• Title/Summary/Keyword: 열확산비

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Simulation of Natural Gas and Pulverized Coal Combustion using 93-PCGC-2 (93-PCGC-2을 이용한 천연가스 연소와 미분탄 연소 모사)

  • 조석연;서경원;이진욱
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1995.11a
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    • pp.50-55
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    • 1995
  • 향상되어진 93-PCGC-2는 기존의 PCGC-2와 같이 미분탄 연소를 포함하는 다양한 반응성흐름과 비반응성 흐름을 설명하기 위해 2차원 정상상태 모델로 제시되어 졌다. 93-PCGC-2는 실린더형의 축 대칭계에 응용되어질 수 있고, 난류(Turbulence)는 유체역학식과 연소기구 양쪽을 위해 고려되어졌으며, 불연속 세로좌표 방법(Discrete Ordinates Method)을 이용하여 기체, 벽 및 입자들로부터의 복사열(Radiation)을 모사하였다. 입자상은 입자 무리들의 평균 경로들을 따라 해석하는 Lagrangian계의 해석법으로 모델화되어졌다. 석탄의 팽윤(Swelling)과 촤의 반응성에 관한 부모델과 더불어 새롭게 일반화된 석탄 탈휘발화 부모델 (FG-DVC)도 첨가되어졌다. 비균일 반응기구는 확산과 화학반응 둘 모두를 고려하였다. 주요 기상반응은 국부 순간 평형을 가정하여 모델화하였다. 그래서 반응속도는 혼합의 난류속도에 의해 제한되어진다. Thermal NOx과 Fuel NOx의 유한속도 화학론(Finite Rate Chemstry)에 대한 부모델은 화학반응속도론와 난류성의 통계치를 통합하여 만들어져 있다. 기상은 반복적인 line-by-line기교에 의해 풀려지는 elliptic partial differential equation으로 묘사되어진다. 수치적인 안정을 고려하기 위해 under-relaxation이 이용되어졌다. 이렇게 코드화된 93-PCGC-2는 연소를 위해 모사되어졌다. 또한 더 나아가 이 수치모델의 활용범위는 미분탄의 가스화에도 활용되어질 것으로 기대되어진다.

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A Study on Development of Dielectric Layers for High-Temperature Electrostatic Chucks (고온용 정전기척의 유전층 개발에 관한 연구)

  • 방재철
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.8 no.3
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    • pp.31-36
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    • 2001
  • Dielectric material which is suitably designed for the application of the high-temperature electrostatic chucks(HTESCS) has been developed. Electrical resistivities and dielectric constants of the dielectric layer satisfy the demands for the proper operation of HTESC, and coefficient of thermal expansion(CTE) of the dielectric material matches well that of the bottom insulator so that it secures stable structure. In order to minimize particle contaminations, borosilicate glass(BSG) is selected as a bonding layer between dielectric layer and bottom insulator, and silver is used as a electrode. BSG is solidly bonded between upper dielectric and bottom insulator, and no diffusions or reactions are observed among silver electrode, dielectric, and glass layers. The chucking characteristics of the fabricated HTESC are found to be superior to those of the commercialized one.

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화학증착법으로 제조한 실리카/알루미나 복합막의 기체분리특성과 stability에 관한 연구

  • 김성일;하홍용;남석우;홍성안;김인원
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1997.04b
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    • pp.27-28
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    • 1997
  • 최근 들어 분리공정의 발달과 산업의 고도화에 따라 기체 및 액체분리의 중요성이 강조되면서 열적, 화학적 그리고 기계적 안정성이 좋으며, 수명이 길고, 세척과 재생이 용이하며, 미생물에 의한 손상이 없는 무기막에 대한 연구가 진행중이다. 무기막은 기공의 크기에 따라 크게 다공성 막과 비다공성 막의 두 종류로 구분된다. 비다공성 금속막은 특정 기체에만 투과성을 가지며, 이때 기체는 용해-확산(solution-diffusion)기구에 의해 금속막을 투과하므로 특정기체에 대한 선택도는 매우 크나 투과도가 매우 작고 가격이 비싼 단점을 가지고 있다. 다공성 막은 기체 투과율이 큰 반면 기체 선택도가 작은 단점을 가지고 있다. 현재 기체분리에 사용되고 있는 무기막은 기공크기가 40${\AA}$ 이상으로 기체 분리가 Kundsen diffusion에 의해 이루어지므로, 기체 투과도는 큰 반면에 기체에 대한 선택도는 그리 크지 않다. 따라서 최근 들어서는 다공성 담체에 기공이 작은 ($d_{pore}<20{\AA}$)박막을 담지시켜 기체의 분리 선택도를 향상시키기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 유기금속 화학증착법(metal-organic chemical vapor deposition:MOCVD)을 이용하여 수소 선택성을 가지는 $SiO_2/Al_2O_3$ 복합막을 비율별로 제조하여 증착속도를 알아보고, 열과 수분에 노출시켜 박막의 기체투과도 변화를 살펴보았다.

