• Title/Summary/Keyword: 열 발생속도

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Analysis of Wave Velocity for Temperature Propagation in a Mechanical Face Seal (기계평면 시일에서 온도전파를 위한 파속도의 이론적해석)

  • 김청균
    • Tribology and Lubricants
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    • v.3 no.2
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    • pp.64-67
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    • 1987
  • 미끄럼 운동에 의하여 미세한 시일링 간극에 열이 발생할 때 어떠한 빠르기로 발생된 열이 재질 내부로 전파되는가를 속도의 개념으로 이론적 해석을 하였다. 발생된 마찰열이 시일재질 내부로 전파되는 속도는 불안정한 온도의 파장에 의하여 커다란 영향을 받고 있다.

Effects of Changes in Equivalence Ratio and Modulation Condition on Flame Transfer Function (당량비 및 섭동 조건 변화가 화염 전달 함수에 미치는 영향)

  • Kim, Dae-Sik
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.15 no.4
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    • pp.35-40
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    • 2011
  • An experimental study of the flame response in a turbulent premixed combustor has been conducted in order to investigate mechanisms for combustion instabilities in a lean premixed gas turbine combustor. A lab-scale combustor and mixing section system were fabricated to measure the flame transfer function. Measurements are made of the velocity fluctuation in the nozzle using hot wire anemometry and of the heat release fluctuation in the combustor using chemiluminescence emission. The results show that the flame transfer functions are greatly dependent on the modulation frequency as well as operating conditions such as equivalence ratio. Flame dynamics can be generalized as a function of Strouhal number which is a ratio of flame length to modulation wave length.

붕화금속 나노입자 합성을 위한 RF 열플라즈마 시스템의 전산해석

  • O, Jeong-Hwan;Choe, Su-Seok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.359.2-359.2
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    • 2016
  • 붕소의 높은 융점과 비점으로 인하여 일반적인 합성법으로는 제조가 어려운 붕화금속 나노물질을 효과적으로 합성하기 위하여 열플라즈마의 특성을 전산해석 하였다. RF (Ratio Frequency, 고주파) 열플라즈마 발생기는 일반적인 직류 열플라즈마 발생기와 비교해 볼 때, 전극 침식에 의한 수명 문제나 불순물의 오염 없이 고온의 열플라즈마를 안정적으로 발생시킬 수 있기 때문에 고순도의 나노입자 합성공정에 좋은 조건을 가지고 있다. 그러나 열플라즈마의 고온 부분은 10,000 K 이상의 높은 온도를 가지고 있기 때문에 직접적인 측정으로는 나노입자 합성에 최적의 조건을 찾기가 어렵고, 전산해석을 통하여 여러 변수들에 대한 열플라즈마의 특성을 분석하여야 한다. 해석조건으로 RF 플라즈마의 입력전력은 25 kW로 고정하고 발생기 직경 20~35 mm, 유도코일 감은 수 4~6 회, 첫 번째 코일으로 부터 분말 주입구까지의 길이 10~30 mm, 방전 기체 유량 30~70 L/min에 대한 변수들에 대하여 붕화금속 나노입자 합성에 최적의 조건을 가진 RF 플라즈마의 온도 및 속도분포를 파악하였다. 전산모사 결과 RF 열플라즈마 발생기의 직경 25 mm, 분말주입구 까지의 길이 10 mm, 유도코일 감은 수 6 회, 방전 기체 유량 50 L/min 일 때, 고온영역이 중심부에 넓게 분포하여 붕화금속 나노입자를 합성하는데 최적의 조건이라 파악되었다. 방전 기체 유량 증가에 따라 고온영역의 중심부 분포를 넓게 할 수 있었으나 유량이 증가할수록 플라즈마 속도가 증가하여 붕소를 기화시키기 위한 가열시간이 짧아지므로 방전기체 유량을 조절하여 적절한 속도를 가진 플라즈마를 발생시켜야 한다. 그리고 코일의 감은 수가 증가할수록 10,000 K 이상 고온영역이 출구 쪽으로 확장되어 붕화금속 나노입자를 합성하는데 좋은 조건이 형성되었다. 본 전산해석 결과를 바탕으로 붕화금속 나노입자를 합성하는 RF 플라즈마 발생장치의 설계 및 운전조건을 적용하여 실험과의 비교연구를 통해 붕화금속 나노입자의 합성공정을 최적화 시킬 수 있다.

