• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05b
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• pp.114-119
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• 1996

증기방출계통은 원자력 발전소의 안전을 위한 계통인데 이 계통의 작동 초기에 복잡한 열유체적 현상과 더불어 큰 유체적 진동하중이 구조물에 발생하게 됨으로 이 계통의 설계 개발을 위하여는 이러한 초기현상에 대한 정성적 및 정량적인 이해가 요구된다. 이를 위하여 본 연구에서는 이러한 초기 현상을 해석할 수 있는 방법론을 개발하고 이를 이용하여 이 현상의 특성을 분석하였으며 종합적으로 유체적 진동 하중으로부터 구조물의 기계적 건전성을 확보하기 위한 이 계통의 설계 방향을 제시하였다.

• Journal of Power System Engineering
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• v.12 no.1
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• pp.28-34
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• 2008

가스-액체 이젝터에 관한 수치해석은 3차원 CFD 모델로 수행하였다. 본 논문에서는 이젝터의 유동특성과 질량전달특성에 대한 작동조건과 이젝터의 기하학적 모형의 영향에 관한 연구를 수행하고자 한다. CFD 결과 실험 데이터에 의하여 검증되었으며, 유동 분석과 이젝터 성능의 예측 또한 실행되었다. 작동상태의 변화는 0.2 $\sim$ 1.2 범위에서 가스-액체 유량비를 변화시킴으로서 주어진다. 혼합관의 $L_M/D_M$이 4 $\sim$ 10의 범위에서 변화를 주었다. CFD 연구는 길이와 직경비가 5.5일 때 체적 유량전달계수는 가스 유량이 증가함에 따라 증가한다는 것을 나타낸다. 동시에 $L_M/D_M$가 4일 때 체적유량전달계수는 기체-액체 유량비가 0.6에서 최대치에 도달한다. 또한, 체적 유량전달계수는 혼합 튜브길이가 증가함에 따라 감소한다.

• Journal of the Korean Solar Energy Society
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• v.22 no.1
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• pp.23-30
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• 2002

This study concerns the performance of the heat transfer of the thermosyphon having 80 internal fins in which boiling and condensation occur. Water has been used as the working fluid. The Liquid filling as the ratio of working fluid volume to total volume of thermosyphon have been used as the experimental parameters. The heat flux and heat transfer coefficient at the condenser are estimated from the experimental results. The experimental results have been assessed and compared with existing theories. As a result of the experimental investigation we can state that the maximum heat flow rate in the thermosyphon prove to depend upon the liquid fill quantity. The relatively high rates of heat transfer have been achived operating in the thermosyphon with axial internal fins. Also, the thermosyphon with internal micro fins can be used to achieve some inexpensive and compact heat exchangers in low temperature. In addition, it is to obtain the overall heat transfer coefficients and the characteristics as a operating temperature for the practical applications.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.34 no.3
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• pp.22-30
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• 2006

In this paper, a systematic design method on an IPMC(ionic polymer-metal composite)-driven ZNMF(zero-net-mass-flux) pump is introduced for the flow control of an MAV's (micro air vehicle) wing. Since the IPMC is able to generate a large deformation under a low input voltage along with its ability to operate in air, and is easier to be manufactured in a small size, it is considered to be an ideal material of the actuating diaphragm. Through the numerical methods, an optimal shape of the IPMC　diaphragm was found for maximizing the stroke volume. Based on the optimal IPMC diaphragm, a proto-type ZNMF pump with a slot, was designed. By using the flight speed of the MAV considered in this work, the driving frequencies(~ 40 Hz) of IPMC diaphragm, and the flow velocity through the pump's slot, the calculated non-dimensional frequency and the momentum coefficient ensure the feasibility of the designed ZNMF pump as a flow control device.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1992.04a
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• pp.335-340
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• 1992