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Development of numerical model for estimating thermal environment of underground power conduit considering characteristics of backfill materials (되메움재 특성을 고려한 전력구 열환경 변화 예측 수치해석모델 개발)

  • Kim, Gyeonghun;Park, Sangwoo;Kim, Min-Ju;Lee, Dae-Soo;Choi, Hangseok
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.19 no.2
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    • pp.121-141
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    • 2017
  • The thermal analysis of an underground power conduit for electrical cables is essential to determine their current capacity with an increasing number of demands for high-voltage underground cables. The temperature rises around a buried cable, caused by excessive heat dissipation, may increase considerably the thermal resistance of the cables, leading to the danger of "thermal runaway" or damaging to insulators. It is a key design factor to develop the mechanism on thermal behavior of backfilling materials for underground power conduits. With a full-scale field test, a numerical model was developed to estimate the temperature change as well as the thermal resistance existing between an underground power conduit and backfill materials. In comparison with the field test, the numerical model for analyzing thermal behavior depending on density, moisture content and soil constituents is verified by the one-year-long field measurement.

Characteristics of Diffusion Coefficient of High Performance Concrete using GGBFS for Road Structures by Accelerating Test Method (슬래그 미분말 혼입률에 따른 도로구조물용 고성능 콘크리트의 압축강도 및 촉진 염소이온 확산 특성)

  • Han, Seong-Woo;Kim, Hong-Sam;Lee, Chan-Young;Cheong, Hai-Moon;Ahn, Tae-Song
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 2008.04a
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    • pp.885-888
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    • 2008
  • In recent years, the terminology "High-Performance Concrete(HPC)" has been introduced into the construction industry. Most high-performance concretes have a high cementitious content and a low water-cementitious material ratio. The proportions of the individual constituents vary depending on local preferences and local materials. Therefore, many trial batches are usually necessary before a successful mix is developed. The objective of this experiments is to investigate the fundamental properties of high performance concrete based binary cimentitious materials such as ordinary portland cement and ground granulated blast furnace slag. The results from the study will be utilized as the basic data and guideline in making standard mixproportions and the manufacture, construction work and quality control of HPC

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Condensable Gas Separation using Phenol! Alumina Composite Activated Carbon Hollow Fiber Membranes (페놀수지/알루미나 복합 활성탄소중공사막을 이용한 응축성 기체 분리)

  • Shin, Kyung-Yong;Park, You-In;Kim, Beom-Sik;Koo, Kee-Kahb
    • Membrane Journal
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    • v.20 no.4
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    • pp.312-319
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    • 2010
  • Carbon membrane materials have received considerable attention for the gas separation including hydrocarbon mixture of ingredients of the volatile organic compounds(VOCs) because they possess their higher selectivity, permeability, and thermal stability than the polymeric membranes. The use of activated carbon membranes makes it possible to separate continuously the VOCs mixture by the selective adsorption-diffusion mechanism which the condensable components are preferentially adsorbed in to the micropores of the membrane. The activated carbon hollow fiber membranes with uniform adsorptive micropores on the wall of open pores and the surface of the membranes have been fabricated by the carbonization of a thin film of phenolic resin deposited on porous alumina hollow fiber membrane. Oxidation, carbonization, and activation processing variables were controlled under different conditions in order to improve the separation characteristics of the activated carbon membrane. Properties of activated carbon hollow fiber membranes and the characterization of a gas permeation by pyrolysis conditions were studied. As the result, the activated carbon hollow fiber membranes with good separation capabilities by the molecular size mechanism as well as selective adsorption on the pores surface followed by surface diffusion effective in the recovery hydrocarbons have been obtained. Therefore, these activated carbon membranes prepared in this study are shown as promising candidate membrane for separation of VOCs.