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Study on combustion instabilities in gas turbine combustors (가스터빈 연소기에서의 연소 불안정 측정에 관한 연구)

  • Kim, Dae-Sik;Lee, Jong-Guen;Santavicca, Domenic
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.430-432
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    • 2011
  • An experimental study of the flame response in a turbulent premixed combustor has been conducted in order to investigate mechanisms for combustion instabilities in lean premixed gas turbine combustor. A lab-scale combustor and mixing section system were fabricated to measure the flame transfer function. Measurements are made of the velocity fluctuation in the nozzle using hot wire anemometry and of the heat release fluctuation in the combustor using chemiluminescence emission. The results are analyzed to determine the phase and gain of the flame transfer function as a function of the modulation frequency and operating conditions.

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Numerical Modeling of Shear Heating in 2D Elastoplastic Extensional Lithosphere using COMSOL Multiphysics® (콤솔 멀티피직스를 이용한 2차원 탄소성 인장 암석권 모형에서 발생하는 전단열에 관한 수치 모사 연구)

  • Jo, Taehwan;So, Byung-Dal
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.23 no.1
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    • pp.1-12
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    • 2020
  • In the development of geodynamic structures such as subduction and rift zones, a weakening mechanism is essential for localized weak zone formation in the lithosphere. Shear heating, a weakening mechanism, generates short-wavelength temperature elevation in the lithosphere; the increased temperature can reduce lithospheric strength and promote its breakup. A two-dimensional elastoplastic extensional basin model was used to conduct benchmarking based on previous numerical simulation studies to quantitatively analyze shear heating. The amount of shear heating was investigated by controlling the yield strength, extensional velocity, and strain- and temperature-dependent weakening. In the absence of the weakening mechanism, the higher yield strength and extensional velocity led to more vigorous shear heating. The reference model with a 100-MPa yield strength and 2-cm/year extension showed a temperature increase of ~ 50 K when the bulk extension was 20 km (i.e., 0.025 strain). However, in the yield-strength weakening mechanism, depending on the plastic strain and temperature, more efficient weakening induced stronger shear heating, which indicates positive feedback between the weakening mechanism and the shear heating. The rate of shear heating rapidly increased at the initial stage of deformation, and the rate decreased by 80% as the lithosphere weakened. This suggests that shear heating with the weakening mechanism can significantly influence the strength of relatively undamaged lithosphere.

Construction of Single-screw Food Extruder and its Mechanical Properties and Product Characteristics for Corn Grits Extrusion-cooking (Single-screw Food Extruder의 제작과 Corn Grits 팽화시의 기계적 성질과 제품 특성)

  • Lee, C.H.;Lim, J.K.;Kim, J.D.;Lee, M.H.
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.15 no.4
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    • pp.392-398
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    • 1983
  • A pilot single-screw food extruder was constructed, and its mechanical properties and product characteristics were investigated by using corn grits. The screw rotational speed was varied and the changes in temperature profile of the barrel for the start-up period of operation were measured. The rate of heat generation for the start-up period was affected by the screw speed and feed rate. The screw speed resulted in a great influence on the estimated dough viscosity. The changes in the dough viscosity could indicate the on-set of termoplastic reaction in the barrel. The expansion ratio during the start-up period mainly depended on the barrel temperature and the degree of thermoplastic reaction in the barrel. The barrel temperatures for the gelatinization and burning of corn grits depended on the screw speed as well as the feed rate.

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Influence of a isolator in supersonic nozzle on thermal choking (초음속 노즐의 분리부가 열폐색에 미치는 영향)

  • Kim, Sangwoo;Kim, Youngcheol;Kim, Jangwoo
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.21 no.3
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    • pp.237-242
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    • 2012
  • This study presents numerical solutions of the two-dimensional Navier-Stokes equations for supersonic unsteady flow in a convergent-divergent nozzle with a isolator. The TVD scheme in generalized coordinates is employed in order to calculate the moving shock waves caused by thermal choking. We discuss on transient characteristics, unstart phenomena, fluctuations of specific thrust caused by thermal choking and effects of isolator. The adverse pressure gradient caused by heat addition brings about separation of the wall boundary layers and formation of the oblique shock wave that proceed to upstream. The proceeding speed of the oblique shock wave to upstream direction for the convergent-divergent nozzle with isolator is lower than that for the nozzle without isolator.

