• 제목/요약/키워드: Shell-and-Tube

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나노필러 종류에 따른 열가소성 탄소 섬유강화 복합재료의 제작 물성 비교 평가 (Comparative Evaluation of Manufacturing Properties of Carbon Fiber Reinforced Thermoplastic Polymer (CFRTP) according to Nanofiller Type)

  • 박준하;윤순호;김민국
    • Composites Research
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    • 제37권3호
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    • pp.186-189
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    • 2024
  • 본 연구는 나노필러가 혼합된 열가소성 탄소섬유강화 복합재료(Carbon fiber reinforced thermoplastic polymer, CFRTP)의 물성을 비교 평가하였다. Polyamide 6 (PA6) 수지에 Multi-wall carbon nano tube (MWCNT), Silicon oxide, Core shell rubber, Aramid nano fiber 등의 다양한 나노필러를 혼합한 후, 이를 기지재(Matrix)로 탄소섬유강화복합 재료(CFRP)를 제조하여 그 물성을 측정하였다. 나노필러의 종류와 혼합비율에 따라, 인장강도, 층간계면결합력 (Inter-laminar shear strength), Izod 충격 강도 등이 측정되었다. 인장 강도와 충격 강도의 경우 Core shell rubber를 혼합한 경우 가장 높은 물성을 가졌으나, 계면결합력은 silicon oxide를 1 wt.% 이하 혼합하였을 때 최적값을 가졌다.

Heterogeneous Porous WO3@SnO2 Nanofibers as Gas Sensing Layers for Chemiresistive Sensory Devices

  • Bulemo, Peresi Majura;Lee, Jiyoung;Kim, Il-Doo
    • 센서학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.345-351
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    • 2018
  • We employed an unprecedented technique to synthesize porous $WO_3@SnO_2$ nanofibers exhibiting core-shell and fiber-in-tube configurations. Firstly, 2-methylimidazole was uniformly incorporated in as-spun nanofibers containing ammonium metatungstate hydrate and the sacrificial polymer (polyacrylonitrile). Secondly, the 2-methylimidazole on the surfaces of nanofibers was complexed with tin(II) chloride ($SnCl_2$) via simple impregnation of the as-spun nanofibers in ethanol containing tin(II) chloride dihydrate ($SnCl_2{\cdot}2H_2O$). The presence of vacant p-orbitals in tin (Sn) and the nucleophilic nitrogen on the imidazole ring allowed for the reaction between $SnCl_2$ and 2-methylimidazole, forming adducts on the surfaces of the as-spun nanofibers. The calcination of these nanofibers resulted in porous $WO_3@SnO_2$ nanofibers with a higher surface area ($55.3m^2{\cdot}g^{-1}$) and a better response to 1-5 ppm of acetone than pristine $SnO_2$ NFs synthesized using a similar method. An improved response to acetone was achieved upon functionalization of the $WO_3@SnO_2$ nanofibers with catalytic palladium nanoparticles. This work demonstrates the potential application of $WO_3@SnO_2$ nanofibers as sensing layers for chemiresistive sensory devices for the detection of acetone in exhaled breath.

Report on the Occurrence of Perkinsus sp. in the Manila Clams, Ruditapes philippinarum in Korean

  • Choi, Kwang-Sik;Park, Kyung-Il
    • 한국양식학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.227-237
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    • 1997
  • Five species of intertidal clams including Ruditapes philippinarum, Tegillarca granosa, Solen strictus, Heteromacoma irus, and Coecella chinensis were tested for the presence of the protozoan parasite, Perkinsus sp. using fluid thioglycollate medium (FTM) fortified with antibiotics and histological techniques. Each individual clam was placed in a test tube filled with 10ml FTM, placed in totally dark place, and incubated over a week. After incubation the clam tissues were stained with Lugol's iodine solution and examined under a light microscope to find out any hypnospores of Perkensus sp. in the tissues. Cross-sections of the clams were also embedded in paraffin, sliced to 3um, and stained with Harry's hematoxylene and Picro eosine to observe the presence of tomont or trophozoites. Perkinsus sp. were found in the presence of tomont or trophozoites. Perkinsus sp. were found in the tissues of R. philippinarum collected from Kangjin and Wando, along the south coast of Korea. However, Perkinsus sp. was not found in four other species of clams nor R. philippinaurm collected from Kimnyong and Waido in Cheju. A size-dependent Perkinsus sp. infection was found in R. philippinarum collected rom Kangjin and Wando the clams smaller than 15mm in shell width do not exhibit and Perkinsus sp. while other clams greater than 20mm in shell width exhibit almost 100% infection. To determine the number of Perkinsus sp. in the clams, FTM cultured clam tissues were digested with 2M NaOH solution and the number of hypnospores in the tube were counted. The number of hypnospores counted from the tissues indicated that each Manila clam contains 100,000 to 3,500,000 Perkinsus cells or 20,000 to 1,000,000 cells per gram tissue wet weight. The results of cell counts also suggests that such a high occurrence of Perkinsus sp. in the clam may cause mortality, as already reported from other studies of Perkinsus spp.

