• Title/Summary/Keyword: 열천이

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Boundary Element Analysis of Thermal Stress Intensity Factors for Cusp Crack in Transient State (천이상태에 있는 커스프균열에 대한 열응력세기계수의 경계요소 해석)

  • 이강용;홍정균
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.9
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    • pp.1700-1710
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    • 1992
  • The boundary element method is applied to determine thermal stress intensity factors for a cusp crack in transient state. In the steady temperature field, numerical values of thermal stress intensity factors for a Grifith crack and a symmetric lip cusp crack in a finite body are in good agreement within .+-. 5% with the previous solutions. In transient state, the numerical values of thermal stress intensity factors for the Griffith crack are also in good agreement with the pervious solutions. In both steady and transient states, those for the symmetric lip cusp crack with the crack surface insulated or fixed to the constant temperature are calculates for various effective crack lengths, configuration parameters and uniform heat flow angles. The variations of the thermal boundary conditions of the crack surface have a effect on stress intensity factors. The signs on the values of thermal stress intensity factors can be changed in time variation.

온도분포가 이동하는 액체금속로 원통용기의 열적 라체팅 해석

  • Lee, Hyeong-Yeon;Kim, Jong-Beom;Lee, Jae-Han;Koo, Kyung-Hoe;Yoo, Bong;Gwak, Dae-Yeong;Im, Yong-Taek
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.05d
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    • pp.235-240
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    • 1996
  • 본 연구에서는 고온의 천이 열하중을 받는 304 SS 재질의 액체금속로 원통용기에 대하여 진행성 변형기구인 열적 라체팅(thermal ratcheting) 변형거동을 해석하였다. 재료의 반복 소성을 나타내는 구성식으로서 Chaboche모델을 이용하였으며 이 모델의 적용을 위하여 ABAQUS의 사용자 프로그램을 개발하였다. 열천이 과정이 반복되는 동안에 축방향의 온도분포 이동에 따른 탄소성 해석을 수행한 결과 소성변형이 각 싸이클마다 누적되어 점진적 변형이 일어났으며 이 해석결과를 시험치와 비교함으로써 해석의 타당성을 검토하였다. 반복 소성거동에 대한 Chaboche 모델을 이용하면 천이 열하중을 받는 304 SS. 재질의 고온구조물에 대하여 라체팅 거동을 정량적으로 평가 할 수 있는 것으로 나타났다.

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2相 流動에서의 熱傳達(II) -Post-Dryout 영역-

  • 이영환
    • Journal of the KSME
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    • v.24 no.2
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    • pp.92-98
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    • 1984
  • 열전달영역은 임계열류속점(CHF)을 기준으로 pre-CHF 영역과 post-CHF 영역의 두가지로 대 별된다. Post-CHF 영역에 해당하는 열전달에는 천이비등열전달과 막비등열전달이 있으며 천 이비등은 CHF점과 최소 막비등점 사이에서 일어나는 현상으로 핵비등과 막비등이 조합된 열 전달 기구에 해당하고 막비등은 가열표면이 안정된 증기막에 의해 덮여 있는 상태의 열전달 기 구에 속한다. 전고에서는 pre-CHF와 CHF 열전달 영역의 특성을 살펴보았고 본고에서는 천이 비등과 최소막비등온도 및 막비등에서의 열전달 상관식의 특성을 살펴 보고자 한다.

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Flow Characteristics of the Boundary Layer Developing over a Turbine Blade Suction Surface (터빈 동익 흡입면에서 발달하는 경계층의 유동특성)

  • Chang, Sung Il;Lee, Sang Woo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.39 no.10
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    • pp.795-803
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    • 2015
  • The boundary layer developing over the suction surface of a first-stage turbine blade for power generation has been investigated in this study. For three locations selected in the region where local thermal load changes dramatically, mean velocity, turbulence intensity, and one-dimensional energy spectrum are measured with a hot-wire anemometer. The results show that the suction-surface boundary layer suffers a transition from a laminar flow to a turbulent one. This transition is confirmed to be a "separated-flow transition", which usually occurs in the shear layer over a separation bubble. The local minimum thermal load on the suction surface is found at the initiation point of the transition, whereas the local maximum thermal load is observed at the location of very high near-wall turbulence intensity after the transition process. Frequency characteristics of turbulent kinetic energy before and after the transition are understood clearly from the energy spectrum data.

The Beat and Flow Analysis of the Liquid Helium for the Pressurization of Liquid Rocket Propellant Tank (액체로켓 추진제 탱크 가압용 액체헬륨의 열유동 해석)

  • 조기주;정영석;조인현;김용욱;이대성
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.7 no.1
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    • pp.10-17
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    • 2003
  • The steady and transient thermal and flow analysis for liquid helium using for the pressurization of liquid rocket propellant tanks have been conducted numerically. The required inner diameter of helium channel that satisfy the design mass flow rate and velocity, through the steady state analyses for various thermal conditions at the wall, is determined and it is found that due to the sign of Joule-Thomson coefficient of helium, the temperature of helium increase monotonically for adiabatic wall condition. The temporal behavior of helium temperature, density, velocity are also investigated under the existence of local heat inflow on the wall.

