• Title/Summary/Keyword: 공기질량

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CFD Modeling of Unsteady Gas-Liquid Flow in a Small Scale Air-Lift Pump (소형 공기 양수 펌프의 불규칙한 가스-액체 흐름의 CFD 모델링)

  • Li, X.S.;Jeong, H.M.;Chung, H.S.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.16 no.1
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    • pp.30-37
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    • 2012
  • 공기 양수 펌프는 재생 에너지 분야, 부식 및 마모 특성의 유체의 활용 등 높은 신뢰성과 낮은 유지보수 비용을 필요로 하는 분야에서 그 사용이 증대되고 있다. 본 연구에서는 소형 공기 양수 펌프의 성능 평가 및 기초 데이터를 얻기 위한 연구로, D=0.012~0.019m, L=0.933m인 배관의 침수 깊이(${\beta}$=0.55,0.60,0.65,0.70)에 따른 수치해석을 수행하였다. 수치 해석 및 실험 결과는 유사성을 뛰었으며, 펌프의 사양과 효율은 공기의 질량 유속 비, 침수 깊이 비와 양수 배관의 길이에 관한 함수로 나타났다. 그리고 최대 물과 공기 질량 유속의 비는 각 배관에서 서로 다른 침수 깊이의 비로 나타났으며, 공기 양수 펌프의 최대 효율이 발생되는 운전조건은 슬러그(slug)와 슬러그 교반 정도(slug-churn flow regime)에 따라 나타남을 알 수 있었다.

Study on the vibration control acaused by unbalance force for a W-type air compressor (W형 공기압축기의 불평형진동 저감에 관한 연구)

  • Kim, Yeong-Ju
    • 연구논문집
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    • s.28
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    • pp.145-159
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    • 1998
  • 선박이나 산업플랜트에 이용되고 있는 압축공기의 압력이 증가되고 압축기의 경량화 내지는 설치면적을 축소하기 위하여 3단압축을 하므로서 토출압력을 30기압 이상으로 증가할 수가 있다. 그러나 크랭크기구를 갖고있는 공기압축기의 실린더 배열이 복잡하고 고속운전으로 인하여 크랭크축에 연결된 왕복질량과 회전질량에 의한 불평형력이 저감되도록 왕복질량의 적절한 배치와 중량감소를 위해 주철재 피스톤 재질을 알미늄합금으로 교체하고 적절한 평형추 설치와 방진고무의 선택을 검토해야한다. 본 연구에서는 3개의 실린더가 60도 간격으로 배치되는 W형 공기압축기의 진동상태를 측정하고 이를 분석하여 진동저감을 위한 대책으로 평형추 계산이론을 도출하는데 중점을 두었다. 검토대상 공기압축기의 사양은 표1에 보이는 바와 같다.

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Numerical analysis according to evaporator type (증발기 형태에 따른 수치적 해석)

