• Title/Summary/Keyword: 열수송률

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Theoretical Analysis on the Heat Transport Limitation of a Sintered Metal Wick Heat Pipe (소결윅 히트파이프의 열수송 한계에 관한 이론적 해석)

  • Kim Keun-Bae;Kim Yoo
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.8 no.4
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    • pp.16-25
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    • 2004
  • Theoretical analysis for predicting the heat transport limitation of a copper powder sintered wick heat pipe was performed. The heat pipe diameter was 8mm and water was used for working fluid. The particle diameter was classified by 5 different meshes, and each capillary pressures and heat transport limitations. thermal resistances were analyzed according to the operating temperatures, wick thicknesses and inclination angles, based on the effective capillary radius($r_c$), porosity($\varepsilon$), Permeability (K). The wick capillary limitation was increased according as the particle diameter and the wick thickness and the operating temperature were increased. As the porosity and the capillary radius were larger. then the heat transport limitation was higher. The thermal resistance was greatly increased according as the wick thickness was increased.

Comparison of the Heat transport Limitations for Screen Mesh Wick and Sintered Metal Wick Heat Pipes by Theoretical Analysis (이론적 해석에 의한 스크린 메쉬윅과 소결윅 히트파이프의 열수송 한계 비교)

  • Kim Keun-Bae;Kim Yoo
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.13 no.4
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    • pp.267-274
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    • 2004
  • Theoretical analysis for predicting the heat transport limitations of screen mesh wick and sintered wick heat pipes was performed. The heat pipe diameter was 8mm and water was used for working fluid. For the 250 mesh, each capillary pressures and heat transport limitations, thermal resistances were analyzed according to the operating temperatures, wick thicknesses and inclination angles, based on the effective capillary radius (r$\_$c/), porosity ($\varepsilon$) and permeability (K). The wick capillary limitation was increased as the operating temperature and the wick thickness were increased, and generally the sintered wick showed higher heat transport limitations than that of the screen wick. The thermal resistance of the screen wick was higher than that of the sintered wick and both thermal resistances were linearly increased as the wick thickness was increased.

Analysis of Heat Transport Limitations of the Heat Pipe for Structural Characteristics of Sintered Metal Wick (소결윅의 구조적 특성에 따른 히트파이프의 열수송 한계 분석)

  • Kim, Keun-Bae;Kim, Yoo
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.33 no.9
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    • pp.97-103
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    • 2005
  • In this paper, effects on the heat transport limitation of heat pipe by the wick structural factors were theoretically analyzed for the sintered-copper wick heat pipe. Uniformity of particle size and sintering process were acted as dominant factors on the pore distribution and wick porosity, and small deviations of the wick thickness and the pore size greatly affected the heat transport limitations of the heat pipe. Especially, slight variations of the wick thickness, mean particle radius and capillary radius along the vapor temperatures and inclination angles remarkably changed the capillary limitation of the heat pipe.

Thermo-hydraulic Numerical Analysis for the Leakage of Buried District Heating Pipe (열수송관의 누수에 대한 열-수리적 수치해석)

  • Shin, Hosung;Hong, Seung-Seo
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.38 no.3
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    • pp.17-26
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    • 2022
  • Domestic district heating system needs safety management guidelines using the change of surface temperature to detect damages to buried heat pipes. This paper performed numerical analyses on the temperature change of ground surface due to the burial and leakage of heat pipes. Temperature difference between the ground surface above the buried heat pipes and the surrounding surface rises to a crescendo between 3 am and 8 am. It is more significant in winter rather than in summer. Low groundwater level magnifies the temperature increase of the ground surface by the heat pipe, which is smaller in the asphalt pavement than in the bare soil. Without leakage of the buried heat pipe, the temperature increment on the ground surface by the heat pipe is within 3.0℃ in the bare soil and 3.5℃ in the asphalt pavement. Leakage of the supply heat pipe in the bare soil increases the temperature on the ground surface gradually in the summer but rapidly in the winter. Asphalt pavement shows a lower increment and increasing rate of the temperature on the ground surface due to pipe leakage than bare soil surface. And leakage on both sides of the supply pipe takes 1-2 days for the temperature difference from the surrounding soil surface to reach 10℃.

