• Title/Summary/Keyword: 고온설계

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Evaluation for mechanical properties of high strength concrete by stressed test and stressed residual strength test - part 2 strain properties - (설계하중 사전재하 및 잔존강도 시험방법에 따른 고강도콘크리트의 고온특성 평가 - 제2보 변형특성을 중심으로 -)

  • Kim, Young-Sun;Lee, Tae-Gyu;Lee, Dae-Hui;Lee, Seung-Hoon;Kim, Gyu-Yong;Kim, Moo-Han
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 2008.04a
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    • pp.761-764
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    • 2008
  • The present study is aimed to study the effect of elevated temperatures ranging from 20 to $700^{\circ}C$ on the strain properties of high-strength concrete of 40, 60, 80MPa grade. In this study, the types of test were the stressed test and stressed residual test that the specimens are subjected to a 25% of ultimate compressive strength at room temperature and sustained during heating and when target temperature is reached, the specimens are loaded to failure. Or specimens are loaded to failure after 24hour cooling time. tests were conducted at various temperatures ($20{\sim}700^{\circ}C$) for concretes made with W/B ratios 46%, 32% and 25%. Test results showed that the relative values of elastic modulus decreased with increasing compressive strength grade of specimen and the axial strain at peak stress were influenced by the load before heating. thermal strain of concrete at high temperature was affected by the preload as well as the compressive strength.

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송전선 가선시 장력 및 이도설계 전산화

  • 김정부
    • 전기의세계
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    • v.26 no.2
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    • pp.14-18
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    • 1977
  • 송전선의 굵기에 따라, 지지물의 높이를 결정하기 위하여 종단도를 그릴때마다 이도설계를 하여야 한다. 같은 전선이라도 온도에 따라, ruling span에 따라, 풍압 및 피빙의 부착여하에 따라 장력이 다르게 된다. 철탑설계시에 고온계, 저온계의 최대장력을 계산하여야 한다. 가선시에는 온도별 span별로 이도표를 만드러야 한다. 특히 복도체가선시에는 이도표를 만들어 가선하여야 된다. 이러한 계산은 computer에 의하면 많은 시간을 절약할 수 있으며 정확한 게산을 할 수 있다. 본고는 이러한 목적에 맞는 computer program에 대하여 설명하고저 한다.

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Design of Fuel Cell Power Generation System Using a Waste Heat (배열을 이용한 연료전지 발전시스템 설계)

  • Choi, Young-Jae;Jun, Jae-Ho;Jun, Joong-Hwan
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.11a
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    • pp.133-133
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    • 2009
  • 연료전지는 연료의 화학적 에너지를 전기화학 반응을 통하여 직접 전기로 변환하기 때문에 에너지 전환효율이 높고 공해물질을 배출하지 않는 환경친화적인 고효율 발전방식으로, 특히 용융탄산염 연료전지(MCFC) 및 고체산화물 연료전지(SOFC)같은 고온형 연료전지의 경우 분산전원이나 중앙집중발전 같은 발전용에 적합한 연료전지로 평가받고 있다. 현재 MCFC 및 SOFC등의 발전용 연료전지 시스템의 효율은 약 50% 정도이며, 시스템의 발전효율을 높이기 위한 여러 연구가 진행되고 있다. 그 중에서 고온의 배열을 이용하여 연료전지 발전시스템의 효율을 향상시키기 위해 FuelCell Energy, Ansaldo Fuel Cells 및 Simens Westinghouse 등에서 수백 kW급의 fuel cell - gas turbine hybrid system에 대한 상용화 수준의 실증연구가 진행되었다. 본 연구에서는 발전용 연료전지 시스템의 발전효율을 높이기 위한 방안 중 하나로 배열을 이용하여 steam을 발생시켜 air amplifier에 사용함으로써 연료전지 시스템의 MBOP(Mechanical Balance of Plant)중 전력을 소비하는 air blower를 대체하여, 시스템 효율을 향상시키고 시스템의 가용성을 높일 수 있는 설계안에 대하여 논하고자 한다.