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SCR facility design for the selective catalyst performance of mixed gas

  • Woohyeon, Hwang;Kyung-Ok, Lee
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.121-127
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    • 2023
  • 본 연구에서는 질소화합물을 최적으로 줄일 수 있는 SCR에서 설계 조건과 CFD 해석 결과를 비교해 검토하고자 한다. 이를 위해 보일러의 쉘과 튜브 영역에 대해 설계 기준을 만족하고 있는지 CFD을 이용하여 해석하고 비교하였다. SCR 시스템에서 해석영역은 쉘 측은 가스·공기 열교환기 입구에서 출구까지이고, 튜브 측은 가스·공기 열교환기의 8개 튜브로 설정하였다. CFD 해석을 통해 SCR 시스템의 1차 촉매 면에서 가스의 속도 분포는 2.7%로 설계되었고, NH3/NOx 몰비 분포는 3.7%로 설계 기준을 만족하였다. 또한, 온도 분포의 균일성을 확인하였고 요구 조건인 260℃ 이상을 만족하였다. 촉매에 유입되는 가스의 각도는 2.9도로 설계 조건을 충족하였고, 그리고 발생하는 압력손실도 설계 요구조건을 만족하였다. 이러한 CFD 해석을 통해 각 영역별로 요구되는 설계조건을 만족하여 설계되어 최적으로 운전되고 있음을 확인하였다.

일체형원자로 인쇄기판형 증기발생기 열수력학적 설계 (Thermal-hydraulic Design of A Printed-Circuit Steam Generator for Integral Reactor)

  • 강한옥;한훈식;김영인
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.77-83
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    • 2014
  • The vessel of integral reactor contains its major primary components such as the fuel and core, pumps, steam generators, and a pressurizer, so its size is proportional to the required space for the installation of each component. The steam generators take up the largest volume of internal space of reactor vessel and their volumes is substantial for the overall size of reactor vessel. Reduction of installation space for steam generators can lead to much smaller reactor vessel with resultant decrease of overall cost for the components and related facilities. A printed circuit heat exchanger is one of the compact types of heat exchangers available as an alternative to conventional shell and tube heat exchangers. Its name is derived from the procedure used to manufacture the flat metal plates that form the core of the heat exchanger, which is done by chemical milling. These plates are then stacked and diffusion bonded, converting the plates into a solid metal block containing precisely engineered fluid flow passages. The overall heat transfer area and pressure drops are evaluated for the steam generator based on the concept of the printed circuit heat exchanger in this study. As the printed circuit heat exchanger is known to have much larger heat transfer area density per unit volume, we can expect significantly reduced steam generator compared to former shell and tube type of steam generator. For the introduction of new steam generator, two design requirements are considered: flow area ratio between primary and secondary flow paths, and secondary side parallel channel flow oscillation. The results show that the overall volume of the steam generator can be significantly reduced with printed circuit type of steam generator.

법랑코팅 열교환기에서 고온 소성공정에 따른 열전달 및 열응력에 관한 연구 (Numerical Study of Heat Transfer Characteristics and Thermal Stress for Enamel coating Heat Exchanger in High Temperature Firing Process)

  • 최훈기;임윤승;이종욱
    • 융합정보논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.82-88
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    • 2020
  • 본 연구는 화공용 열교환기에서 법랑코팅 적용을 위한 고온의 소성 공정조건 최적화에 대한 기초자료를 얻고자 하는데 그 목적이 있다. Shell & Tube 형태인 열교환기에 법랑코팅 적용을 위해 소성온도를 순차적으로 높이는 방안에 대해 검토하였다. 소성로 내부에서 열교환기의 온도분포에 대해 CFD 상용 프로그램으로 수치계산하여 구한 온도를 하중조건으로 열응력 해석을 수행하는 연성 해석(FSI) 방식을 이용하여 열교환기의 구조 안전성에 미치는 영향을 확인하였다. 수치해석 및 실험결과 상온의 열교환기를 바로 860℃도의 소성로에 넣으면 열교환기의 국부적 온도차로 인한 구조 안전성에 문제가 발생하므로 온도차를 줄이기 위한 예열 과정이 필요하다. 소성공정 단계가 적은 Case2와 같이 1단계 예열온도 445℃, 2단계 소성온도 860℃가 가장 적합한 것으로 판단된다.

