• 제목/요약/키워드: Evaporation cooling

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새로운 CO2 오토 캐스케이드 열펌프 시스템의 성능특성 연구 (Study on the performance characteristics of a new CO2 auto-cascade heat pump system)

  • 윤상국
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제41권3호
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    • pp.191-196
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    • 2017
  • 20세기에 대두된 HCFC나 CFC계의 냉매들의 환경에의 악영향을 극복하기 위하여 보다 환경 친화적인 이산화탄소와 같은 자연냉매에 대한 관심이 커지고 있다. 겨울철 대기의 열원을 이용하여 증발을 유도하는 이산화탄소 열펌프는 증발기의 온도가 높아 효율이 상대적으로 낮아지고, 130bar가 넘는 고압으로 인하여 열펌프 설비 부품들의 제작의 어려움이 따르게 된다. 본 연구는 보다 낮은 압력의 새로운 2단 팽창식 $CO_2$ 오토 캐스케이드 열펌프를 고안하여 이러한 단점들을 해소하고 보다 효율을 증가시키고자 하였다. 새로운 오토 캐스케이드 열펌프에 2단 팽창방식과 효과적인 냉각방식의 시스템 구성을 하여 혼합냉매인 $CO_2$ 와 R32를 적용하였다. 공정에 고압 70bar, 중간 팽창압은 25bar, 최종 저압은 10bar를 적용하여 해석한 결과, 현재의 오토 캐스케이드 열펌프 공정의 COP는 1.629이었으나, 개선된 중간 압력 25bar의 2단 팽창 오토 캐스케이드 공정은 2.332로 현재의 공정보다 43.15% 향상되었다. 또한 저압측 증발기의 온도도 $-10^{\circ}C$ 이하가 되어 찬 외기에도 증발이 용이하게 발생되는 공정이 되었다. 본 공정이 향후 $CO_2$ 열펌프의 성능계수를 보다 향상시키고 고압에 따른 부품 문제들의 해소에 기여할 수 있는 공정으로 분석되었다.

도시락 보관중 온도변화와 신선도 유지를 위한 단열재 사용효과 (Changes in Temperature during Storage of Lunch-Box and Effects of the Heat Insulator Use on the Lunch-Box Freshness)

  • 김중만;전종남
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.343-349
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    • 1987
  • 신선한 도시락의 취식과 식중독 위험을 덜 수 있는 도시락 보관조건을 확립하기 위하여 도시락 보관 중 밥의 온도변화를 조사하고 밥통과 찬통사이에 단열재를 끼워 보관하면서 찬의 온도변화, 김치의 pH값 변화와 밥의 호기성 세균수 및 응축수 생성 등에 미치는 영향을 조사하였다. 더운 밥을 도시락 밥통에 담았을 때 밥의 온도는 $70^{\circ}C$로 이 온도는 도시학내의 생활세포의 살균효과가 있으나 더운 도시락 위에 놓인 찬통의 온도가 $53^{\circ}C$까지 상승되어 밥의 신선도 유지에 큰 영향을 준다. 도시락밥통과 찬통 사이에 단열재를 놓은 경우 찬의 온도는 보관온도보다 $2{\sim}3^{\circ}C$ 상승하는 정도로 단열효과가 있어서 찬통 중 김치의 pH값이 단열재를 사용하지 않은 경우보다 높게 유지되었다. 밥을 퍼담고 바로 뚜껑을 닫은 경우는 10분 통안 식힌 후 뚜껑을 닿은 경우보다 호기성 세균수가 훨씬 적었고, 밥을 솥안에서 휘저어 식힌 후 퍼담으면 응축수의 생성량이 적었다. 도시락밥통 상하에 단열재를 놓아 보자기에 싸서 보관하면 겨울철에도 차가운 느낌이 없이 도시락밥을 먹을 수 있었다.

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저온에서 고효율 제습기 개발 (Development of High Efficiency Dehumidifiers in low temperature)

  • 김종열
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.206-211
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    • 2016
  • 본 논문은 저온에서 건조한 공기를 필요로 하는 각종 산업설비, 자동화설비, 반도체 제조공정 및 수분 접촉이 되는 화학생산라인, 조선업의 도장 전처리 공정에 필수적이며, 식품 건조에서는 단백질 파괴 방지를 억제할 수 있는 중요한 장비인 냉각식 제습기를 개발하였다. 즉 저온($0^{\circ}C$ 이하) 제습방식으로 하기 위해 냉동기 증발기를 4개 설치하였다. 습공기는 순차적으로 3차에 걸쳐 냉각되는데 1차 증발기에서는 증발온도 $+13^{\circ}C$, 2차 증발기에서는 증발온도 $+5^{\circ}C$ 그리고 3차 증발기에서는 $-1.3^{\circ}C$로 유지하게 된다. 4차 증발기에서는 습공기에 포함된 수분을 증발기에 착상시키게 된다. 이때 증발압력이 설정치 이하로 되면 압력 레규레이터(CPCE 12)가 작동되어 제상을 수행하게 되며, 미착상된 공기 중 수분은 고온의 응축기 폐열로서 증발기를 통과한 공기 중 수분을 가열하는 방식으로 구성이 되는 저온에서 제습이 가능한 제습기를 개발하였으며 실험한 결과, 정면풍속 1.0m/s에서 4.0 m/s까지 변화시켜 각 구간에서의 온도와 습도를 측정하였으며, 또한 냉각능력을 산출하였다. 그 결과 정면풍속 2.0m/s에서 냉각능력이 1.77 kcal/h로 가장 크게 나타났다.