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육방형핵연료 장전 무붕산운전 노심 개념의 핵설계 평가

  • 송재승;김긍구;지성균;장문희
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1998.05a
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    • pp.27-32
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    • 1998
  • 붕산수를 사용하는 기존 가압경수로에 적용하는 설계요건을 검토하여 무붕산운전 가압경수로 노심핵설계에 적용할 설계요건을 도출하였다. 무붕산운전 노심에서 운전중 반응도 제어는 제어봉만으로 이루어지기 때문에 제어봉의 삽입 및 인출에 제한을 두지 않아야 한다 따라서 운전중 제어봉의 삽입 및 인출로 인하여 첨두출력인자가 높아지게 되므로 노심 선출력밀도를 낮게 설계해야 한다 또한 제어봉만을 사용하여 상온영출력 상태에서 미임계요건을 만족해야 하기 때문에 고온전출력 상태에서의 노심 잉여반응도를 최소화하여 제어봉 부하를 줄여야 하고, 이를 위해서는 연소에 따른 반응도 변화를 최소화하는 핵연료집합체 설계가 필요하다. 이와 같이 도출된 설계요건을 적용하여 600 MWe급 원자로심을 육방형핵연료로 구성하고 무붕산운전 24개월 주기에 대한 주요 핵설계변수를 분석하여 노심의 핵설계를 평가하였다. 이 연구에서 제시된 노심은 무붕산운전 노심의 제반 설계요건을 만족하고 있으며 기존 가압경수로에 상응하는 경제성을 확보할 수 있는 것으로 판단된다.

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Thermal Design and On-Orbit Thermal Analysis of 6U Nano-Satellite High Resolution Video and Image (HiREV) (6U급 초소형 위성 HiREV(High Resolution Video and Image)의 광학 카메라의 열 설계 및 궤도 열 해석)

  • Han-Seop Shin;Hae-Dong Kim
    • Journal of Space Technology and Applications
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    • v.3 no.3
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    • pp.257-279
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    • 2023
  • Korea Aerospace Research Institute has developed 6U Nano-Satellite high resolution video and image (HiREV) for the purpose of developing core technology for deep space exploration. The 6U HiREV Nano-Satellite has a mission of high-resolution image and video for earth observation, and the thermal pointing error between the lens and the camera module can occur due to the high temperature in camera module on mission mode. The thermal pointing error has a large effect on the resolution, so thermal design should solve it because the HiREV optical camera is developed based on commercial products that are the industrial level. So, when it operates in space, the thermal design is needed, because it has the best performance at room temperature. In this paper, three passive thermal designs were performed for the camera mission payload, and the thermal design was proved to be effective by performing on-orbit thermal analysis.