An Experimental Study for Characteristics Evaluation of Cement Mortar Using Infrared Thermography Technique (적외선 화상기법을 이용한 시멘트 모르타르 특성의 실험적 평가)

  • Kwon, Seung-Jun;Maria, Q. Feng
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.30 no.1A
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    • pp.53-59
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    • 2010
  • Recently, NDTs (Non-Destructive Techniques) using infrared camera are widely studied for detection of damage and void in RC (reinforced concrete) structures and they are also considered as an effective techniques for maintenance of infrastructures. The temperature on concrete surface depends on material and thermal properties such as specific heat, thermal conductivity, and thermal diffusion coefficient. Different porosity on cement mortar due to different mixture proportions can show different heat behavior in cooling stage. The porosity can affect physical and durability properties like strength and chloride diffusion coefficient as well. In this paper, active thermography which uses flash for heat induction is utilized and thermal characteristics on surface are evaluated. Samples of cement mortar with W/C (water to cement ratio) of 0.55 and 0.65 are prepared and physical properties like porosity, compressive strength, and chloride diffusion coefficient are evaluated. Then infrared thermography technique is carried out in a constant room condition (temperature $20{\sim}22^{\circ}C$ and relative humidity 55-60%). The mortar samples with higher porosity shows higher residual temperature at the cooling stage and also shows reduced critical time which shows constant temperature due to back wall effect. Furthermore, simple equation for critical time of back wall effect is suggested with porosity and experimental constants. These characteristics indicate the applicability of infrared thermography as an NDT for quality assessment of cement based composite like concrete. Physical properties and thermal behavior in cement mortar with different porosity are analyzed in discussed in this paper.

Study of laser welding for differential case & ring gear (레이저 용접에 관한 디퍼렌셜 케이스와 링기어 구조에 관한 고찰)

  • Chung, Taek-Min;Kim, Su-Lae;Rhee, Se-Hun
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.121-121
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    • 2009
  • 자동차는 코너 주행 시 In-corner와 Out-corner 의 바퀴 궤적이 달라지므로, 특별한 장치가 없이 좌우 구동 측의 바퀴가 같은 속도로 회전을 하게 되면 정상적인 주행이 불가능하다. 따라서 정상적인 코너 주행이 가능 하려면, 코너 안쪽 바퀴보다 바깥쪽 바퀴가 더 빨리 회전해야 하며 이러한 회전 차를 보상받지 못할 경우 바깥쪽 바퀴가 끌리는 현상이 발생하는데 이를 방지하기 위해 디퍼렌셜 기어가 필요하다. 현재 디퍼렌셜 기어는 디퍼렌셜 케이스와 링기어를 볼트로 체결하는 조립 공법을 통해 생산되고 있다. 하지만 볼트 체결 공법은 조립을 위한 볼트와 볼트 체결을 위한 플랜지와 볼팅을 위한 홀을 가공하는 공정이 필요하기 때문에 재료비 절감 및 생산 효율 향상에 매우 불리하고 볼트체결을 위한 부분 때문에 불필요한 무게가 증가하게 된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 기계적 체결 방식을 레이저 용접 방식으로 대체하여 재료비를 절감하고 무게 저감을 통해 주행성능을 향상시키고자 하였다. 링기어의 소재는 침탄처리강(SCM420H)이며 디퍼렌셜 케이스의 소재는 주철(GCD500)을 사용하고 있다. 주철은 용접시 용접부와 열영향부에서 마르텐사이트 조직과 레데브라이트, 시멘타이트 조직이 생성되며 고탄소 모재의 탄소 확산으로 인한 부분 혼합영역에서 탄소 합금이 생성되어 균열이 발생하는 등 용접성이 매우 좋지 않은 것으로 알려져 있다. 이러한 주철의 난용접성을 해결하는 방법으로는 고탄소 모재 용접시 발생하는 탄소의 확산을 억제하거나 예열이나 후열 처리를 통한 냉각 속도의 제어하는 방법과 오스테나이트 안정화 원소를 첨가한 필러와이어를 사용하여 용접시 마르텐사이트와 시멘타이트의 성장을 방해하는 방법 등이 이용되고 있다. 본 연구에서는 예열처리나 후열처리를 통한 주철의 용접법은 대량 생산을 통한 원가절감을 노리는 자동차 업계의 특성에 비추어 볼 때 비용이나 프로세스 구성 면에서 적용하는 것이 어려울 것이라 판단하여 Ni-base filler metal을 통한 주철의 용접법을 선택하였고 그 결과 실차에 적용하기 위한 비틀림 강성 테스트나 내구 테스트는 통과하였으나 NVH 테스트 결과 볼팅 체결 방식에 비하여 소음이 커지는 문제가 발생하고 링기어의 HAZ부가 고경화 되는 문제가 발생하였다. 때문에 용입깊이를 초기 시제품인 5mm에서 4mm로 변경시켜 입열량 감소 및 용접변형을 줄여 소음 문제를 해결하고자 하였으며 링기어의 침탄층을 1mm 절삭하여 링기어 HAZ부의 고경화 문제를 해결하고자 하였다. 이러한 용접 구조 변경이 용접변형 및 강성과 피로에 미치는 영향력을 알아보고자 용접 및 열처리 상용 소프트웨어인 SYSWELD, 구조해석 상용소프트웨어인 NX_NASTRAN, 피로 해석 상용 소프트웨어인 FEMFAT을 이용하여 시뮬레이션 하였고 실제 구조 변경한 용접 시제품과 비교, 분석하였다.

