• 제목/요약/키워드: design low-flow

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반도체 식각 공정용 초저온 냉각 시스템 설계를 위한 비가연성 혼합냉매 응축 및 비등 열전달 계수 측정 (Measurement of Condensation and Boiling Heat Transfer Coefficients of Non-flammable Mixed Refrigerant for Design of Cryogenic Cooling System for Semiconductor Etching Process)

  • 이천규;이정길
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.119-124
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    • 2023
  • In this study, experimental approach of the measurement of condensation and evaporation heat transfer coefficients is discussed for mixed refrigerants using in the ultra low-temperature cooling system for semiconductor etching process. An experimental apparatus was described performing the condensation and evaporation heat transfer measurements for mixed refrigerants. The mixed refrigerant used in this study was composed of the optimal mixture determined in previous research, with a composition of Ar:R14:R23:R218 = 0.15:0.4:0.15:0.3. The experiments were conducted over a temperature range from -82℃ to 15℃ and at pressures ranging from 18.5 bar to 5 bar. The convection heat transfer coefficients of the mixed refrigerant were measured at flow rates corresponding to actual operating conditions. The condensation heat transfer coefficient ranged from approximately 0.7 to 0.9 kW/m2K, while the evaporation heat transfer coefficient ranged from 1.0 to 1.7 kW/m2K. The detailed discussion of the experimental methods, procedures, and results were described in this paper.

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Numerical simulation and experimental study of non-stationary downburst outflow based on wall jet model

  • Yongli Zhong;Yichen Liu;Hua Zhang;Zhitao Yan;Xinpeng Liu;Jun Luo;Kaihong Bai;Feng Li
    • Wind and Structures
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    • 제38권2호
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    • pp.129-146
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    • 2024
  • Aiming at the problem of non-stationary wind field simulation of downbursts, a non-stationary down-burst generation system was designed by adding a nozzle and program control valve to the inlet of the original wall jet model. The computational fluid dynamics (CFD) method was used to simulate the downburst. Firstly, the two-dimensional (2D) model was used to study the outflow situation, and the database of working conditions was formed. Then the combined superposition of working conditions was carried out to simulate the full-scale measured downburst. The three-dimensional (3D) large eddy simulation (LES) was used for further verification based on this superposition condition. Finally, the wind tunnel test is used to further verify. The results show that after the valve is opened, the wind ve-locity at low altitude increases rapidly, then stays stable, and the wind velocity at each point fluctuates. The velocity of the 2D model matches the wind velocity trend of the measured downburst well. The 3D model matches the measured downburst flow in terms of wind velocity and pulsation characteris-tics. The time-varying mean wind velocity of the wind tunnel test is in better agreement with the meas-ured time-varying mean wind velocity of the downburst. The power spectrum of fluctuating wind ve-locity at different vertical heights for the test condition also agrees well with the von Karman spectrum, and conforms to the "-5/3" law. The vertical profile of the maximum time-varying average wind veloci-ty obtained from the test shows the basic characteristics of the typical wind profile of the downburst. The effectiveness of the downburst generation system is verified.

열린 끝단과 중앙 홈을 갖는 스퀴즈 필름 댐퍼의 감쇠 특성에 대한 실험적 규명 (Experimental Identification of the Damping Characteristics of a Squeeze Film Damper with Open Ends and Central Groove)

  • 김남규;김태호;강경대
    • Tribology and Lubricants
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    • 제40권1호
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    • pp.28-37
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    • 2024
  • This paper presents the development of a squeeze film damper (SFD) test rig and experimental identification of the effects of clearance, damper length, journal eccentricity ratio, excitation amplitude, oil supply pressure, and oil flow rate on the damping coefficients of a test SFD with open ends and a central groove. Test data are compared with predictions from a simple model developed for short SFDs with open ends and a central groove. The test results show a significant decrease in the damping coefficient with increasing clearance and a dramatic increase with damper length, which are in good agreement with the simple model predictions. According to the simple model, the damping coefficient is inversely proportional to the cube of the clearance and directly proportional to the cube of the length. An increase in the journal eccentricity ratio results in a dramatic increase in the damping coefficient by as much as 15 times that of the concentric case, particularly at low excitation frequencies. By contrast, the measured damping coefficient remains almost constant with changes in the excitation amplitude and supply pressure, which are not major factors in the damper design. In general, the test data agree well with the simple model predictions, excluding cases that show increases in the SFD length and journal eccentricity, which indicate significant dependency on the excitation frequency.