붕화금속 나노입자 합성을 위한 RF 열플라즈마 시스템의 전산해석

  • O, Jeong-Hwan;Choe, Su-Seok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.359.2-359.2
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    • 2016
  • 붕소의 높은 융점과 비점으로 인하여 일반적인 합성법으로는 제조가 어려운 붕화금속 나노물질을 효과적으로 합성하기 위하여 열플라즈마의 특성을 전산해석 하였다. RF (Ratio Frequency, 고주파) 열플라즈마 발생기는 일반적인 직류 열플라즈마 발생기와 비교해 볼 때, 전극 침식에 의한 수명 문제나 불순물의 오염 없이 고온의 열플라즈마를 안정적으로 발생시킬 수 있기 때문에 고순도의 나노입자 합성공정에 좋은 조건을 가지고 있다. 그러나 열플라즈마의 고온 부분은 10,000 K 이상의 높은 온도를 가지고 있기 때문에 직접적인 측정으로는 나노입자 합성에 최적의 조건을 찾기가 어렵고, 전산해석을 통하여 여러 변수들에 대한 열플라즈마의 특성을 분석하여야 한다. 해석조건으로 RF 플라즈마의 입력전력은 25 kW로 고정하고 발생기 직경 20~35 mm, 유도코일 감은 수 4~6 회, 첫 번째 코일으로 부터 분말 주입구까지의 길이 10~30 mm, 방전 기체 유량 30~70 L/min에 대한 변수들에 대하여 붕화금속 나노입자 합성에 최적의 조건을 가진 RF 플라즈마의 온도 및 속도분포를 파악하였다. 전산모사 결과 RF 열플라즈마 발생기의 직경 25 mm, 분말주입구 까지의 길이 10 mm, 유도코일 감은 수 6 회, 방전 기체 유량 50 L/min 일 때, 고온영역이 중심부에 넓게 분포하여 붕화금속 나노입자를 합성하는데 최적의 조건이라 파악되었다. 방전 기체 유량 증가에 따라 고온영역의 중심부 분포를 넓게 할 수 있었으나 유량이 증가할수록 플라즈마 속도가 증가하여 붕소를 기화시키기 위한 가열시간이 짧아지므로 방전기체 유량을 조절하여 적절한 속도를 가진 플라즈마를 발생시켜야 한다. 그리고 코일의 감은 수가 증가할수록 10,000 K 이상 고온영역이 출구 쪽으로 확장되어 붕화금속 나노입자를 합성하는데 좋은 조건이 형성되었다. 본 전산해석 결과를 바탕으로 붕화금속 나노입자를 합성하는 RF 플라즈마 발생장치의 설계 및 운전조건을 적용하여 실험과의 비교연구를 통해 붕화금속 나노입자의 합성공정을 최적화 시킬 수 있다.

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Development of $ZrO_2/Nafion^R$M composite membranes for PEMFC operation at high temperature/low humidity (고온/저가습 PEMFC운전을 위한 $ZrO_2/NafionM$ 복합막 개발)

  • Park, Ki-Tae;Jung, Un-Ho;Choi, Dong-Woong;Chun, Kook;Lee, Hyang-Mee;Kim, Sung-Hyun
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2006.11a
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    • pp.399-402
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    • 2006
  • 현재까지 연료전지 전해질 막으로는 Nafion으로 잘 알려져 있는 perfluorosulfonic acid(PFSA)막이 주를 이루고 있다. 이 막들은 $80^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도의 연료전지에서 가장 좋은 성능을 보인다. PFSA 막들은 탄소-불소로 이루어진 사슬의 특성상 산화, 환원의 조건에서도 뛰어난 안정성을 보이며 이온 전도도가 0.1S/cm 이상으로 기존에 알려진 전해질 막들 중 가장 우수한 성능을 나타낸다. 하지만 연료전지의 작동온도가 $100^{\circ}C$ 이상의 높은 온도에서 는 막에 존재하던 수분이 제거되면서 수소이온 전도도가 떨어지며 기계적 물성도 떨어지는 문제점을나타낸다. $100^{\circ}C$ 이상의 온도에서 연료전지를 작동시키면 양쪽의 전극에서 일어나는 촉매반응의 속도가 향상되며, 물의 끓는점 이상에서 작동되므로, 전지 내에서 다양한 상을 고려하지 않고 기화된 물만을 고려하여 설계를 할 수가 있다. 따라서 최근 이러한 고온/저가습 운전을 위 한 전해질 막의 개발을 위해 기존의 Nafion 막에 전도성 무기 입자를 도입하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 전도성 무기 입자로서 $ZrO_2$나노입자를 합성하고, 이를 상용 10 wt.% Nafion 용액에 분산하여 solution casting 방법을 통해 $61{\mu}m$ 두께의 유기-무기 복합막을 제조하였다. 제조한 유기-무기 복합막의 성능 평가를 위하여 함수율, 이온 전도도, 당량무게 및 단위 전지를 이용한 전류-전압 곡선을 측정하여 상용 Nafion 112 막과 비교해 보았다. $ZrO_2$ 입자는 전도성이며 동시에 친수성을 나타내기 때문에 상용 막에 비하여 함수율 및 수소이온 전도도가 우수하게 나타났다. 복합막의 이러한 물성은 $100^{\circ}C$이상의 고온에서 전해질 막 내의 물 관리를 용이하게 한다. 단위 전지 운전 온도 $130^{\circ}C$, 상대습도 37%의 운전 조건에서도 상당히 우수한 전지 성능을 보임에 따라 고온/저가습 조건에서 상용 Nafion 112 막보다 우수한 막 특성을 나타냄을 확인하였다.

