• Title/Summary/Keyword: 유속균일도

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Cavitation Erosion Behavior in Seawater of Gray Cast Iron Treated by High Hardness Electroless Nickel Plating (고경도 무전해 니켈도금된 회주철의 해수 내 캐비테이션 침식 손상 거동)

  • Park, Il-Cho;Kim, Seong-Jong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.119.2-119.2
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    • 2017
  • 무전해 니켈도금은 전기 공급 없이 환원재의 화학반응에 의해 도금이 진행되며, 복잡한 형상의 제품에도 균일한 도금 층을 형성시킬 수 있어 널리 적용되는 기술이다. 특히, 전기 니켈도금 층에 비해 무전해 니켈도금 층의 내식성과 내마모성이 우수하여 산업현장에서 가장 많이 사용되고 있다. 그러나 해양환경에서 빠른 유속 변화에 의해 발생되는 캐비테이션-침식 방지를 위한 무전해 니켈도금의 적용은 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 회주철의 캐비테이션-침식 방지를 위해 최적의 무전해 니켈도금 조건을 규명하고, 그 캐비테이션 저항성을 평가하고자 하였다. 무전해 니켈코팅을 위한 모재는 gray cast iron (FC250)을 $19.5mm{\times}19.5mm{\times}5mm$의 크기로 제작하였다. 회주철의 인장강도는 $330N/mm^2$이며, 그 성분 조성(wt.%)은 3.23 C, 1.64 Si, 0.84 Mn, 0.016 P, 0.013 S 그리고 나머지는 Fe이다. 시험편은 SiC 페이퍼 grit #1200까지 연마하였으며, 시험편의 표면 거칠기(centre line average, Ra)는 $1.6-2.1{\mu}m$ 범위 내로 제작하였다. 연마된 시험편은 증류수(distilled water) 세척 후 hot air로 건조하였다. 무전해 도금 전 시험편은 탈지를 위해 아세톤 용액(room temperature, RT)에서 3분간 초음파 세척하고, $90^{\circ}C$의 알카리 수용액으로 5분간 세척하였다. 그리고 표면활성화를 위한 산세척(acid pickling)은 5% sulfuric acid 용액에서 30초 동안 실시하였다. 무전해 Ni-P(electroless nickel, EN) 도금 전과 모든 과정마다 증류수로 시험편을 철저하게 세척하였다. EN 도금을 위한 도금욕(the bath)은 기존 문헌 연구를 통해 조성성분, 도금조건 및 변수들(the parameters)의 적절한 범위를 결정하였다. 도금조로 500mL 비커를 사용하였으며, 모든 시험편은 2시간 동안 EN deposition을 실시하였다. 캐비테이션 실험 결과 EN 도금의 표면경도가 증가함에 따라 캐비테이션 저항성도 현저하게 향상되었다.

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A Numerical Study of Unsteady Flow around a Vertical Axis Turbine for Tidal Current Energy Conversion (조류발전용 수직축 터빈 주위의 비정상 유동 수치해석)

  • Jung, Hyun-Ju;Rhee, Shin-Hyung;Song, Mu-Seok;Hyun, Beom-Soo
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.12 no.1
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    • pp.9-14
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    • 2009
  • A numerical investigation was performed based on the Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS) equations for the two-dimensional unsteady flow around a vertical axis turbine(VAT) with three or four blades. VAT is one of the promising devices for tidal current energy conversion. The geometry of the turbine blade was $NACA65_3$-018 airfoil, for which CFD analysis using Fluent was carried out at several angles of attack and the results were compared with the corresponding experimental data for validation and calibration. Then CFD simulations were carried out for the whole vertical axis turbine with a two-dimensional setup. The CFD simulation demonstrated the usefulness of the method to study the typical unsteady flows around VATs and the results showed that the optimum turbine efficiency could be achieved for carefully selected combinations of the number of blade and Tip-Speed Ratio(TSR).

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A Study on the Flow=Induced Vibration of Tube Array in Uniform Crossflow(II) On the Flow-Induced Vibration of Two Interfering Circular Cylinders in Tandem (균일 유동장내 튜브배열의 유동관련 진동에 관한 연구( II ) 직렬로 배열된 두 원주의 유동여기 진동에 관하여)

  • 이기백;김봉환;양장식
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.17 no.6
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    • pp.1518-1528
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    • 1993
  • The wake-induced vibration and proximity-induced vibration of two interfering circular cylinders in tandem are investigated experimentally, using an elastically supported cylinder and a fixed cylinder in uniform crossflow. Dynamic responses and flow periodicity in wake are measured to investigate the effect of system parameters on aerodynamic instability. The parameters include the free stream wind velocity and the position of two interfering circular cylinders. The oscillating behavior of the amplitude of the elastically supported cylinder is changed by varying the position, the relative gap spacing between two interfering circular cylinders and the reduced velocities. In small gap spacing between the elastically supported cylinder located to upstream and the circular cylinder fixed to downstream, the fluidelastic instability is founded. The vibration amplitude decreases notably as gap spacing between two interfering circular cylinders becomes large. The dynamic behavior at g/D-4.0 is similar to that of the single circular cylinder.