Effects of Combining Feed Grade Urea and a Slow-release Urea Product on Characteristics of Digestion, Microbial Protein Synthesis and Digestible Energy in Steers Fed Diets with Different Starch:ADF Ratios

  • Lopez-Soto, M.A.;Rivera-Mendez, C.R.;Aguilar-Hernandez, J.A.;Barreras, A.;Calderon-Cortes, J.F.;Plascencia, A.;Davila-Ramos, H.;Estrada-Angulo, A.;Valdes-Garcia, Y.S.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제27권2호
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    • pp.187-193
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    • 2014
  • As a result of the cost of grains, the replacement of grains by co-products (i.e. DDGS) in feedlot diets is a common practice. This change produces diets that contain a lower amount of starch and greater amount of fibre. Hypothetically, combining feed grade urea (U) with slow release urea (Optigen) in this type of diet should elicit a better synchrony between starch (high-rate of digestion) and fibre (low-rate of digestion) promoting a better microbial protein synthesis and ruminal digestion with increasing the digestible energy of the diet. Four cannulated Holstein steers ($213{\pm}4$ kg) were used in a $4{\times}4$ Latin square design to examine the combination of Optigen and U in a finishing diet containing different starch:acid detergent fibre ratios (S:F) on the characteristics of digestive function. Three S:F ratios (3.0, 4.5, and 6.0) were tested using a combination of U (0.80%) and Optigen (1.0%). Additionally, a treatment of 4.5 S:F ratio with urea (0.80% in ration) as the sole source of non-protein nitrogen was used to compare the effect of urea combination at same S:F ratio. The S:F ratio of the diet was manipulated by replacing the corn grain by dried distillers grain with solubles and roughage. Urea combination did not affect ruminal pH. The S:F ratio did not affect ruminal pH at 0 and 2 h post-feeding but, at 4 and 6 h, the ruminal pH decreased as the S:F ratio increased (linear, p<0.05). Ruminal digestion of OM, starch and feed N were not affected by urea combination or S:F ratio. The urea combination did not affect ADF ruminal digestion. ADF ruminal digestion decreased linearly (p = 0.02) as the S:F ratio increased. Compared to the urea treatment (p<0.05) and within the urea combination treatment (quadratic, p<0.01), the flow of microbial nitrogen (MN) to the small intestine and ruminal microbial efficiency were greater for the urea combination at a S:F ratio of 4.5. Irrespective of the S:F ratio, the urea combination improved (2.8%, p = 0.02) postruminal N digestion. As S:F ratio increased, OM digestion increased, but ADF total tract digestion decreased. The combination of urea at 4.5 S:F improved (2%, p = 0.04) the digestible energy (DE) more than expected. Combining urea and Optigen resulted in positive effects on the MN flow and DE of the diet, but apparently these advantages are observed only when there is a certain proportion of starch:ADF in the diet.

상부 코일히터를 갖춘 나선재킷형 태양열 축열조의 성능예측을 위한 CFD 해석모델 개발 및 검증 (Computational Fluid Dynamics Model for Solar Thermal Storage Tanks with Helical Jacket Heater and Upper Spiral Coil Heater)

  • 백승만;종일명;남진현;정재동;홍희기
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권4호
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    • pp.331-341
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    • 2013
  • 태양열 온수급탕 시스템에서는 태양열 에너지가 집열판에서 획득되고 열매체로 전달되어 최종적으로 온수의 형태로 축열조에 저장된다. 본 연구에서는 상부 코일히터를 갖춘 나선재킷형 축열조의 축열성능 특성을 정확하게 해석할 수 있는 전산유체역학 모델을 개발하였다. 본 연구에서 고려한 축열조는 벽면에 열매체의 나선유로가 형성된 맨틀형 축열조의 일종으로 시스템 설계 단순화, 저유량 운전, 성층화 촉진 등의 장점을 지닌다. 또한 축열조 내부에 추가적인 코일히터가 장착되어 축열성능과 성층화의 추가적인 향상을 도모할 수 있다. 본 연구에서 개발된 해석모델의 검증은 실제 태양열 온수급탕 시스템의 실증실험 결과와 비교를 통하여 수행되었으며, 온수의 온도변화, 열매체의 온도변화, 성층화 온도분포의 측면에서 잘 일치하는 결과를 얻었다.