Pressurized Thermal Shock Analyses of Reactor Pressure Vessel for Main Steam Line Break (주증기관 파단사고에 대한 원자로 용기의 가압열충격 해석)

  • 정명조;박윤원;장창희;정일석
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.3
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    • pp.271-279
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    • 1999
  • 본 연구에서는 국내에서 가장 취약할 것으로 예상되는 원자력 발전소에 가압열충격 사고를 유발할 수 있는 주증기관 파단사고를 가정하여 열수력 해석과 파괴역학 해석을 수행하였다. 원전수명관리연구의 일환으로 계통열수력 해석 및 혼합열유동 해석에 의하여 구한 냉각제의 온도와 압력의 이력 및 용기의 재질성분으로부터 용기의 응력확대계수와 파괴인성치를 계산하고 이들을 비교하여 균열의 진전여부를 판단하여 형상계수가 1/6인 표면균열이 견딜 수 있는 최대 기준무연성천이온도를 결정하였다.

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고온 열천이하중을 받는 액체금속로 Y-구조물에 대한 크립효과

  • Kim, Jong-Beom;Lee, Hyeong-Yeon;Yoo, Bong;Kwak, Dae-Young;Lim, Yong-Taek
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1995.05b
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    • pp.659-665
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    • 1995
  • 액체금속로는 기존의 가압경수로와는 달리 55$0^{\circ}C$ 정도의 고온에서 운전이 되므로 고온 열응력이 중요한 문제로 대두되며 따라서 고은에서의 크립(Creep) 변형, 반복되는 기동과 정지 등으로 인한 되풀이 소성변형, 라체팅(Ratchetting), 크립과 소성의 상호작용 및 크립과 피로의 상호작용 등의 평가에 대한 기술 확립과 고온구조물에 대한 우리의 독자적인 설계방법을 개발하는 것이 필요하다 본 연구에서는 범용 유한요소해석코드인 ABAQUS의 축대칭 요소를 이용해서 액체 금속로 원자로용기와 이에 부착된 열소매(Thermal sleeve)를 Y-형태의 구조물로 모델링하여 반복되는 열천이하중에 대한 비탄성 구조해석을 수행하고 크립효과에 대한 영향을 분석하였다. 해석결과 액체금속로와 같은 고온구조물에 대하여 반복 열천이 하중과 고온 지속시간이 유발하는 크립효과가 크게 나타남을 알 수 있었다.

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Numerical Analysis on Thermal Transpiration Flows for a Micro Pump (열천이 현상을 이용한 마이크로 펌프내의 희박기체유동 해석)

  • Heo, Joong-Sik;Lee, Jong-Chul;Hwang, Young-Kyu;Kim, Youn-J.
    • The KSFM Journal of Fluid Machinery
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    • v.10 no.5
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    • pp.27-33
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    • 2007
  • Rarefied gas flows through two-dimensional micro channels are studied numerically for the performance optimization of a nanomembrane-based Knudsen compressor. The effects of the wall temperature distributions on the thermal transpiration flow patterns are examined. The flow has a pumping effect, and the mass flow rates through the channel are calculated. The results show that a steady one-way flow is induced for a wide range of the Knudsen number. The DSMC(direct simulation Monte Carlo) method with VHS(variable hard sphere) model and NTC(no time counter) techniques has been applied in this work to obtain numerical solutions. A critical element that drives Knudsen compressor Is the thermal transpiration membrane. The membranes are based on aerosol or machined aerogel. The aerogel is modeled as a single micro flow channel.

Numerical Analysis on Thermal Transpiration Flows for a Micro Pump (열천이 현상을 이용한 마이크로 펌프내의 희박기체유동 해석)

  • Heo, Joong-Sik;Lee, Jong-Chul;Hwang, Young-Kyu;Kim, Youn-J.
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 2006.08a
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    • pp.493-496
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    • 2006
  • Rarefied gas flows through two-dimensional micro channels are studied numerically for the performance optimization of a nanomembrane-based Knudsen compressor. The effects of the wall temperature distributions on the thermal transpiration flow patterns are examined. The flow has a pumping effect, and the mass flow rates through the channel are calculated. The results show that a steady one-way flow is induced for a wide range of the Knudsen number. The DSMC(direct simulation Monte Carlo) method with VHS(variable hard sphere) model and NTC(no time counter) techniques has been applied in this work to obtain numerical solutions.

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