Thermal Analysis of Prelaunch Transients in Cryogenic Oxidizer Tank of Liquid Propulsion Rocket (발사대기 중인 액체추진 로켓의 극저온 산화제 탱크 내 비정상 열해석)

  • Kim, Kyoung-Hoon;Ko, Hyung-Jong;Kim, Kyoung-Jin;Cho, Kie-Joo;Oh, Seung-Hyub
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.12 no.4
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    • pp.33-41
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    • 2008
  • The prelaunch thermal transients in the cryogenic oxidizer tank of liquid propulsion rocket subjected to uniform heat flux from outside are numerically analyzed through thermodynamic equations and heat and mass transfer relations. The prelaunch stage is assumed to be composed of five idealized sub-stages including pressurization process by helium gas injection. The Peng-Robinson equation of state is utilized in the lumped analysis of ullage gas. The liquid region is divided into a number of horizontal layers of uniform properties to account for the thermal stratification. The computational result for the typical case shows that the temperature rise of liquid oxidizer is less than 1K and the adsorbed helium into the liquid is approximately 10g.

Bacterial Behavior in Soil under Electric Field and its Effect on Electrokientic Bioremediation (전기장하 토양내에서 미생물 이동특성과 동전기 생물학적복원의 효과)

  • Kim, Sang-Joon;Park, Ji-Yeon;Lee, You-Jin;Yang, Ji-Won
    • KSBB Journal
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    • v.21 no.3
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    • pp.175-180
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    • 2006
  • In this study, it could be found that the microbial movement in soil under electric field mainly occurred by electrophoresis and electroosmosis. The contribution of electrophoresis on the microbial mobility and flux was generally higher than that of electroosmosis. In the electrokinetic(EK) bioremediation of a pentadecane-contaminated soil, the microbial population increased simultaneously at anode and cathode regions of the soil specimen because both electrophoresis and electroosmosis affected on the microbial movement. After initial operation, the microbial population was high in order of anode, middle, and cathode regions due to their negatively-charged surface and oxygen generation at anode. However, the uniform contaminant removal was achieved by the microbial movement with two-directionality.

Comparison of Combustion Characteristics With and Without Water Tube Simulating Heat Exchanger in Two Sections Porous Media Burner (2단 다공성 매체버너에서 열교환기를 모사한 수관 유무에 따른 연소 특성 비교)

  • Lee, Hui-Do;Kim, Jae-Hyeon;Lee, Kee-Man
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.23 no.5
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    • pp.24-34
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    • 2019
  • In this study, the experimental studies were conducted to analyzing characteristics of combustion and flame stabilizing according to with and without water tube in boiler. The burner has consisted of SiC foam where has the location of submerged flame between a ceramic board acting as flash-back arrestor. Porous burner is also insulated to minimize heat loss in the radial direction. In the condition of fixed equivalence ratio, the flame mode was divided into three stability zones by the flow rate. The main factor for blow-off and flash-back depends on mixture flow rate. Consequently, the case of burner with water-tube has higher NOx emissions than without case. This result explains that the presence of water-tube makes the heat loss resistant to ambient temperature with increasing of NOx. This tendency was proved by predicting the relationship between O2 emission and NO production rate, and by analysing temperature profiles.

CMP Properties of ZnO thin film deposited by RF magnetron sputtering (RF-sputtering에 의해 제작된 ZnO박막의 연마특성)

  • Choi, Gwon-Woo;Han, Sang-Jun;Lee, Woo-Sun;Park, Sung-Woo;Jung, Pan-Geom;Seo, Yong-Jin
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.166-166
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    • 2007
  • ZnO는 육방정계(wurtzite) 결정구조를 지니며 상온에서 3.37eV의 wide band gap을 갖는다. ZnO의 엑시톤 결합 에너지는 GaN에 비해 2.5배 높은 60meV로서 고효율의 광소자 적용 가능성이 높다. 또한 고품위의 박막합성이 가능하다. 이러한 특성 때문에 display소자의 투명전극, 광전소자, 바리스터, 압전소자, 가스센서 등에 폭 넓게 응용되고 있다. ZnO박막의 제조는 스퍼터링, CVD, 진공증착법, 열분해법 등이 있다. 본 논문에서는 RF 마그네트론 스퍼터에 의해 제작된 ZnO 박막에 CMP공정을 수행하여 연마율과 비균일도 특성 및 광투과 특성을 연구하였다. ZnO박막은 $2{\times}2Cm$의 Corning glass위에 증착되었다. 로터리 펌프와 유확산 펌프를 이용하여 초기진공을 $2{\times}10^{-6}$ Torr까지 도달시킨 후 Ar과 $O_2$를 주입하였다. 증착은 상온에서 이루어졌으며 공정압력은 $6{\times}10^{-2}$Torr이였다. 초기의 불안정한 상태의 풀라즈마를 안정시키기 위해 셔터를 이용하여 pre-sputtering을 하였다. CMP 공정조건은 플레이튼 속도, 슬러리 유속, 압력은 칵각 60rpm, 90ml/min, $300g/cm^2$으로 일정하게 유지하였으며 헤드속도는 20rpm에서 100rpm까지 증가시키면서 연마특성을 조사하였다. 실리카슬러리의 적합성을 알아보기 위해 DIW와 병행하여 CMP공정을 수행하고 비교 분석하였다. CMP공정 결과 광투과도는 굉탄화된 표면의 확보로 인해 향상된 특성을 보였다. 실리카 슬러리를 사용하여 CMP를 할 경우는 헤드속도는 저속으로 하여야 양호한 연마특성을 얻을 수 있었다.

