp.32-40
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    • 2012
  • For predicting eigenfrequency and initial growth rate of combustion instabilities in lean premixed gas turbine combustor, linear thermoacoustic analysis model was developed in the current paper. A model combustor was selected for the model validation, which has well-defined inlet and outlet conditions and a relatively simple geometry, compared to the combustor in the previous works. Analytical linear equations for thermoacoustic waves were derived for a given combustion system. It was found that the prediction results showed a good agreement with the measurements, even though there was underestimation for instability frequencies. This underestimation was more obvious for a longer flame (i.e. wider temperature distribution) than for a shorter flame.

Study on Development of Flexible Pad for High Speed Train Disk Brake (고속철도 디스크 브레이크의 유연 패드 개발에 대한 연구)

  • Lee, Min-Gyu;Kim, Joo-Yong;Kim, Jae-Min;Yang, Young-Min;Kim, Sang-Ho;Cho, Chong-Du
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.14 no.2
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    • pp.100-108
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    • 2011
  • This paper investigates the structural stability and reliability on improving performance of flexible brake pad used in high speed train. To this end, an improved model of flexible pad was obtained through structural analysis. Brake pad specimens were subjected to modal, stroke and endurance tests to examine the dynamic characteristics and mechanical stability. The hot spot generation with increasing rotational speed was observed on chassis dynamometer equipment and then the structurally uniform contact between the disc and pad was achieved. The temperature distribution of flexible pad was measured using the infrared camcorder. Hence, the proposed flexible pad showed the better structural stability and thermal energy emission.

Conjugated Heat Transfer Analysis of Electric Heater (전기식 히터 복합 열유동 해석)

  • Shim, Chang-Yeul;Park, Soon-Sang;Han, Poong-Gyoo;Kim, Young-Soo
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.973-976
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    • 2011
  • In this paper, the conjugated heat transfer anslysis was performed about an electric heater used in a combustion test equipment of a combustor engine to figure out a physical phenomenon that heater coil was periodically cut during heating test. The result of analysis is that the temperature of coil at coil inlet region was increased locally because the velocity of air was slow in that region. The coil of heater was moved to 25mm downstream so that the structure stability of coil was assured by the decrease of the coil temperature due to increase of an air velocity.

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Construction of Slurry Wall Concrete for LNG Inground Tank (LNG 지하탱크 지하연속벽 콘크리트의 시공)

  • 하재담;유재상;이종열;권영호
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.14 no.3
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    • pp.58-63
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    • 2002
  • 한국가스공사(주)에서는 수도권의 천연가스 수요에 대응하기 위하여, 사진에서 보는바와 같이, 인천송도 앞 바다 8km 지점에 위치한 30만평의 인공 섬에 1993년부터 2000년까지 10기의 지상식 LNG 저장탱크를 건설하였으며 1998년부터 8기의 지하식 탱크가 건설 중에 있다. LNG 저장탱크는 다른 토목구조물과는 달리 초저온성과 고도의 안정성을 필요로 한다. 즉, -162$^{\circ}C$의 초저온 상태를 유지해야하는 보냉 구조와 가연성 가스에 대한 충분한 수밀성 및 안정성을 기본적으로 가져야 한다. 특히 지하식 탱크는 지상식 탱크 공사비와 비슷하며 주변의 경관 및 환경에 조화시키며 안정성이 높은 것이 특징이다.(중략)

Thermally Induced Vibration Control of Flexible Spacecraft Appendages Using by Piezoelectric Material (압전재료를 이용한 위성체 구조물의 열 진동 제어)

  • 윤일성;송오섭;김규선
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2002.05a
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    • pp.303-310
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    • 2002
  • The bending vibration and thermal flutter instability of spacecraft booms modeled as circular thin-walled beams of closed cross-section and subjected to thermal radiation loading is investigated in this paper. Thermally induced vibration response characteristics of a composite thin walled beam exhibiting the circumferantially uniform system(CUS) configuration are exploited in connection with the structural flapwise bending-lagwise bending coupling resulting from directional properties of fiber reinforced composite materials and from ply stacking sequence. The numerical simulations display deflection time-history as a function of the ply-angle of fibers of the composite materials, damping factor, incident angle of solar heat flux, as well as the boundary of the thermal flutter instability domain. The adaptive control are provided by a system of piezoelectric devices whose sensing and actuating functions are combined and that an bonded or embedded into the host structure.