비선형광학재료 Potassium lithium niobate 단결정 육성 (Single crystal growth of potassium lithium niobate for nonlinear optics)

  • 강길영;윤종규
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.384-392
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    • 1997
  • 레이저의 파장을 변환시키는 비선형광학 재료인 potassium lithium niobate(KLN) 단결정은 상온에서 정방형 tungsten-bronze 구조를 갖는 강유전체이다. 결정성장이 매우 어렵고 성장된 결정을 냉각하는 과정에 생기는 균열에 의해 고품질의 단결정을 얻기가 쉽지 않았다. 결정성장 도중에 생기는 용액의 증발에 의한 조성의 변화를 알아보고자 열중량 분석을 행하였는데 결정성장 온도보다 약 1$0^{\circ}C$ 정도 높은 $1000^{\circ}C$에서 휘발은 $1.46{\times}10^{-5}$g/ ($\textrm{cm}^2$hr)로 미량이었다. 백금판을 핵생성의 자리로 사용하고 온도에 요동을 주며 서냉을 하여 결정을 성장시키는 방법을 사용하여 좋은 품질의 비교적 대형인 1 cm 정도의 KLN 단결정을 성장시킬 수 있었다. 상전이 온도는 $490^{\circ}C$로 앞서 보고된 것보다 고온이었다. OH- 밴드에 의한 광학적 이방성이 IR 영역에서 존재하였다.

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물의 증발잠열을 이용하는 미니채널 열교환기의 실험적 연구 (An Experimental Study of Evaporative Heat Exchangers with Mini-channels)

  • 이형주;유영준;민성기
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.245-253
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    • 2010
  • 본 연구에서는 물의 증발잠열을 이용한 새로운 형태의 미니채널 열교환기의 제작 및 시험결과를 제시하였다. 서로 다른 세가지 형태의 물 유로를 가지는 열교환기를 제작하여 주어진 설계조건에서 실험을 통해 서로간의 냉각성능 및 압력손실 효과를 확인하였다. 고려된 세 가지 형태의 물 유로 형상에 대한 실험 결과 완전식각된 Type 2 열교환기의 공기 냉각성능이 가장 우수한 것으로 확인되었으며, 따라서 향후 제작성 및 열교환 성능을 고려하면 Type 2를 채택하는 것이 타당할 것으로 생각된다. 그러나 고온조건에서의 실험 결과 Type 1의 성능도 우수한 것으로 확인되어 고온조건의 운용을 고려할 경우에는 Type 1에 대한 추가의 성능 및 특성 확인시험을 통한 보다 면밀한 분석이 필요하다. 본 연구로 개발된 열교환기는 항공기용 환경조절장치 적용을 목표로 하였으며, 특히 공간과 중량의 제한이 있는 이동시스템 내에서 유한한 시간동안 외부로부터 냉매의 추가 공급 없이 많은 열을 흡수해야 하는 경우에 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

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준 일차원 다상 반응유동 기법을 이용한 케로신/과산화수소 액체 핀틀 추력기 성능해석 연구: Part I. 주요 구성 모델 검증 (Performance Analysis of Liquid Pintle Thruster Using Quasi-one-dimensional Multi-phase Reaction Flow: Part I Key Sub-model Validation)

  • 강정석;복장한;성홍계;권민찬;허준영
    • 한국추진공학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.69-77
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    • 2020
  • 액체 핀틀 추력기의 성능해석을 위해 준 일차원 다상 반응유동 해석코드를 개발하였다. 해석코드의 주요모델로서 다상 유동장, 액적의 기화, 다상 연소, 액체 막냉각 등의 모델들을 적용하였다. 액적기화 모델은 Abramzon의 기화모델을 적용하였으며 연소 모델은 flamelet 모델을 적용하였다. 막냉각 효과는 Shine의 모델을 적용하였다. 각 모델을 사용하여 산소-질소의 Sod shock 튜브, n-decane 액적기화, 케로신 다상연소, 막냉각 길이를 계산하여 선행 연구자의 결과와 비교 검증하였다.