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A Study on the Characteristics of Boiling Heat Trausfer of Thermosyphon Heat Exchangers with Various Micro Grooves (마이크로 그루브를 가진 열사이폰 열교환기의 비등열전달 특성에 관한 연구)

  • Cho Dong-Hyun;Lee Jong-Sun
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.5 no.5
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    • pp.421-428
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    • 2004
  • This study concerns the characteristics of boiling heat transfer in two-phase closed thermosyphons with various micro grooves. A study was carried out with the performance of the heat transfer of the thermosyphon having 60 internal micro grooves in which boiling and condensation occur. A plain thermosyphon having the same inner and outer diameter as the grooved thermosyphon is also tested for comparison. Distilled water, methanol, ethanol have been used as the working fluid. The heat flux and the boiling heat transfer coefficient at the evaporator zone are estimated from the experimental results. The experimental results have been assessed and compared with existing correlations. Imura's and Kusuda's correlation for boiling showed in good agreement with experimental results within ${\pm}20{\%}$ in plain thermosyphon.

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Representation of spatial variation and particle mean size for suspended sediment using acoustic backscatter in controlled channel experiments (수리실험을 통한 통제된 유사 조건에서의 횡방향 초음파도플러유속계 초음파산란도 활용 부유사농도 분포 및 평균 입경 분석)

  • Son, Geunsoo;Kim, Jongmin;Kang, Woochul
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.252-252
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    • 2022
  • 최근 기존의 전통적인 부유사채집기를 활용한 유사량 측정방법의 대안으로 지속적인 유량측정을 목적으로 활용되고 있는 횡방향 초음파도플러유속계의 초음파산란도를 활용하여 부유사농도를 측정에 대한 연구가 수행되고 있다. 하지만, 하천에서 횡방향 초음파도플러유속계를 활용한 유사량 측정 연구는 현장에서 측정된 자료를 기반으로 분석이 수행되기 때문에 통제된 유사 조건에서의 유사의 농도 및 입도분포에 대한 사전 정보를 바탕으로 정밀한 분석의 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 안동하천실험센터 순환수로에서 균일한 입도를 가지고 있는 황토를 활용하여 주입량에 따른 초음파산란도의 변화와 동시에 측정된 LISST(laser in-situ scattering and transmissometry)의 부유사 농도와 입도 자료를 활용하여 유사공급에 따른 3Mhz의 단일 주파수를 사용하는 횡방향 초음파도플러유속계의 초음파산란도를 활용한 부유사농도 및 평균입경의 측정에 대한 연구를 수행하였다. 측정결과, 유사공급에 따라서 초음파산란도를 활용하여 부유사농도가 증가하는 경향을 나타내고 있었으며, 횡방향 초음파도플러유속계로부터 측정된 셀별 초음파산란도를 활용하여 부유사농도의 공간적인 분포의 분석이 가능함을 확인할 수 있었다. 그리고 유사감쇄계수를 활용하여 LISST로부터 측정된 평균입경과의 관계식을 개발하여 유사공급에 따른 평균입경의 변화를 측정할 수 있을 것으로 나타났다. 추후, 통제된 조건에서의 다양한 입도분포에 따른 실험을 통해 횡방향 초음파도플러유속계의 초음파산란도를 활용한 부유사농도 측정 정확도를 개선과 유사감쇄계수를 통해 평균입경을 측정하는데 활용이 될 것으로 판단된다.

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Study on Ventilation Efficiency of a Mechanically Ventilated Broiler House­(I)Summer Season (강제환기식 육계사내의 환기효율성 조사연구­(I)하절기)

  • 이인복;정문성;유병기;전종기;김경원;이승기
    • Journal of Animal Environmental Science
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    • v.9 no.2
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    • pp.103-112
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    • 2003
  • In this study, the distributions of internal climates such as air temperature, humidity, dust, ammonia gas, and air velocity were systematically measured at a mechanically ventilated broiler houses during summer season, with local weather data. The analysis was focused on the suitability, stability, and uniformity of internal climate, resulting in serious stress on chickens and decrease of productivity In the mechanically ventilated broiler house, the difference between measured and recommended air temperatures(suitability) was 10.4C in maximum during the summer time. The difference of air temperature in the house between day and night was $8.7^{\circ}C$ in maximum. And maximal hourly range of internal air temperature at 0.4m height from the floor was $3.7^{\circ}C$ suggesting it maintained thermal uniformity in the broiler house. The $NH_3$ and dust concentrations were pretty low because ventilation was fully performed. The air speed at chicken location was measured 2.2m/s and 1.7m/s, respectively without and with chicken existence.

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