사용후연료 수송용기의 누설평가방법

  • 정진세;조천형;정성환;백창열;양계형;이흥영
    • Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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    • 2005.06a
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    • pp.381-382
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    • 2005
  • 원자력발전소에서 발생하는 사용후연료 집합체를 운반하기 위한 수송용기는 고준위 방사성물질의 위험으로부터 인간과 환경을 보호하기 위하여 안전성이 철저하게 보장되어야만 한다. 원자력법과 IAEA 안전수송규정 등 국내외의 관련규정에 의하면 사용후연료 수송용기는 정상운반조건은 물론 수송 도중 발생할 수 있는 운반사고조건에서 B(U)F형 운반용기에 대한 기술기준을 만족시키어 어떠한 경우에도 방사선차폐, 임계, 격납, 열 및 구조적 건전성을 유지하여 방사성물질을 누출시키지 않아야 한다고 규정하고 있다. 본 논문은 한수원(주)에서 개발하여 현재 사용하고 있는 경수로형 사용후연료 수송용기(KN-12 수송용기)의 격납계통에 대한 건전성을 확인하기 위하여 해석에 의한 격납평가 및 수송용기의 운영 중 수행하는 누설시험 등의 누설평가방법에 대하여 기술하였으며, 또한, 매 운반 시 측정한 실제 누설률을 제시하고 분석하였다.

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Characteristics of High Water Temperature Occurrence in Coastal and Inland Bays of Korea during the Summers of 2018-2021 (2018년~2021년 여름철 우리나라 연안 고수온 현상)

  • Lee, Joon-Soo;Kwon, Mi-Ok;Ahn, Ji-Suk;Park, Myung-Hee;Song, Ji-Yeong;Han, In-Seong;Jung, Rae Hong
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.28 no.5
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    • pp.753-763
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    • 2022
  • In coastal and inland bays, where most of Korea's aquaculture is located, massive aquaculture damage occurs every year due to frequent anomalous high water temperatures. The interannual fluctuations of water temperature in July over the past four years (2018-2021) were the second largest since 1990 (after the period of 1994-1997) due to anomalous high temperatures, rainy seasons, and typhoons. Through analysis of heat flux and heat balance in areas of concern for high water temperatures (i.e., Cheonsu Bay, Gamak Bay, Guryongpo), the occurrence of high water temperatures in Cheonsu Bay and Gamak Bay in the summer seasons was confirmed to derive mainly from heat inflow through the sea surface from the air. Based on estimations of the average ocean heat transport rate in July for the four-year period of 2018-2021, Cheonsu Bay and Gamak Bay accounted for 13.5% and 62.3% outflow of the net heat flux, respectively. However, the ocean heat transport rate in Guryongpo Hajeong differed significantly from -174.5% to 132.5% of the net heat flux by year depending on the occurrence of cold water mass.

The Heat Transfer Performance of a Heat Pipe for Medium-temperature Solar Thermal Storage System (중온 태양열 축열조용 히트파이프의 열이송 성능)