  • Kim, Dae Yeong;Kim, Moon Ki;Yun, Hong Sun
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.103-103
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    • 2017
  • 증발기의 형태에 따라 수치적 해석을 진행하면서 최적의 효율을 나타낼 수 있는 증발기를 설계하는 것이 중요하다. 증발기의 수치적 해석은 EES 프로그램을 이용하여 진행되었으며, 계산의 검증은 자사의 제품의 성능과 비교하면서 검증하였다. 증발기의 수치적 해석의 구성은 지배방정식과 연속방정식을 이용하여, 냉매의 총괄열전달계수, 관내외벽의 열전도율, 공기의 총괄열전달계수를 이용하여 총괄열전달계수를 계산하였으며, 총괄열전달계수를 이용하여 증발기의 열량을 계산하였다. 증발기의 수치적 해석과 자사 제품 5개의 제품과 비교하였고, 평균적으로 약 10%의 오차율을 보였다. 신뢰성이 확보된 계산식을 이용하여 Fin의 간격, 단위 질량유량, 열 교환 코일 길이, 풍량의 조건을 각각 변동시켜 증발기 열량 비교를 하며 경향성을 고찰하였다. Fin의 간격을 1mm에서 20mm으로 0.5mm 간격으로 변화 시켰을 경우, 핀 간격이 좁으면 공기 유속이 빨라져 열 교환 효율이 낮아지며, 반대로 넓어지면 냉매 유량에 비해 공기 유량이 많기 때문에 열 교환 효율이 낮아진다. 열 교환 코일 길이를 500mm에서 2400mm으로 50mm 간격으로 변화 시켰을 경우, 열 교환 코일 길이가 길어질수록 배관의 마찰력과 냉매의 온도 상승으로 인하여 공기 온도와의 온도 차이가 줄어들어 열 교환 효율은 낮아진다. 풍량을 20cmm에서 400cmm으로 10cmm 간격으로 변화 시켰을 경우, 일정 풍량 이상 올라가면 공기 유속이 빨라져서 열량이 낮아지는 경향을 보인다. 질량유량을 3g/sec에서 174g/sec으로 4.5g/sec 간격으로 변화 시켰을 경우, 질량 유량에 따라 비례적으로 열량이 높아지는 경향을 보이다가 일정 질량 유량 이상에서는 공기 풍량에 비해 냉매 유량이 많기 때문에 반비례적으로 열량이 낮아진다. 이처럼 증발기의 설계는 Fin 간격, 열 교환 코일 길이, 풍량, 질량유량 등을 복합적으로 고려하여 증발기 설계를 해야 하며, 저장고의 크기, 부하, 사용목적에 따라 최적화된 증발기를 설계하여야 한다.

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Mass Loss and Air Entrainment Rate of Whirl Fire by Height of Fire Source (화점높이 변화에 따른 Whirl Fire의 질량감소 및 공기유입속도)

  • Park, Hyung-Ju
    • Fire Science and Engineering
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    • v.25 no.2
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    • pp.126-131
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    • 2011
  • This study is intended to understand mass loss rate and air entrainment rate of the whirl fire by height of fire source. Liquid fuels were methanol and n-Heptane which are used in many studies of whirl fire. Size of vessel was 100 mm ${\times}$ 100 mm ${\times}$ 50 mm and the vessel was made by stainless steel. When height of fire source changed from 0 cm to 30 cm, air entrainment rate showed the fastest in case of 0 cm. And in the same height of fire source, average and maximum air entrainment rate showed the fastest in 30 cm of anemometer. From the results of whirl fire for methanol and n-Heptane, mass loss rate and air entrainment rate of n-Heptane was found to faster 1.33 to 1.58 times and 4.38 to 5.44 times compared with methanol, respectively. Consequently, mass loss rate and air entrainment rate in whirl fire was able to identified decrease as height of fire source increases and the higher the heating value, increases the that's value.

A numerical study on the performance of a heat pump assisted dryer (열펌프 건조기의 성능에 관한 수치해석)

  • Kim, I.G.;Park, S.R.;Koh, J.Y.;Kim, Y.J.;Kim, J.G.;Yim, C.S.
    • Solar Energy
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    • v.18 no.2
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    • pp.91-104
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    • 1998
  • This study carried out a numerical analysis on a heat pump assisted dryer using HFC134a. Under the constant degree of superheat and that of subcooling, we analyzed the performance of heat pump assisted dryer with varying an air mass velocity, bypass air ratio, compressor speed and an inlet bulb temperature of dryer. Simulation results were compared with experimental results, so they were maximally agreed in the range of 10%. There was the proper bypass air ratio with varying an air mass velocity. As for the effect of SMER having the inlet temperature $35^{\circ}C$ and compressor speed 1360rpm, bypass air ratio was 30% at the front velocity 0.5kg/s, 40% at the front velocity 0.7kg/s and 50% at the front velocity 0.9kg/s and 1.1kg/s. As the compressor speed was increased, SMER decreased and COP increased. As the inlet bulb temperature was increased, SMER and COP decreased.