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Numerical Analysis of Thermal and Flow affected by the variation of rib interval and Pressure drop Characteristics (리브 간격 변화에 따른 열.유동 수치해석 및 압력 저하 특성)

  • Chung, Han-Shik;Lee, Gyeong-Wan;Shin, Yong-Han;Choi, Soon-Ho;Jeong, Hyo-Min
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.35 no.5
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    • pp.616-624
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    • 2011
  • The flow characteristics and heat transfer augment on the periodically arranged semi-circular ribs in a rectangular channel for turbulent flow has been investigated numerically. The aspect ratio of the rectangular channel was AR=5, the rib height to hydraulic diameter ratio were 0.07 and rib height to channel height ratio was set as e/H=0.117 for various PR(rib pitch-to-rib height rate) between 8~14, respectively. The SST k-${\omega}$ turbulence model and v2-f turbulence model were used to find out the heat transfer and the flow characteristics of near the wall which are suited to obtain realistic phenomena. The numerical analysis results show turbulent flow characteristics, heat transfer enhancement and friction factor as observed experimentally. The results predict that turbulent kinetic energy(k) is closely relative to the diffusion of recirculation flow. and v2-f turbulence model simulation results have a good agreement with experimental values.

The Effects of Winch-curtain Ventilation on the Indoor Environment of a Fattening Swine House (윈치커튼 환기가 비육돈사의 실내 환경에 미치는 영향)

  • Kim, Hyeon-Tae;Song, Jun-Ik;Choi, Hong-Lim
    • Journal of Animal Environmental Science
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    • v.18 no.1
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    • pp.1-8
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    • 2012
  • The study was conducted to investigate the effects of climate on indoor environment of a swine house with natural. This study was tested in the beef swine stall at Young-in, Kyung-ki do. The test was experimented for the effect of interior environment by the outdoor environment and the interior-pan. The results are as follows. 1. In test 1 ($T_{out}$ : $25.7^{\circ}C$, without fan), an indoor air flow pattern was showed that entered from sidewall winch-curtain to went out of a indoor by the ridge winch-curtain. And the velocity of a section of the center was measured two times as large as the velocity of the floor. It is the acceleration of the velocity by thermal buoyancy. And, the entered air was rapidly dissipated by flow energy. So that in the swain livestock with sidewall winch-curtain is effected by thermal buoyancy. And the air temperature of the indoor was distributed more higher as compared with the outdoor temperature. This result is caused by the sensible heat from swine and the ventilation is restricted. 2. In test 2 (($T_{out}$ : $25.7^{\circ}C$, with fan), the velocity of a section of the center was measured more higher as compared with the test 1. And the variance of air velocity was distributed higher as compared with the test 1. This result is showed dead region of air flow with a fan operation. And, the variance of gas density was distributed lower as compared with the test 1.