Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제35권4호
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pp.475-482
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2011
본 연구는 풍력블레이드의 공력특성 향상을 위한 기초연구로서, 익형의 표면에 형성된 groove의 형상에 따른 양항비의 개선정도를 전산해석을 통해 분석하였다. 본 연구의 계산 범위에서 경계층(${\delta}$)과 groove 깊이(h)의 비는 1.1, groove 깊이(h)와 폭(d)의 비는 0.1, groove 사이의 거리(p)와 폭(d)의 비는 1.2, groove 수는 2개의 경우에서 양항비가 8.7% 향상된 결과를 보였다. Groove에 의한 양항비의 개선정도가 특정 받음각 이후에서도 지속됨을 확인하였다.
Applying a general Galerkin FE lubrication analysis method to spiral groove dry gas seals, this study intends to analyze in detail the effects of groove design parameters, such as a spiral angle, groove width ratio, groove radius ratio, groove depth ratio, and groove taper ratio, on the lubrication performances of an opening force, leakage, axial stiffness and damping, and angular stiffness and damping at low and high rotating speeds: 3,600 and 15,000 nm. Results show that, for the primary design consideration performances such as the opening force and axial and angular stiffnesses, a spiral angle of $25^{\circ}$, a groove width ratio of 0.46, a groove radius ratio of 1.1, a groove depth ratio of 1.0, and a groove taper ratio of 0.0 are preferred. Where the recommended relatively low values of groove depth and taper ratios are to keep the axial and angular dampings positive or higher than 0 particularly at the high rotating speed.
The purpose of this study is to investigate the radiant emission characteristics of diffuse equi-lateral trapezoid groove cavity for the case of uniform surface temperature. The theoretically developed results for the apparent emissivity are presented and the values of apparent emissivity for the trapezoid groove cavity were compared with those of the V-groove cavity. In the experimental part of this study, the test models were manufactured from 100x 100x 15mm copper plates on which the equi-lateral trapezoid cavities were grooved. The inclined angles of the groove were 30,45 and 60 degrees and the ratio of groove depth to base surface width varied from 1 to 5 for each inclined angle. As a result of this work, it was found that the trapezoid groove cavity was more general form of V-groove and the apparent emissivity of trapezoid groove cavity was greater than that of V-groove cavity. The resulting equation for the apparent emissivity in the trapezoid groove cavity was valid for the angles greater than 40 degrees.
In the sapphire wafering process, lapping is a crucial operation in order to reduce the damaged layer and achieve the target thickness. Many parameters, such as pressure, velocity, abrasive, slurry and plate, affect lapping characteristics. This paper presents an experimental investigation on the effect of the plate groove on the material removal rate and roughness of the wafer. We select the spiral pattern and rectangular type as the groove shapes. We vary the groove density by controlling the groove shape dimension, i.e., the groove width and pitch. As the groove density increases to 0.4, the material removal rate increases and gradually reaches a saturation point. When the groove density is low, the pressing load is mostly supported by the thick film, and only a small amount acts on the abrasives resulting to a low material removal rate. The roughness decreases on increasing the groove density up to 0.3 because thick film makes partial participations of large abrasives which make deep scratches. From these results, we could conclude that the groove affects the contact condition between the wafer and plate. At the same groove density, the pitch has more influence on reducing the film thickness than the groove width. By decreasing the groove density with a smaller pitch and larger groove width, we could achieve a high material removal rate and low roughness. These results would be helpful in understanding the groove effects and determining the appropriate groove design.
It is very important that get polishing characteristic that to be stable that accomplish planarization of high efficiency in chemical mechanical polishing, and there is repeatability Groove of pad causes much effects in flow of slurry among various factors that influence in polishing characteristic, is expected to cause change of lubrication state and polishing characteristic in contact between wafer and pad. Therefore, divided factors of pad groove by groove pattern, groove profile, groove dimensions. This research wishes to study effect that dimension of pad groove gets in polishing performance. When changed dimension (width, depth, pitch of groove) of groove, measured change of removal rate and friction force. According as groove dimension changes, could confirm that removal rate and friction force change. While result of this experiment studies effect of pad groove in CMP, it is expected to become small help.
