• 에너지공학
• /
• 제21권4호
• /
• pp.402-410
• /
• 2012

본 연구에서는 가솔린 엔진 자동차에서 엔진 폐열 회수를 위한 이중 회로 랭킨 사이클 성능 해석이 수행되었다. 고온(HT)의 엔진 배기가스 열회수를 위해서는 물을 사용하는 스팀사이클이 적용되었고, 엔진 냉각수열과 고온 사이클로부터의 응축열을 활용하는 저온(LT) 사이클은 R-134a를 사용하는 유기랭킨사이클이 적용되었다. 고온 및 저온 열원을 동시에 활용하는 이중 회로 시스템의 특성을 파악하기 위해 에너지 및 엑서지 분석이 수행되었다. 고온 및 저온 사이클에 사용되는 용적형 팽창기의 체적이 차량적용을 위한 시스템 최적화에 매우 중요하며 시스템 최적화를 위해서는 반드시 고려되어야 한다. 목표로 하는 엔진 운전 조건에서 고온(HT) 팽창기와 저온(LT) 팽창기의 체적을 고려하면서 고온(HT) 사이클의 팽창비와 저온(LT) 사이클의 응축온도가 시스템의 성능에 미치는 영향을 파악하였다. 본 연구에서는 이러한 이중 회로 랭킨 사이클 시스템에 의해 목표 엔진 운전조건에서 엔진 폐열로부터 약 21%의 추가 동력을 얻을 수 있는 것으로 예측되었다.

• 한국건설관리학회논문집
• /
• 제7권3호
• /
• pp.112-121
• /
• 2006

본 연구는 사례대상 건물의 냉난방설계용량에 대한 냉온수 유닛의 설치 유형을 단일설치, 분할설치(균등분할), 분할설치 (차등분할)의 유형으로 구분하여 각각의 사례를 선정하고 LCC기법을 이용한 경제성 평가를 실시하였다. 이를 위하여 냉온수 유닛의 LCC 구성항목을 조사하고, 구성항목별 비용 자료를 조사하였다. 위와 같은 과정을 통해 예측된 각 설치 유형별 LCC를 상호 비교 분석함으로써 경제성 평가를 실시하였다. 상기와 같은 목적과 방법에 따라 진행된 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다: 1) 냉난방설계용량에 대한 단일설치 사례와 분할설치(균등분할), 분할설치(차등분할) 사례를 선정하고 LCC 구성항목에 대한 자료조사를 통하여 초기투자비(냉동기 설치비, 냉각탑 설치비, 펌프설치비), 유지관리비(교체 수선비, 가스에너지비, 전기에너지비), 해체비(노무비, 폐기비, 잔존가치)를 고려하여 단위면적당$(100m^2)$분석기간 15년 동안의 LCC를 분석 하였다. 2) 냉온수 유닛의 단일설치, 분할설치(균등분할), 분할설치(차등분할)의 설치 유형에 따른 경제성 평가 결과 설치 유형 중 단일설치 유형이 가장 경제적인 것으로 분석 되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.194-195
• /
• 2013

초음속 공기 플라즈마 환경을 모사할 수 있는 0.4 MW급 Enhanced Huels형 초음속 공기 플라즈마 발생 장비가 2012년에 전북대학교에 설치 완료되었다. 초음속 공기 플라즈마 시험장비는 대기권으로 reentry 할 수 있는 비행체의 열차폐체 시험평가를 주목적으로 개발되었으며, 핵융합장치용 고온 내열체 소재개발에도 활용될 예정이다. 분절형 아크 플라즈마 토치는 전극부식에 의한 오염도를 적으면서 고출력의 안정적인 플라즈마를 발생시키며, 일반적인 직류 토치로는 얻을 수 없는 초고엔탈피 플라즈마 열유동을 얻을 수 있는 특징이 있다. 구축된 장비는 최대 직류 출력 1,200 kW의 DC 전원공급장치, 0.4 MW급의 분절형 아크 플라즈마 토치, ${\phi}1.5m{\times}2m$ 크기의 진공쳄버, 1 MW의 냉각 능력을 갖춘 디퓨저와 열교환기, 진공 용량 $100m^3$/min의 진공펌프 9대, 88 g/s의 공기유량에서 NOx를 50,000 ppm에서 100 ppm으로 저감할 수 있는 후처리 시스템, 4 bar 15 g/s의 공기를 공급할 수 있는 가스 공급장치, 30 bar 600 lpm의 저전도수와 4 bar 560 lpm의 일반수를 공급할 수 있는 냉각수 공급장치로 구성되어 있다. 초음속 공기 플라즈마의 발생 특성을 시험하기 위해 플라즈마 발생 조건으로 토치공급전력 350 kW와 410 kW, 토치 공기 공급 유량 16.3 g/s, 토치 내부압력 3.9~4.2 bar, 챔버압력 40 mbar으로 시험을 수행하였다. 발생된 플라즈마 상태를 진단하기 위해 속도는 쇄기 탐침기, 열유속은 Gardon 게이지, 엔탈피와 토치 효율은 토치의 공급전력과 냉각수에 의한 손실 전력으로 각각 측정하였다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제25권3호
• /
• pp.297-308
• /
• 2017