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화학 증착(CVD)에 의한 선택적 수소 투과성 $SiO_2$ 무기막의 제조

  • 남석우;홍성안
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1992.04a
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    • pp.29-32
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    • 1992
  • 무기물질로 제조된 분리막은 대부분의 유기고분자 분리막에 비하여 열에 강하고, 구조의 안정성이 있으며, 유독 물질 및 미생물등에 영향을 덜받는다는 장점이 있어 폐수 처리, 식품 가공 및 생물 공학적 분리 목적으로 많은 연구가 진행되어 왔다. 최근 재료기술의 발달로 양질의 세라믹 분리막이 제조 가능하게 되었으며 다공성 alumina, zirconia, glass 분리막은 현재 4 nm - 5$\mu$m의 기공 범위로 상용화 되어 있다.

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The study on substructure design and analysis for 5MW offshore wind turbine (5MW급 해상풍력 하부구조물 설계 및 해석에 관한 연구)

  • Sun, Min-Young;Lee, Sung-Bum;Lee, Ki-Yeol;Moon, Byung-Young
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.38 no.9
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    • pp.1075-1080
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    • 2014
  • This study aims at dedicating to relevant technology fields by suggesting design methods of structures and estimating their safety in relation to substructure for offshore wind power requiring high safety to various environment conditions. Especially, with respect to 5MW Offshore Wind Power System, this study will provide information about major wind directions and duration in combination with the developing wave climate at the test field. Therefore, connections between wind fields and approaching wave trains will be estimated and their intensity, direction and time shift will be pointed out. Furthermore, the local pressure distribution of breaking waves will be investigated by physical and numerical modeling. The currently applied structural and fatigue assessment of support structures for offshore wind energy converters is based on common design rules. Normally, constructions in structural engineering are treated as limited, single structures. This means that varying aspects of manufacturing are considered by high safety factors.

Safety Assessment for the Solar Cell Structure using Finite Element Analysis (유한요소법을 이용한 태양광 집전기 구조물에 대한 안전성 평가)

  • Lee, Yang-Chang;Lee, Joon-Seong;Lee, En-Chul;Lee, Ho-Jung
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2009.12a
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    • pp.881-884
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    • 2009
  • 태양열을 이용한 발전은 신재생에너지 사업으로 현재 각광을 받고 있는 분야 중의 하나이다. 본 논문에서는 3kv급 태양열 집전기를 유한요소법을 이용하여 돌풍이 불 때 풍하중에 의한 안전성을 평가하였다. 태양열 집전기는 옥외에 설치가 되므로 바람에 대한 영향을 가장 많이 받게 되는데 풍하중은 특히 강한 태풍이 불 때에 가장 높은 설계변수로 자중이나 프레임이 태양을 트레킹 할 때 생기는 동역학적인 변수보다도 크게 된다. 기존에 풍압력에 대한 산술식이 있지만 구조에 따라 적용하는 방법이 다르므로 돌풍이 불 때의 풍속을 적용, 유한요소법을 이용하여 우선 플레이트 프레임 표면에 발생하는 표면 압력을 계산하였다. 구한 표면 압력으로부터 플레이트 부분에 작용하는 하중으로 환산을 구조물에 대입하였고, 구조물이 크고 Mesh수에 문제로 인해 프레임을 두 부문으로 나누어서 포스트 부문과 플레이트 부분에 적용하여 해석하였다. 포스트의 경우에는 플레이트에서 받은 풍하중을 벡터로 나누어서 적용하였고 플레이트 부분에서 작용하는 자중을 고려하여 적용하였다. 플레이트의 경우 돌풍에 안정적이라 하더라도 변형량이 높을 경우를 적용하였다. 포스트 부분과 플레이트 연결부에서도 보강을 통하여 적정범위의 응력이 집전기에 문제가 발생할 수 있으므로 적정한 범위의 변형량을 유지하기 위해 설계변경 하여 안전한 구조물이 되도록 하였다.

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Thermal and Creep Analysis of an Exhaust Duct of Smart UAV with FGM (경사기능재료를 사용한 스마트 무인기 덕트의 열해석과 크리프 해석)

  • Im, Jong-Bin;Park, Jeong-Seon;Yun, Dong-Yeong;Lee, Jeong-Jin
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.34 no.1
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    • pp.65-73
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    • 2006
  • The high temperature occurs due to the combustion gas from engine in unmanned aerial vehicles (UAV). The high temperature may cause serious damages in UAV structure. The Functionally Graded Material (FGM) is chosen as a candidate material of the engine duct structure. A functionally graded material (FGM) is a two- component mixture composed by compositional gradient materials from one material to the other. In contrast, traditional composite materials are homogeneous mixtures, and involve compositions between the desirable properties of the component materials. Since significant proportions of an FGM contain the pure form of each material, the need for compromise is eliminated. The properties of both components can be fully utilized. Thermal stress analysis of FGM layers (20, 40, 60, 80 and 100) is performed in this paper. In addition, the creep behavior of FGM applied in duct structure of an engine is analyzed for better understanding of FGM characteristics.