Polishing pads play an important role in chemical mechanical polishing(CMP) which has recently been recognized at the most effective method to achieve global planarization. In this paper, we have investigated CMP characteristics as a change of groove density of polishing pads. The parameter $(K_n)$ is proposed to estimate groove density of pad. The $K_n$ is defined as groove area divided by pitch area. As the groove density value increased, removal rate increased to some point and then gradually saturated in case of increasing the groove density excessively. In addition Within wafer non-uniformity(WIWNU) worse as groove density increased excessively, although WIWNU improved as groove density increased. Also the uniformity of temperature of pad surface decreased as the groove density increased. It was because that the cooling effect increased as groove density increased. In other words, increasing the groove density which means the apparent contact area of pad has influence on amount of discharge of slurry during polishing process.
The use of thick plate in increasing in recent years due to the rapid expansion of chemical plants, nuclear plants, ships and other industrial plants. Welding is the most popular joining techniques employed in manufacturing industrial machineries and structures. Normally, Groove shapes are prepared according to appropriate rules and regulations such as KS, JIS, AWS, LR, DNV and etc. for various thicknesses of plate. However those groove angles tend to be too large. As a result of large groove angle, residual stress, deformation of material and strength reduction is obtained. Therefore, the reliability and safety of structures and machinery tend to be decreasing. Therefore, in this paper, theoretical as well as experimental study are carried out to find optimum groove shapes for T-welded joint of mild steel. The test specimen are made in same condition with simulation model. Welding residual stresses measurement by sectional cutting method. ⅰ) The mechanical difference for change the thickness of plate and groove angle are not appeared. ⅱ) In a mechanical point of view minimum preparation angle(40°) is more suitable than maximum groove angle(60℃). ⅲ) The measurement value and distribution of welding residual stresses are not effected largely by groove angle. It is mechanical restraint that mainly affect welding residual stresses distribution. In mechanical point of view minimum groove angle is more suitable than maximum groove angle. Therefore, it is appropriate to minimize the size of groove shape in strength and safety.
In this paper, slurry fluid motion, abrasive particle motion, and effects of groove sizing on the pads are numerically investigated in the 2D geometry. Groove depth is optimized in order to maximized the abrasive effect. The simulation results are analyzed in terms of shear stress on pad, groove and wafer, streamline and velocity vector. The change of groove depth entails vortex pattern change, and consequently affects material removal rate. Numerical analysis is very helpful for disclosing polishing mechanism and local physics.
In this study, analysis is made for the effects of groove shape on the thermal performance of a axial groove heat pipe. The mathematical models of two-phase flow in grooved heat pipe are presented for the capillary limitation in steady state. Generally, the heat pipe performance depends on the capillary pressure and liquid flow. The friction force of liquid flow through the groove increases with the groove width decreased, and then the capillary pressure is improved in the gas-liquid interface of groove. Therefore, the optimal groove width shaper exists for the maximum thermal performance of heat pipe. In this paper, the optimal groove shape and scale are presented by considering both capillary pressure and liquid flow.
CMP characteristics such as material removal rate and edge effect were measured and investigated in accordance with pad grooving effect, groove width, depth and pitch. GSQ (Groove Stiffness Quotient) and GFQ (Groove Flow Quotient) were proposed to estimate pad grooving characteristics. GSQ is defined as groove depth(D) divided by pad thickness(T) and GFQ is defined as groove width(W) divided by groove pitch(P). As GFQ value increased, material removal rate increased some point but gradually saturated. It seems that material removal rate is not affected by each parameter respectively but by interaction of these parameters such as groove dimensions. In addition, an increase in GFQ and GSQ causes edge effect to be improved. Because, pad stiffness decreases as GSQ and GFQ increase. In conclusion, groove influences relative pad stiffness although original mechanical properties of pad are unchanged by grooving. Also, it affects the flow of slurry that has an effect on the lubrication regime and polishing results. The change of groove dimensions has influence on pad stiffness and slurry flow, so that polishing results such as removal rate and edge effect become changed.
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