고로슬래그 혼합 시멘트 페이스트의 응결시간 경과에 따른 레올로지 특성 (Rheological Evaluation of Blast Furnace Slag Cement Paster over Setting Time)

  • 조봉석;안재철;박동천
    • 한국건축시공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.505-512
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    • 2016
  • 철근콘크리트 건축물의 대형화 및 고층화에 대응하여 고성능 콘크리트가 개발되어 사용되고 있지만 레올로지 특성평가가 적절히 이뤄지지 않아 시공설계를 위한 수치해석에 소성점도 및 항복값의 책정이 적절하지 못한 실정이며 이로 인해 경화된 콘크리트 품질 안정화에 많은 문제점을 나타내고 있다. 본 연구에서는 고로슬래그 미분말 혼입 시멘트 페이스트를 대상으로 물분체비 및 치환율을 실험인자로 응결진행하의 시간경과에 따른 컨시스턴시 곡선을 측정하였다. 빙함모델로 가정한 회귀분석을 통해 소성점도 및 항복값을 산출한 결과 물분체비가 작을수록 초결 전후의 변화가 급격한 것을 알 수 있었다. 치환율을 40%까지 상승시키더라도 자유수변화와 고로슬래그 미분말의 불투수성 산화피막 형성에 의한 코팅효과가 상쇄되어 큰 변화로 관찰되지 않았다.

압력 원형관로내 유사이송특성 연구 (Sediment Transport Characteristics in a Pressure Pipeline)

  • 손광익;김현정
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권3B호
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    • pp.205-209
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    • 2011
  • 배수관로 내의 토사퇴적으로 인한 통수능 저하는 도시홍수의 주요 발생 원인으로 배수관로의 효율적 유지관리는 도시홍수 예방에 대단히 중요하다. 따라서 본 연구에서는 만관 원형관로에서의 토사이송 실험을 실시하고 배수관로 내에서 일어나는 유사이송 형태, 흐름의 저항 및 유사량 등 수리학적 특성을 분석함으로써 관로의 효율적 유지관리를 위한 기초 자료를 제시 하였다. 본 실험은 길이 8 m, 관경 60 mm의 수평 관로와 유사 공급장치로 구성된 모형장치을 통하여 실내실험을 수행하였다. 실험장치는 최대 $30m^3/hr$ 규모의 유량 순환시스템을 갖추고 있으며 관로 상류부에 5 g/s~19 g/s 규모의 유사 공급 장치와 함께 관로 끝부분에 유사 회수시스템을 갖추고 있다. 본 연구 수행 결과 통수단면의 평균유속(U), 점성계수(${\mu}$), 단위 폭당 소류사량($q_b$), 평균입경($d_{50}$), 수중유사단위중량(${\gamma}^{\prime}_s$)를 주요 인자로 하는 두 개의 무차원 변수를 이용하여 압력 원형관로 내 토사이송을 예측하는 공식을 제안하였으며 이들 무차원 변수 간에는 선형 상관관계가 있음을 확인하였다.

냉.온열의 반복 자극이 전립선 내부의 온도 분포에 미치는 영향 (The Effects of Warm and Cold Stimulations on the Temperature Distribution in the Prostate)

  • 문우석;백병준;박복춘;김철생
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.467-475
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    • 2002
  • 가온 프로브를 사용하여 직장을 통한 온열치교법이 비침습적 전립선치료의 한 방법으로 사용되고 있으나 직장벽 내에서의 과도한 온도에 의한 가열은 장점막의 손상을 입힐 뿐만 아니라 전립선 전체를 적절한 온도까지 가열하기가 어렵다고 알려져 있다. 따라서 전립선과 온열치료 시스템 사이에서 일어나는 열전달 메카니즘에 관한 보다 정확한 이해가 요구된다. 본 연구에서는 전립선 표면에 가해진 냉.온 자극이 전립선 내부의 온도 분포에 미치는 영향을 수치해석을 이용하여 검토하였다. 유한체적 프로그램인 "FLUENT"를 사용하여 비정상상태의 열전도방정식을 해석하여 전립선 내의 시간에 따른 온도분포를 고찰하고, 가열 및 냉각시간, 가열 및 냉각온도 등이 전립선 내부의 온도분포와 온열효과가 전달되는 영역을 규명하였다. 온열 치료법(40~45$^{\circ}C$)에 의해 온열효과가 나타나는 전립선의 내부 영역을 가시화하고, 가열/냉각의 반복 자극이 전립선의 온도분포에 미치는 영향을 조사한 결과 통상적인 온열 치료법에 의한 온열효과는 전립선의 낮은 열전도도의 영향에 의해 전립선의 일부 영역에만 도달되는 한계를 보였다. 가열/냉각의 냉.온 자극을 반복하면서 열적 자극효과를 고려한 냉.온 치료시스템을 개발하기 위하여 냉.온 자극 온도와 시간이 전립선 내부에 미치는 열전달 메카니즘을 고찰하여 원하는 자극주기와 전립선 내부 온도자극 정도를 설정하기 위한 유효한 자극패턴을 제시할 수 있는 기초자료를 획득하였다. 또한, 전립선 조직내부를 통과하는 혈액의 유동이 조직의 온도분포 및 열전달에 미치는 영향을 검토한 결과 냉온 자극 강도에 큰 영향을 미치지 않을 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 냉온자극에 의한 전립선치료기의 자극프로브의 형상 설계와 가열에 의한 온열 효과 및 가열/냉각의 반복에 의한 열자극 효과를 동시에 얻을 수 있는 자극시스템을 개발하는 데에 유용하게 사용할 수 있으리라 사료된다.