One of the major engine thermal management system(TMS) strategies for improving fuel economy is to operate the engine in high temperatures. Therefore, this work performed a numerical and experimental study to examine the effect of several different STOs(Starting Temperature of Opening) of wax-thermostat, ranging from $85^{\circ}C$ to $105^{\circ}C$, of gasoline engine on fuel economy and emission characteristics. In this study, a gasoline car equipped with waxthermostat was tested and simulated under FTP-75 and HWFET mode. CRUISE $M^{TM}$ was used to simulate vehicle dynamics, transient engine performance and TMS. The test results showed fuel savings for both drive cycles due to higher STO of $100^{\circ}C$, which is slightly worse than that of $90^{\circ}C$ and amounts between 0.34 and 0.475 %. These controversial results are attributed to experimental errors and uncertainty. The computational results for three STOs, $85^{\circ}C$, $95^{\circ}C$ and $105^{\circ}C$, showed that fuel savings attributed to the application of higher STOs of $95^{\circ}C$ and $105^{\circ}C$ are relatively small and range from 0.306 to 0.363 %. It is also found that the amount of HC and CO emissions from the tailpipe tends to decrease with higher engine coolant temperature because of faster catalyst light-off and improved combustion.

• 한국추진공학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.69-76
• /
• 2015

최근 기존 화약과 추진제의 환경 지속성은 에너지 물질 분야에서 중요한 이슈로 부각되고 있다. 예를 들어 고체추진제의 산화제인 ammonium perchlorate(AP)는 염산과 같은 독성 가스와 대기 오염을 발생시켜 환경적 문제를 야기한다. 산화제 중 hydrazinium nitroformate(HNF)는 높은 밀도와 압력 지수를 가지고 있으며, 연속 가변형 추력기 시스템(DACS)에서 연소하는 동안 소규모의 연기를 배출하는 성질을 가지고 있기 때문에 환경 친화적으로 효과적인 후보 물질이다. 본 발표에서는 다양한 조건을 통하여 합성법을 적립하였으며, 결정화 과정에 필수적인 자료인 용해도 연구에 대해 수행하였다. 또한 결정화 방법 중 냉각법, 침전법, 초음파를 이용한 연구도 수행하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제31권6호
• /
• pp.707-714
• /
• 2007

The heat transfer coefficient and Pressure drop during gas cooling process of $CO_2$ (R-744) in inclined helical coil copper tubes were investigated experimentally. The main components of the refrigerant loop are a receiver. a variable-speed pump. a mass flow meter, a pre-heater and a inclined helical coil type gas cooler (test section). The test section consists of a smooth copper tube of 2.45mm inner diameter. The refrigerant mass fluxes were varied from 200 to $600[kg/m^2s]$ and the inlet Pressures of gas cooler were 7.5 to 10.0 [MPa]. The heat transfer coefficients of $CO_2$ in the inclined helical coil tubes increases with the increase of mass flux and gas cooling pressure of $CO_2$. The pressure drop of $CO_2$ in the gas cooler shows a relatively good agreement with those Predicted by Ito's correlation developed for single-phase in a helical coil tube. The local heat transfer coefficient of $CO_2$ agrees well with the correlation by Pitla et al. However, at the region near pseudo-critical temperature. the experiments indicate higher values than the Pitla et al. correlation. Therefore. various experiments in the inclined helical coil tubes have to be conducted and it is necessary to develop the reliable and accurate prediction determining the heat transfer and pressure drop of $CO_2$ in the inclined helical coil tubes.