  • Park, Min Kyu;Lee, Jung Ryun;Boo, Joon Hong
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.69-69
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    • 2011
  • 태양열 발전 플랜트에 사용되는 중고온 범위의 축열조에 고체-액체간 상변화를 수행하는 용융염을 축열물질로 사용하면 액체상 또는 고체상만으로 된 열저장 매체에 비해 축열조의 규모를 축소함과 동시에 축열온도의 균일성 향상에 기여할 수 있다. 중온인 $250{\sim}400^{\circ}C$ 범위에서 이용 가능한 용융염으로는 질산칼륨($KNO_3$), 질산리튬($LiNO_3$)등이 있다. 그러나 이러한 용융염의 가장 큰 단점은 열전도율이 매우 낮다는 것이며, 이로 인해 요구되는 열전달률을 성취하기 위해서는 많은 열접촉면적이 필요하다는 것이다. 이러한 단점을 극복하는 방법을 도입하지 않고서는 축열시스템의 소규화를 성취하는데 큰 효과를 가져올 수 없다. 한편 열수송 성능이 탁월한 히트파이프를 사용하면 열원 및 열침과 축열물질 사이의 열전달 효율을 증가시켜 시스템의 성능 향상과 동시에 소규모화에 기여할 수 있다. 중온 범위 히트파이프의 작동유체로서 다우섬-A(Dowtherm-A)는 $150^{\circ}C$이상 $400^{\circ}C$까지의 범위에서 소수에 불과한 선택적 대안 중 하나이다. 따라서 본 연구에서는 용융염을 사용하는 중온 태양열축열조에 적용 가능한 다우섬-A 히트파이프의 성능을 파악하여 기술적 자료를 제시하고자 하였다. 열원으로는 고온 고압의 과열증기, 그리고 열침으로는 중온의 포화증기를 고려하였다. 용융염 축열조를 수직으로 관통하는 히트파이프는 하단부에서 열원 증기와 열교환 가능하며, 중앙부에서 축열물질과 열교환하고, 상단부에서는 중온 증기와 접촉할 수 있도록 배치하였다. 축열모드에서는 히트파이프의 하단부가 증발부로 작동하고, 중앙부가 응축부로 작동하여 용융염으로 열을 방출하면 용융염의 온도가 상승하고 용융점에 도달하면 액상으로의 상변화가 진행되면서 축열이 활성화된다. 축열모드에서 히트파이프의 상단부는 단열부로 작동한다. 방열과정에서는 히트파이프의 하단부가 단열된 상태이고, 중앙부는 용융염으로부터 열을 받아 증발부로 작동하며, 상단부는 중온 증기로 열을 방출하므로 응축부로 작동한다. 즉, 축열시스템의 작동모드에 따라 하나의 히트파이프에서 증발부, 응축부, 단열부의 위치가 변하게 된다. 특히, 히트파이프의 중앙 부분이 응축부에서 증발부로 전환될 때에도 작동이 보장되려면 내부 작동유체의 연속적인 재순환이 가능해야 하므로, 일반 히트파이프에서와는 달리 초기 작동액체의 충전량을 증발부 전체의 체적보다 더 많이 과충전해야 한다. 이러한 히트파이프의 성능 파악을 위한 실험에서 고려한 변수들은 열부하, 작동액체의 충전률, 작동온도 등이며, 열수송 성능의 지표로서는 유효열전도율과 열저항을 이용하였다. 중온범위에서 적정한 작동온도를 성취하기 위해 실험에서는 전압 조절기로 열부하를 조절하는 동시에 항온조로 응축부의 냉각수 입구 온도를 제어하였다. 하나의 히트파이프에 대해서 최대 1 kW까지의 열부하에서 냉각수 입구 온도를 $40^{\circ}C$에서 $80^{\circ}C$ 범위로 변화시키면 히트파이프 작동온도를 약 $250^{\circ}C$ 내외로 조절 가능하였다. 히트파이프 작동액체 충전률은 윅구조물의 공극 체적을 기준으로 372%에서 420%까지 변화 시켰다. 실험 결과를 토대로 열저항과 유효 열전도율을 각각 입력 열유속, 작동온도, 작동액체 충전률 등의 함수로 제시했다. 동일한 냉각수 온도에서는 충전률이 높을수록 히트파이프의 작동온도가 감소하였다. 열저항 값의 범위는 최소 $0.12^{\circ}C/W$에서 최대 $0.15^{\circ}C/W$까지로 나타났으며 유효 열전도율의 값은 최소 $7,703W/m{\cdot}K$에서 최대 $8,890W/m{\cdot}K$까지 변화했다. 최소 열저항은 충전률 420%인 경우에 나타났는데 이때의 작동온도는 약 $262^{\circ}C$이었다. 히트파이프의 작동한계로서 드라이아웃(dry-out)은 충전률 372%의 경우에 열부하 950 W에서 발생하였으나, 그 이상의 충전률에서는 열부하 1060 W까지 작동한계 발생이 관찰되지 않았다. 실험 결과 본 연구에서의 히트파이프는 중온 태양열 축열조에 적용되어 개당 약 1 kW의 열부하를 이송하면서 축열물질 및 축방열 대상 유동매체와 열교환을 하는데 사용하는데 충분할 것이라 판단된다.