중공사 막을 이용한 급성호흡곤란증후군 환자용 폐 보조 장치의 설계와 평가 (Design and Evaluation of a Lung Assist Device for Patients with Acute Respiratory Syndrome using Hollow Fiber Membranes)

  • 이삼철;권오성;김호철;황영실;이현철
    • 멤브레인
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    • 제15권3호
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    • pp.224-232
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    • 2005
  • 생체 폐를 대신해서 임시적으로 제공하는 폐 보조 장치(LAD)의 사용은 기계 환기술의 단순화와 체외순환 막형 인공폐의 기능을 결합하여 급성호흡부전 환자에 적합하다. 본 연구에서의 주 관심은 폐 보조 장치에서의 막 진동 효율에 있었으며 정량적인 실험 측정은 혈액 용혈에 대한 막 진동 의존을 확인하기 위하여 실행하였다. 또, 혈액 용혈은 막 진동이 이루어질 때 한계 용혈의 가진 주파수 대에서 결정하였다. 최대 기체 전달율을 보이는 675의 중공사 막으로 이루어져 있는 유형 5의 가진 주파수에서 최대 진폭의 발생 및 중공사에 진동의 전달에 의해 최대 산소 전달율이 일어났다. 이 주파수가 혈류량에 가동 가능했던 제 2 형태의 공진 주파수가 되어 높은 각 혈류량 비에서 $25{\pm}5$ 헤르쯔까지 가진이 되었으며, 혈액 용혈은 $25{\pm}5$ 헤르쯔의 가진 주파수에서 상대적으로 낮았다. 따라서 우리는 이 폐 보조 장치의 한계 용혈 주파수가 $25{\pm}5$ 헤르쯔인 것으로 결정했다.

문화재 안내판의 배치와 디자인에 대한 고찰 - 종로구 소재 서울 유형문화재를 중심으로 - (A Study on the Arrangement and Design of Cultural Property Signs - Focused on the Seoul Tangible Cultural Properties Located in Jongno-gu Area -)

  • 소현수;김해경
    • 한국전통조경학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.66-75
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    • 2012
  • 서울시는 2008년 현상공모를 거쳐 공공디자인 관점에서 문화재 안내판 디자인을 선정하고, 서울시 소재 국가 시지정 및 등록문화재에 도입하였다. 이러한 배경에서 본 연구는 모니터링 성격으로 종로구 소재 서울 유형문화재 안내판 26개소의 설치 양상에 대해 고찰하였다. 특히 문화재 안내판은 문화재 주변 경관까지 고려하여 설치 위치와 디자인을 선정해야 한다는 필요성을 제기하고자 하였다. 연구의 결과로써 첫 번째, 안내판 배치에 있어서 관람자 동선뿐만 아니라 관람자 시선의 방향 고려, 타 시설물과 가설물 등으로 방해받지 않는 위치, 유사한 문화재 안내판의 통합이 요구되었다. 두 번째, 강화유리 마감의 서울 유형문화재 안내판은 내구성과 가독성이 떨어지고, 해당 문화재보다 안내판이 눈에 띄는 단점이 확인되었다. 세 번째, 한 가지 디자인의 안내판을 일괄 설치함으로써 안내판의 배경이 되는 녹지 바위와 같은 자연물 또는 인공적 담장 건물 벽체 등 다양한 양상이 고려되지 못한 결과, 안내판의 규모 형태 재질이 주변과 조화롭지 못한 사례가 많았다. 종로구 소재 서울 유형문화재와 같이 도심에 산발적으로 분포된 '나홀로문화재' 유형은 안내판을 하나로 통일시키는 것보다 배경이 되는 자연경관 또는 인공경관, 그리고 문화재의 형상을 고려한 복수의 안내판 유형이 디자인된 후, 그 중에서 개별 문화재에 어울리는 안내판을 선택하는 것이 바람직하다. 이에 본 연구는 모범적 사례를 토대로 하여 안내판의 대안 모델을 선정하고 부정적으로 평가된 대상지별로 적절한 안내판을 제안하였다.