Younger Dryas Type Climatic Oscillation in the East Sea

  • Kim, Gil-Young;Kim, Dae-Choul;Shin, Im-Chul
    • Journal of the korean society of oceanography
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    • 제34권1호
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    • pp.43-48
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    • 1999
  • The latest-Quaternary paleoceanographic history of the Ulleung Basin, the East Sea (the Sea of Japan) is reconstructed on the base of planktonic foraminifera, oxygen and carbon isotopes, and accelerator mass spectrometer radiocarbon (AMS-$^{14}$C) data from two cores. Sinistral populations of Neogloboquadrina pachyderma are dominant during the last glacial period while dextral forms of Neogloboquadrina pachydeyma are abundant in the Holocene. An abrupt increase in ${\delta}^{18}$O values in both cores that began about 11 ka B.P may indicate the Younger Dryas cooling episode. A low-salinity event, marked by light ${\delta}^{18}$O values (0-1 %), is observed before the Younger Dryas event. As previous works suggested, the low-salinity event is probably due to the freshening of surface water caused by fresh water input from Huang Ho river and/or the excess of precipitation over evaporation. The lowest salinity water in the Ulleung Basin was probably continued from approximately 18 ka B.P. to 15 ka B.P. The ${\delta}^{18}$O values have gradually decreased since the Younger Dryas as a result of the continuous inflow of the warm Tsushima Current into the East Sea.

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이슬점 응축 현상을 이용한 오일 내 수분함량 측정에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Measurement of Water Content in an Lubricating Oil by Implementing a Dew-point Condensation Sensor)

  • 공호성;윤의성;한흥구;김학열
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.130-136
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    • 2004
  • Presence of water in the lubricating oils could be one of the first indicators of potentially expensive and possibly catastrophic failure of the machine as it may cause displace the oil films to prevent the lubrication function of the oil or chemically react with many oil additives resulting in the oil degradation. In order to detect water content quantitatively in lubricating oils many methods and sensors has been developed. Among these, capacitive sensors including sensitive layer, whose dielectric factor changes according to the water content absorbed in the layer, are proposed mainly in the market. But these sensors are not sensitive to a high water content. Besides, the absorbing layer soils in time. In this work, an evaporation of water moisture from oil into air volume above lubricant surface and condensation of water vapor at a cooling surface was used to measure water content quantitatively in an lubricating oil. Laboratory test results of a prototype sensor were presented. Test results showed that the proposed method could be avaliable to measure a low levels of oil moisture.

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밀폐형 2상 열사이폰의 열전달 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Heat Transfer Characteristics of Two-phase closed Thermosyphon)

  • 조기현;백이;정형길
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.165-171
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    • 2002
  • The thermosyphon has been used as a heat transmission device in the heat recovery of low level energy and cooling for heat generating equipments. Many studies on the working fluids and wicks have been reported to improve the heat transfer efficiency of the thermosyphon. A low temperature heat pipe with acetone is chosen in the present study to compare the heat transfer characteristics due to pouring amount of working fluid, magnitude of power supplied and tilt angles. The thermosyphon made ⵁ$15.88{\times}0.8t{\times}600mm$ of copper, evaporation section 200mm, insulation section 25mm, condensation 375mm. Heat transfer rate of the thermosyphon increase as magnitude of power supplied increase and observe dry out phenomenon at 5~10% of pouring amount of working fluid. So thermosyphon at the 150kJ/s judged to need 12% or more. Heat transfer rate of the thermosyphon have nothing to do with tilt angles. Dry out phenomenon of the thermo syphon makes it possible that a low temperature thermosyphon may be used to control temperature and heat transfer of a system when the critical quantity of a working fluid is supplied in the thermosyphon.

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연속 레이저 흡수에 의한 증발제거 과정의 관련 인자 영향 고찰 (Effect of Parameters in Evaporative Removal Process by Absorption of a CW Laser)

  • 김진윤;송태호
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.67-76
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    • 1995
  • Explosive evaporative removal process of biological tissue by absorption of a CW laser has been simulated by using gelatin and a multimode Nd: YAG laser. Because the point of maximun temperature of laser-irradiated gelatin exists below the surface due to surface cooling, evaporation at the boiling temperature is made explosively from below the surface. The important parameters of this process are the conduction loss to laser power absorption (defined as the conduction-to-laser power parameter, Nk), the convection heat transfer at the surface to conduction loss (defined as Bi), dimensionless extinction coefficient (defined as BrJ, and dimensionless irradiation time (defined as Fo). Dependence of Fo on Nk and Bi has been observed by experiment, and the results have been compared with the numerical results obtained by solving a 2-dimensional conduction equation. Fo and explosion depth (from the surface to the point of maximun temperature) are increased when Nk and Bi are increased. To find out the minimum laser power for explosive evaporative removal process, steady state analysis has been also made. The limit of Nk to induce evaporative removal, which is proportional to the inverse of the laser power, has been obtained.

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