2상 횡유동을 받는 튜브군의 유체탄성 불안정성 (Fluid-Elastic Instability of Tube Bundles in Two-Phase Cross-Flow)

  • 김범식;장효환
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.1948-1966
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    • 1991
  • 본 연구에서는 2상 횡유동을 받는 튜브군의 진동 메카니즘을 규명하기 위한 실험계획의 일환으로 실시된 실험으로부터 튜브군의 유체탄성 불안정성 상수에 관해 고찰하였다. 실험은 먼저 p/d=1.47 및 1.32 튜브군에 대해 수행되었는데, 이들 튜브 군의 결과는 참고문헌에 발표하였다. 본 논문은 후속 실험으로 수행된 p/d=1.22인 튜브군을 사용하여 유체탄성 불안정성 상수를 고찰한 참고문헌의 후속논문이다. 실 험은 액체상태로 부터 99% 보이드율(void fraction)까지 변화된 2상 유동에서 튜브가 유체탄성 불안정성 상태에 도달할 때까지 점진적으로 증가하였다.실험결과는 p/d= 1.32 alc 1.47 튜브군의 유체탄성 불안정성 결과들과 종합. 비교되었다.

균질 2상 유동에 놓인 관군에 작용하는 감쇠비에 대한 실험적 연구 (Experimental Study about Two-phase Damping Ratio on a Tube Bundle Subjected to Homogeneous Two-phase Flow)

  • 심우건;닥단방즈락츠
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권3호
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    • pp.171-181
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    • 2017
  • 2상 횡 유동은 응축기, 증발기와 원자력의 증기 발생기와 같은 열교환기의 튜브와 셀 사이에 존재한다. 공기/물의 2상 유동에 놓인 관군에 작용하는 항력을 실험적으로 평가하였다. 2상 유동에 놓인 관군은 정사각형 배열이다. 피치 직경 비는 1.35이었고, 실린더의 직경은 18 mm이다. 관군에 유동방향으로 작용하는 항력을 측정하여 항력계수와 2상 유동 감쇠비를 계산하였다. 2상 유동 감쇠비는 균질 2상 유동의 이론식을 사용하여 구하여 실험의 결과와 비교하였다. 압력과 항력의 상관계수를 실험결과를 고려하여 평가하였다. 상관계수는 이론적으로 항력을 계산할 때에 사용된다. 질량유량을 증가할수록 측정된 항력으로부터 구한 항력계수와 감쇠비가 균질 유동의 이론적 결과와 잘 일치함을 보이고 있다. 결과적으로 충분히 큰 질량 유량의 기포 유동인 경우에는 감쇠비를 균질 유동에 근거한 이론식으로 계산할 수 있다.

단방향 케블라/에폭시, 탄소-케블라/에폭시 복합재 튜브의 축방향 압괴 거동에 대한 연구 (Study on the Axial Crushing Behaviors of UD Kevlar/Epoxy and Carbon-Kevlar/Epoxy Composite Tubes)

  • 김형욱;김정석;정현승;윤혁진;권태수
    • 한국철도학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.271-277
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    • 2010
  • 본 논문에서는 에너지 흡수부재로 사용될 수 있는 단방향 케블라/에폭시 및 단방향 탄소-케블라/에폭시 튜브의 압괴거동을 예측할 수 있는 해석모델을 확립하고 이를 시험을 통해 검증하였다. 해석모델은 상용 외연적 해석 프로그램인 LS-DYNA의 2D 쉘 요소와 Chang-Chang 파손기준식을 이용하였다. 또한, 해석에 적용된 소재의 기계적 물성치는 시험을 통해 얻었다. 해석모델은 원형 튜브에 대한 10mm/min의 준정적 압괴 시험 결과와 비교를 통해 검증하였다. 그 결과 케블라/에폭시 튜브의 하중-변위 곡선은 거의 일치했으며 무게당 흡수 에너지(SEA)도 6% 미만의 오차에서 잘 일치하였다. 하지만, 탄소-케블라/에폭시 튜브는 시험과 약간의 차이를 보이고 있다.

300 kW급 소형 열병합발전기용 배열회수 시스템의 실증운전 성능분석에 관한 연구 (Observation Studies on Field Operation of a Exhausted Heat Recovery System for a 300 kW Class Small Gas Engine Cogeneration System)

  • 김민성;백영진;박성룡;나호상
    • 설비공학논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.248-257
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    • 2010
  • An exhausted heat recovery system for a small gas engine cogeneration plant was investigated. The system was designed and built in a 300 kW class cogeneration demonstrative system. The basic performance was tested depending on load variation, and installed to a field site as a bottoming heat and power supply system. The exhaust gas heat exchangers (EGHXs) in shell-and-tube type and shell-and-plate type were tested. The entire efficiency of the cogeneration system was estimated between 85 to 90% under the 100% load condition, of which trend appears higher in summer due to the less thermal loss than in winter. Power generation efficiency and thermal efficiency was measured in a range of 31~33% and 54~57%, respectively.