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The Physical Property to the Heat-setting Conditions of PET ATY for Car-hose (자동차 호스용 PET ATY의 열고정 조건에 따른 사의 물성)

  • Choe, U-Hyeok;Kim, Seung-Jin;Kim, Sang-Ryong;Jo, Jin-Hwang;Mun, Chan
    • Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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    • 2008.04a
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    • pp.60-62
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    • 2008
  • 자동차에는 많은 고무제품이 사용되고 있으며 이들 중에 호스는 자동차의 여러부위를 연결하며 각종 유체 및 가스를 수송하는 역할을 담당하고 있다. 자동차 호스용 보강사로 사용되어지기 위해서는 열수축률이 작고 denier의 변화가 적으며 loop의 형상이 안정적이어야 한다. 본 연구에서는 자동차 호스용 보강사의 파열압력을 증강시키기 위한 섬유보강사의 ATY 조건과 열고정 조건을 변화시켜 사의 물성을 측정하고자 한다.

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Study on Spawning Induction and Larvae Breeding of the Hard Clam, Meretrix petechiails (Lamarck) (말백합, Meretrix petechiails (Lamarck) 의 산란유발 및 유생사육에 관한 연구)

  • Kim, Byeong-Hak;Moon, Tae-Seok;Park, Ki-Yeol;Jo, Pil-Gue;Kim, Min-Chul
    • The Korean Journal of Malacology
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    • v.26 no.2
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    • pp.151-156
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    • 2010
  • For industrialization of the hard clams, Meretrix petechiails (Lamarck), spawning was induced per spawning induction technique in the artificial maturation group administered of parent maturation control and the natural maturation group of which parents were transported for artificial spawning per time period. Then, fertilization rates, hatching rates and D-shaped larva development rates were investigated. In addition, growth and survival rates of larvae were investigated per larva breeding technique. The results of spawning induction by exposure in the artificial maturation group indicated that response rates were relatively higher at 23% and 32% respectively at the 4th hour and the 8th hour of exposure. In terms of water temperature increase, responses began only when the temperature reached $28^{\circ}C$ or higher. In the experiment group administered with both exposure and water temperature increase techniques, response rate was found to be 45% or higher at the 4th hour of exposure and the temperature of $28^{\circ}C$. At the temperatures of 29, 30 and $31^{\circ}C$, significant differences were not observed. Therefore, it was indicated that the response rates of parent hard clams were higher toward water temperature increase than exposure time. As for spawning induction per time period of the transported parent group, response rate and D-shaped larva development rate were the highest at 67.6% and 96% respectively on August 6, 2009. In terms of water temperatures during larva breeding experiment, growth was faster as water temperature was higher. In addition, growth and survival rates were relatively higher at the salinity of 25. In terms of stocking density, growth and survival rates were relatively higher at 5 inds./mL.

Effects of the Sintered Wick Characteristics on the Heat Transport Limitations of the Heat Pipes (소결윅 특성이 히트파이프의 열수송 한계에 미치는 영향)

  • Kim, Keun-Bae;Kim, Yoo
    • Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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    • v.9 no.2 s.25
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    • pp.127-135
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    • 2006
  • Experimental studies of the cylindrical sintered-copper wick heat pipes were carried out to investigate the capillary heat transfer characteristics. Six models of the sintered-copper wick heat pipes were manufactured and tested to evaluate the heat transport limitations and the thermal characteristics. Also the performance of the heat pipes was analyzed theoretically and compared with the test results. The heat pipe models are divided into two sintered-wick groups and the nominal particle sizes are $180{\mu}m$(wick #1) and $200{\mu}m$(wick #2) respectively The experimental results showed that, the porosity of wick #1 was higher than that of wick #2, and also the wick #1 was generally superior than the wick #2 for the heat transport capability. The maximum heat transport rates were increased as the wick thicknesses and the vapor temperatures were increased.