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Suction air flow method for EFI system (EFI시스템을 위한 흡입공기량의 측정)

  • 조진호
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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    • v.9 no.1
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    • pp.33-39
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    • 1987
  • 기관의 실린더 내로 흡입되는 공기의 질량이 정확히 계량 된다면 일정의 이론혼합비를 얻기 위한 연료의 분사량은 쉽게 결정될 수 있다. 그러나 현재로서는 실린더로 흡입되는 실제의 공기량을 직접적으로 측정하는 수단은 없고 다음에 설명하는 간접적인 방법으로 그 량을 측정하고 있다.

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Sensitivity Analysis of Design Parameters of Air Tightness in Underground Lined Rock Cavern (LRC) for Compressed Air Energy Storage (CAES) (복공식 지하 압축공기에너지 저장공동 기밀시스템 설계변수의 민감도 해석)

  • Kim, Hyung-Mok;Rutqvist, Jonny;Ryu, Dong-Woo;Sun-Woo, Choon;Song, Won-Kyong
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.21 no.4
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    • pp.287-296
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    • 2011
  • We performed a numerical modeling study of thermodynamic and multiphase fluid flow processes associated with underground compressed air energy storage (CAES) in a lined rock cavern (LRC). We investigated air tightness performance by calculating air leakage rate of the underground storage cavern with concrete linings at a comparatively shallow depth of 100 m. Our air-mass balance analysis showed that the key parameter to assure the long-term air tightness of such a system was the permeability of both concrete linings and surrounding rock mass. It was noted that concrete linings with a permeability of less than $1.0{\times}10^{-18}\;m^2$ would result in an acceptable air leakage rate of less than 1% with the operational pressure range between 5 and 8 MPa. We also found that air leakage could be effectively prevented and the air tightness performance of underground lined rock cavern is enhanced if the concrete lining is kept at a higher moisture content.

Effect of Pressure on Solids Flow Characteristics in Recycle System of a Circulating Fluidized Bed (순환유동층 재순환부 내 고체흐름 특성에 대한 시스템 압력의 영향)

  • Kim, Sung Won;Kim, Sang Done
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.48 no.2
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    • pp.198-204
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    • 2010
  • Solids flow characteristics have been determined in a pressurized solids recycle systems of silica sand particles for the application in a pressurized CFB(PCFB). The solids recycle system is composed of a downcomer(0.10 m i.d. 2.25 m high) and a loop-seal(0.10 m i.d.). The silica sand($d_p=240{\mu}m$, ${\rho}_s=2582kg/m^3$) particles were transported at room temperature and system pressure($P_{sys}$) up to 0.71 MPa using air. Solids mass flux($G_s$) increases with increasing system pressure at constant aeration rate. Pressure gradient, solids velocity and actual gas velocity increase with increasing $P_{sys}$ at constant aeration rate. The Pressure drop number($\Phi$) on pressure gradient in downcomer has been correlated with Transportation number(Tr). Pressure drop across the loop-seal increases with increasing of $G_s$ irrespective of variation of $P_{sys}$. The obtained $G_s$ and Transportation number(Tr) have been correlated with the experimental variables.

Feature of Spray Transport and Atomization from Two-Phase Swirling Jet with Air-to-Liquid Mass Ratio (공기액체질량비에 따른 이류체 선회형 분사의 분무거동 및 미립화 특성)

  • Lee, Sam-Goo
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.8 no.2
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    • pp.39-45
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    • 2004
  • Experiments were performed in a two-phase swirling spray facility that has been described elsewhere. Measurements of spray transport and drop size distribution are analyzed over wide ranges of air to liquid mass flow ratios, utilizing four different internal mixing pneumatic nozzles. The spatial distributions of mean velocities. fluctuating velocities, and velocity-diameter correlation were quantitatively analyzed. Also, the exponential correlation curves were obtained with ALR along the spray centerline, which indicated an approximately identical formulation regardless of ALR. It indicated that the atomization characteristics were remarkably superior in the case of 30o of swirl angle with higher ALR. Among other things. nozzle configuration is one of the significant parameters affecting spray phenomena from an internal mixing nozzle. Turbulence intensities are increasingly degenerated with an increase of nozzle configuration, allowing a rapid increment of drop size distribution.