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Experimental investigation of non-equilibrium pressurization system using external heating = 비 평형 가압 상태에 관한 실험적 연구
서명 / 저자 Experimental investigation of non-equilibrium pressurization system using external heating = 비 평형 가압 상태에 관한 실험적 연구 / Won-Hee Jang.
저자명 Jang, Won-Hee ; 장원희
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2014].
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초록정보

Thermal stratification plays an important role in self-pressurization of liquid with external heating. To identify the thermal stratification phenomenon associated with external heating, an experiment was performed with a model fluid simulant, Novec 649. It was not necessary to heat the entire liquid because the vapor was generated outside the pressurization cylinder. Several heat loads and liquid levels were tested to study the effect of various operating conditions on the thermal stratification. A part of the liquid in the pressurization cylinder was drawn to the external heating system for vaporization, and the vaporized gas was recycled into the pressurization cylinder. The experimental results showed that the thermal stratification gradually increased along the axial direction down from the liquid surface. Analysis of the experimental results indicated that the contribution of thermal stratification from natural convection turned out to be negligible. It is concludes that the stratifying process can be explained by conduction, thermal expansion, and condensation of accumulated mass. Accumulated mass condenses on the surface of the liquid and is the most effective factor in the development of the thickness of the thermal stratification. The model for this study neglects the phenomena coupled with the three factors, but it may have minor effects on the stratification layer. To take into account the coupled phenomena, the correlations among those key factors must be specified precisely.

본 논문에서는 기체를 이용한 액체 가압 시 액체 표면에서부터 생성되는 비평형적 현상에 대하여 실험적인 연구를 진행하였다. 실험 결과를 분석하기 위하여 비평형적 현상에 영향을 미치는 주요 요인을 고려하였다. 주요 요인을 바탕으로 새로운 열역학적 모델을 제안하고 정량적인 분석을 실시하였다. 비평형적 현상이 일어나는 요인은 크게 세 가지로 정리 할 수 있다. 첫 번째는 외부 가열기로부터 기화 된 기체가 실린더 상부로 공급 되고, 공급 기체가 액체 표면에서 응축되면서 생기는 효과이다. 또한, 액체의 온도가 상승함에 따라 나타나는 열적 팽창이 두 번째 요인이다. 마지막으로, 액체 표면에서부터 온도가 상승하는 현상은 전도에 의한 열 전달 효과로 설명이 가능하다. 6.5 bar에 도달 한 후, 비평형적 현상과 열역학적 모델을 비교하면 3 % 이내의 오차를 가지고 예측 할 수 있다.

서지기타정보

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청구기호 {MOSE 14018
형태사항 vi, 55 p. : 삽도 ; 30 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 장원희
지도교수의 영문표기 : Dae-Jun Chang
지도교수의 한글표기 : 장대준
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 해양시스템공학전공,
서지주기 References : p. 52-54
주제 Thermal stratification
Thermal expansion
Conduction
Condensation
Pressurization
External heating
Novec 649
열적 성층화
비 평형 가압
열적 팽창
자연 대류
전도
응축
가압
외부 가열
Novec 649
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