• 에너지공학
• /
• 제15권2호
• /
• pp.107-117
• /
• 2006

물을 분해하여 수소를 만드는 방법으로서 열화학싸이클을 이용한 방법에 대하여 그동안의 연구 동향에 대하여 살펴보았다. 수소생산이란 관점에서 열화학싸이클이 갖는 장점은 일정한 고온의 열을 얻을 수 있다면, 반응속도의 향상과 아울러 대용량화가 가능하다는 점이다. 안정한 물을 분해하려면 물의 산화/환원이 용이한 매개체를 써서 수소 및 산소를 발생하게 하고 순환시키게 되는데, 매개체가 유독성 물질이라면 이 과정에서 누출이 되지 않도록 하여야 한다. 아직 상용화단계에는 미치지 못하였지만, 일본, 스위스, 이스라엘, 미국, 한국 등에서 집중적으로 연구되고 있는 내용은 IS 싸이클과 ZnO/Zn, $Fe_3O_4/FeO$등과 같은 금속산화물계를 이용한 싸이클들이며, 고온용 및 내부식성 소재와 시스템 분야에서 아직 해결해야할 점이 많다.

• 설비공학논문집
• /
• 제23권4호
• /
• pp.243-250
• /
• 2011

In order to investigate the effects of PAG oil concentration on heat transfer performance and pressure drop during gas cooling process of $CO_2$, the experiments on fin-tube heat exchanger of $CO_2$ heat pump were performed. The experimental apparatus consists of a gas cooler, a heater, a chiller, a mass flow meter, a pump and measurement system. Experiments were conducted in various experimental conditions, which were inlet temperature($110^{\circ}C$), mass flow rates (50, 55, 60, 65, 70 g/s) and PAG oil concentration(0 to 2.6 wt%). Heat transfer rate decreased with the increase of the oil concentration and the decrease of inlet pressure. And pressure drop increased with the increase of the oil concentration and mass flow rate of refrigerant. The COP reduction by deterioration of gas cooler performance with oil concentration was analyzed. When inlet pressure of gas cooler is 100 bar, the COP reduction was estimated by 6% under 1 wt% of oil concentration.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제11권5호
• /
• pp.42-49
• /
• 2017

고체추진 로켓(SRM)은 모터케이스, 점화기, 추진제, 노즐, 절연체, 제어 및 구동장치 등으로 구성되어 있으며 액체로켓과 다르게 노즐을 냉각시킬 수 없어 고온 및 고속의 연소가스에 의해 침식(Erosion)이 발생한다. 이러한 침식현상은 노즐목의 형상 변화를 일으키며 로켓의 추력 성능을 감소시킨다. 로켓 노즐의 재질은 침식현상을 최소화하고 열을 차단시키는 효과가 있어야 하며 용융 상태에서 소실되지 않고 전단력이나 압력에 견딜 수 있어야 한다. 본 연구는 실험을 통하여 고체로켓 노즐의 재질에 대하여 연소시간별 침식특성을 파악한다. 그리고 Graphite와 C-C 복합재료의 각 재질별 조직검사를 통하여 침식 후의 미세특징을 비교 분석하여 침식특성을 규명한다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제30권6호
• /
• pp.593-600
• /
• 2019

The combustion characteristics of methane/hydrogen pre-mixed flame have been investigated with swirl stabilized flame in a laboratory-scale pre-mixed combustor with constant heat load of 5.81 kW. Hydrogen/methane fuel and air were mixed in a pre-mixer and introduced to the combustor through a burner nozzle with different degrees of swirl angle. The effects of hydrogen addition and swirl intensity on the combustion characteristics of pre-mixed methane flames were examined using particle image velocimetry (PIV), micro-thermocouples, various optical interference filters and gas analyzers to provide information about flow velocity, temperature distributions, and species concentrations of the reaction field. The results show that higher swirl intensity creates more recirculation flow, which reduces the temperature of the reaction zone and, consequently, reduces the thermal NO production. The distributions of flame radicals (OH, CH, C₂) are dependent more on the swirl intensity than the percentage of hydrogen added to methane fuel. The NO concentration at the upper part of the reaction zone is increased with an increase in hydrogen content in the fuel mixture because higher combustibility of hydrogen assists to promote faster chemical reaction, enabling more expansion of the gases at the upper part of the reaction zone, which reduces the recirculation flow. The CO concentration in the reaction zone is reduced with an increase in hydrogen content because the amount of C content is relatively decreased.