고무소재의 열응력

  • Gang, Sin-Yeong;Hong, Chang-Guk
    • Rubber Technology
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    • v.11 no.1
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    • pp.12-26
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    • 2010
  • 각종 산업제품의 주요 부품으로 사용되고 있는 고무재료는 사용 중 온도변화에 의해 체적 또는 길이 변화를 수반할 수 있어 결과적으로 고무제품의 성능이나 효율이 영향을 받게 된다. 특히 고온에서 고무제품의 치수변화를 제한하거나 일정치수를 강제할 경우 열수축이나 열팽창에 의해 응력이 발생하게 된다. 따라서 온도 변화에 따른 열응력의 측정은 고무제품의 정밀성과 성능을 평가하는 중요한 수단을 제공한다. 본 연구에서는 고무소재의 열응력 측정을 위한 새로운 측정방법을 개발하였고 이와 관련 새로운 시험장치를 설계, 제작하였다. 고무시편에 일정 변형의 인장을 준 상태에서 가열하면 열응력이 발생한다. 이 때의 열응력은 고무분자 사슬들의 운동성에 기인하며 배향된 고무분자 사슬들이 열역학적으로 랜덤 사슬형태로 돌아가려는 엔트로피적 힘이다. 따라서 온도가 높을수록 그 수축력은 증가하게 된다. 또한 고무분자 사슬의 사전 변형이 증가하면 그 열응력은 증가한다. 이때 열응력은 측정시간이 지남에 따라 최대치에 도달한 후 완화되며 그 완화속도는 설정온도에 의해 영향을 받는다. 여기서는 온도변화에 따른 고무시편의 열응력 측정결과를 소개하고, 고무분자 사슬의 엔트로피 변화와 점탄성적 흐름, 그리고 가열에 따른 고무 시편의 팽창 또는 수축이 열응력에 미치는 영향 등을 논의하였다. 특히 천연고무와 SBR 고무시편의 열응력 차이를 분자사슬의 운동과 연관하여 검토하였고, 가교밀도와 가교시스템이 각각 다른 고무시편에 대해 열응력 발생과에 따른 상관관계를 고찰하였다. 또한 시편의 형태와 두께가 열응력 발생에 미치는 영향도 검토하였다. 충전 배합고무의 경우 열응력에 영향을 미치는 인자로 고무분자 사슬의 운동성과 가교밀도 외에 고무재료와 충전제 사이의 물리 화학적 상호작용도 매우 중요한 요소가 된다. 배합고무에서 충전제의 영향을 검토하기 위해 실리카와 카본블랙을 선택하였고 배합고무의 열응력을 각각 측정하여 이들의 보강효과가 열응력에 미치는 영향에 대해 논하였다.

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Coolant Effect on Gas Generator Propellant (가스발생기용 추진제에 대한 냉각제 효과)

  • Baek Gookhyun;Yim Yoo-Jin
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.9 no.2
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • The effect of coolants has been studied on the burning properties of low burning rate HTPB/AP composite propellant containing Oxamide or Melamine as coolant for the gas generator. With increasing the content of coolant, the burning rate and the flame temperature could be lowered and the effect on flame temperature was about the same for two coolants. However due to the different thermal decomposition properties of coolant, the burning rate of Melamine propellant was found to abnormally decrease if $200{\mu}m$ AP was partially replaced with $6{\mu}m$ AP.

The Welding Surface and Mechanical Characteristics in Friction Stir Welding for 5456-H116 Alloy (마찰교반용접에 의한 5456-H116 합금의 용접 형상과 기계적 특성)

  • Kim, Seong-Jong;Han, Min-Su;Jang, Seok-Ki
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.18 no.3
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    • pp.273-278
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    • 2012
  • The use of Al alloys instead of fiber-reinforced plastic(FRP) in ship construction has increased because of the advantages of Al-alloy ships, including high speed, increased load capacity, and ease of recycling. This paper describes the effects of probe diameter on the optimum friction stir welding conditions of 5456-H116 alloy for leisure ship, measured by a tensile test. In friction stir welding using a probe diameter of 5 mm under various travel and rotation speed conditions, the best performance was achieved with a travel speed of 61 mm/min. Using a probe diameter of 6 mm, rotation speeds of 170-210 rpm, and a travel speed of 15 mm/min produced a rough surface and voids because of insufficient heat input produced by the low rotation speed. At 500-800 rpm, chips were observed, although there were no voids, and the weld surface was excellent. However, at 1100-2500 rpm, many chips were produced due to excessive heat input. Heat effects were very evident on the bottom. For a travel speed of 15 mm/min, heat input caused by friction increased as the rotation speed increased. The mechanical characteristics were degraded by accelerated softening due to increasing heat input.