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High-Temperature Structural Analysis of a Small-Scale Prototype of a Process Heat Exchanger (IV) - Macroscopic High-Temperature Elastic-Plastic Analysis - (공정열교환기 소형 시제품에 대한 고온구조해석(IV) - 거시적 고온 탄·소성 구조해석을 중심으로 -)

  • Song, Kee-Nam;Hong, Sung-Deok;Park, Hong-Yoon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.35 no.10
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    • pp.1249-1255
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    • 2011
  • A PHE (Process Heat Exchanger) is a key component required to transfer heat energy of $950^{\circ}C$ generated in a VHTR (Very High Temperature Reactor) to a chemical reaction that yields a large quantity of hydrogen. A small-scale PHE prototype made of Hastelloy-X was scheduled for testing in a small-scale gas loop at the Korea Atomic Energy Research Institute. In this study, as a part of the evaluation of the high-temperature structural integrity of the PHE prototype, high-temperature structural analysis modeling, and macroscopic thermal and elastic-plastic structural analysis of the PHE prototype were carried out under the gas-loop test conditions as a preliminary qwer123$study before carrying out the performance test in the gas loop. The results obtained in this study will be used to design the performance test setup for the modified PHE prototype.

Evaluation of Structural Stability at High Temperature for H-section Beams Made of Ordinary Strength Steels by Analytic Method (일반 구조용 강재 적용 H형강 보부재의 해석에 의한 고온내력 평가 연구)

  • Kwon, In-Kyu
    • Fire Science and Engineering
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    • v.28 no.2
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    • pp.76-81
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    • 2014
  • Structural stability of structural beams at high temperature had been evaluated though a horizontal furnace and a standard fire curve. If a structural method and a material are satisfied with the fire test, those are seemed to be guaranteed the safety of residences, fire services men, and properties of the buildings. However, that requires not only longer period but higher cost for making and testing of each structural element. That restrained from developing new methods and new fire protective materials. In this study, an analytic method was executed to demonstrate whether the analytic method using mechanical properties of structural steel at high temperature with heat transfer theory works is working. In this paper, the surface temperature rising and variance of structural stability of a simple H-section beam with a standard fire curve were evaluated and structural stabilities of H-section beam according to differences from length of beam were suggested.

Design and Manufacture of the air mixing system for supersonic ground test facility (초음속 지상추진시험설비의 공기 혼합시스템 설계 및 제작)

  • Lee, Yagn-Ji;Kang, Sang-Hun;Yang, Soo-Seok
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.7 no.1
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    • pp.40-48
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    • 2008
  • Air mixing system which is composed of air pressure control system, hot pipe system and air mixer, is the facility for mixing hot air($1000^{\circ}C$, 10kg/s) from storage air heater (SAH) and decompressed air($20^{\circ}C$, 15kg/s) from high pressure air supply system. Air pressure control system reduce the pressure of the air, from 32MPa to 3.5 MPa and supply the decompressed air to air mixer. The hot pipe system supply hot air from SAH to air mixer which mix hot with the decompressed air from air pressure control system. Fully mixed air flow rate is 25kg/s and mixed temperature is up to $400^{\circ}C$. So, we can expand the operating envelop of the supersonic ground test facility to low Mach number and low altitude region.

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