마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 증착한 Sn doped IZO 박막의 열전 특성

  • Byeon, Ja-Yeong;Song, Pung-Geun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.253-253
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    • 2016
  • 최근 세계적으로 대체 에너지는 중요한 이슈가 되고 있으며 그 중 열전 재료는 유망한 에너지 기술로서 주목 받고 있다. 특히 고 직접화 전자 소자의 발열 문제를 해결하기 위해, 소형화와 정밀 온도 제어가 가능한 박막형 열전 소자에 연구가 주목 받고 있다. 박막형 열전소자 중 산화물 반도체계에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이러한 산화물 반도체계 중 In2O3는 BiTe, PbTe 등의 기존의 재료에 비해 독성이 낮을 뿐만 아니라 내 산화성 및 고온에서 열적 안정성이 우수하여 고온에서 적용 불가능한 금속계 열전 재료의 한계를 극복 할 수 있다는 장점을 가진다. 우수한 성능 가장 낮은 캐리어 밀도를 가지기 때문에 의 열전 재료는 높은 전기 전도도 및 제백 계수 그리고 낮은 열전도도 특성을 가져야만 한다. IZO:Sn(Zn 10 wt.%, Sn 800 ppm) 박막의 경우, 높은 전기 전도성을 가지면서 비정질 구조를 가진다. 이와 같이 비정질 구조를 가지는 박막 열전 재료는 격자에 의한 열 전도도가 낮기 때문에 결정질 구조에 비해 전체 열 전도도 값이 낮을 것으로 기대된다. 따라서 높은 전기 전도도를 가지면서 동시에 낮은 열 전도도를 가지게 되어 우수한 열전 특성을 가질 것이라 예상된다. 이러한 특성을 바탕으로 본 연구에서는 비정질 구조를 갖는 Zn와 미량의 Sn을 동시에 첨가한 In2O3박막의 전기적 특성및 열전 특성을 관찰하고자 한다. 본 연구에서는 magnetron sputtering법으로 IZO:Sn(Zn 10 wt.%, Sn 800 ppm) 타깃을 이용하여 기판 가열없이 DC Power 70 W, 작업 압력 0.7 Pa으로 SiO2 기판 위에 $400{\pm}20nm$ 두께의 박막을 증착하였다. 이러한 공정으로 만들어진 박막은 대기 중 후 열처리를 각각의 200, 300, 400, 500, $600^{\circ}C$ 온도에서 진행하였다. 박막의 미세 구조는 XRD를 통해 관찰하였다. 그리고 박막의 전기적 특성은 Hall effect measurement을 통해 측정하였고, 열전 특성은 Seebeck 상수의 측정을 통하여 평가하였다. XRD 확인 결과 RT에서 증착한 박막과 후 열처리 200, 300, 400, $500^{\circ}C$ 결과 비정질 구조를 보였고, 후열처리 $600^{\circ}C$에서는 결정의 회절 피크를 보였다. 전기적 특성의 경우, 후 열처리 온도가 증가함에 따라 전기 전도도는 감소한다. 이는 공기중의 산소가 박막에 침투하여 oxygen vacancy를 막아 캐리어 밀도가 감소한것에 기인 된 것으로 판단된다. 열전 특성의 경우 제백상수는 후 열처리 $600^{\circ}C$에서 가장 높은 제백상수를 나타낸다. 제백 상수는 수식에 따라 캐리어 밀도의 -2/3승에 비례하게 된다. 수식에 따라 후 열처리 $600^{\circ}C$에서 가장 낮은 캐리어 밀도를 가지기 때문에 가장 높은 제백 상수를 가지게 된다. 열전 성능 척도인 Power factor는 제백 상수의 제곱과 전기전도도의 곱으로 나타내는데, 후 열처리 $200^{\circ}C$에서 가장 높은 Power factor를 보인다. 이는 캐리어 밀도 감소에 따라 전기 전도도는 감소하였지만 이로 인해 제백상수는 증가하였고, 또한 캐리어 밀도 감소에 따라 이온화 불순물 산란의 감소에 의해 이동도의 증가에 의한 것으로 판단된다. 박막의 경우 기판의 영향으로 인해 열 전도도 측정이 어려워 열전 성능 지수(ZT)를 계산을 할 수 없지만, 마그네트론 스퍼터링법으로 증착한 IZO:Sn 박막은 비정질 구조를 가지므로 격자진동에 의한 열 전도도가 낮아 전체 열 전도도가 결정질에 비해 낮을 것이며 이는 높은 열전 성능 지수를 가질 것으로 예상된다.

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