유압 시스템(System)은 원동기의 기계적 에너지를 유압펌프가 작동유를 압력 에너지의 형태로변환 시켜 이것을 유합 실린더(Cylinder)등의 엑츄에이터(Actuator)가 다시 기계적 에너지로 변환시켜 부하 를 구동하게한다. 상용차(NT-1, KH 등)용 파워스티어링(Power Steering)에 장착되는 Vane Type Oil Pump (이하 VOP)가 바로 이와같은 역할을 담당하고 있다. 본 연구에서는 VOP의 성능과 관련되어지는 주요 제원(Parameter)인 미끄럼부에서의 틈새, 작동유점도, 압력변화, 회전수 등을 다양하게 변화시키는 모의실험(Simulation)을 통하여각각의 조건하에서얻어지는 누설 유량과 체적효율을 수치적 으로 예측하고 이것을 주요제원을 고려하여 해석해서 정량적인 값을 얻는 것을 목적으로한다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05a
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• pp.653-659
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• 1998

국내의 첫액금로가 될 KALIMER의 안전등급 잔열제거 계통인 PSDRS의 설계 및 설계/해석방법론 설정을 위하여 기존의 PSDRS 해석 코드인 기존의 PARS를 개선시킨 PARS2-iB를 개발하고 이를 이용하여 PSDRS내부 전열모드의 정성적 및 정량적 특성, 그리고 PSDRS 설계에서의 우선 고려 대상 설계인자 및 PSDRS 설계 해석 방법론 설정을 위한 PSDRS 작동 mechanism의 열유체적 연결 특성을 파악하였다.

• 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.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.12
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• pp.2358-2367
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• 1992

This paper deals with preliminary design conditions for a thermally actuated Vuilleumier refrigerator/heat pump. The previously reported approximate adiabatic analysis which is based on the 8-volume model makes it possible to evaluate exchanged heats per cycle as well as cyclic pressure, temperature and mass variation of each working volume. Calculated results reveal not only there exists an optimum value for the phase angle and the swept volume ratio maximizing a specific thermal output, but also design parameters can be determined independently of each other. Under a given combination of operating temperature levels, the optimum conditions for refrigeration are different from those for heat pumping and the differences between two operating modes become larger with decreasing the dead volume ratio. Both the optimum phase angle and the optimum swept volume ratio are increased asymptotically toward 0.5 pi and 1.0 respectively, as the dead volume ratio approaches to unity. When a VM machine is used for cooling and heating simultaneously, the design parameters should be carefully determined to reach the best performance.

• Journal of Energy Engineering
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• v.21 no.4
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• pp.398-401
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• 2012

In this Study, efficiencies of the scroll expander under development for organic Rankine cycle using engine waste heat of vehicle have been analyzed and compared with the commercial scroll expander. While operating organic Rankine cycle for analysing expander efficiencies, power of expander, inlet temperature of expander, inlet pressure of expander and the flow rate of the working fluid(refrigerant R134a) have been measured. Overall efficiency of the expander has been shown the very low level compared with the overall efficiency of the commercial expander. Especially, because the low volumetric efficiency has much effect on overall efficiency, the working fluid leakage trouble of expander has to be solved surely for improvement of the expander overall efficiency.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.5 no.4
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• pp.50-56
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• 2001

The present study is an experimental work of the soni $c^ersonic air ejector-diffuser system. The pressure-time dependence in the secondary chamber of this ejector system is measured to investigate the steady operation of the ejector system. Six different primary nozzles of two sonic nozzles, two supersonic nozzles, petal nozzle, and lobed nozzle are employed to drive the ejector system at the conditions of different operating pressure ratios. Static pressures on the ejector-diffuser walls are to analyze the complicated flows occurring inside the system. The volume of the secondary chamber is changed to investigate the effect on the steady operation. the results obtained show that the volume of the secondary chamber does not affect the steady operation of the ejector-diffuser system but the time-dependent pressure in the secondary chamber is a strong function of the volume of the secondary chamber.er.