• Title/Summary/Keyword: 기체연료

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산화제 배관과 연료탱크 사이의 공기층 단열에 의한 연료탱크 온도분포 예측

  • 권오성;하성업;조남경;조인현;나한비;길경섭;김병훈
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 2004.04a
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    • pp.71-71
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    • 2004
  • KSLV-I 추진기관 기체공급계는 상부의 산화제 탱크로부터 나온 산화제 주배관이 하부의 연료탱크를 관통하여 엔진공급계로 이어지도록 구성되어 있다. 연료탱크에는 산화제 배관의 관통을 위한 tunnel이 구성되어 있으며 배관과 tunnel은 일정한 간격을 유지하게 된다. 배관과 연료탱크 사이의 열전달을 줄이기 위하여 산화제 배관에 단열재를 적용할 수 있으나, 이 경우 배관의 운송, 조립시에 handling이 힘들게 되고, 특히 발사체에 조립된 후에 발생하는 단열재의 파손 및 성능감소에 대한 유지보수가 불가능하다. (중략)

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Effect of Anode Gas Channel Height on Gas Diffusion and Cell Performance in a Molten Carbonate Fuel Cell (용융탄산염 연료전지 연료극 기체 유로 높이에 따른 가스 확산 및 단전지 성능 변화 연구)

  • Lee, Jung-Hyun;Kim, Do-Hyung;Kim, Beum-Ju;Kang, Seung-Won;Lim, Hee-Chun
    • Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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    • v.20 no.6
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    • pp.479-484
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    • 2009
  • The effect of anode gas channel height on gas diffusion and cell performance in a 100 $cm^2$ class molten carbonate single cell is investigated. Single cell separators with three different channel height are used. The effect of the gas channel height on the distribution of the reactive gas concentration is evaluated by the two-dimensional concentration diffusion equation. The overpotential caused by concentration drop with different channel height is estimated by the voltage decay related to diffusion of reactants, well known as concentration polarization, using limiting current density. The estimation could have the possibility to identify the reactant mass transfer polarization in the complicate factors of the overall electrodes.

Numerical Study of Effects of Operating Conditions on the Performance of High Temperature PEMFC (작동 조건에 따른 고온 고분자 전해질 연료전지의 성능 변화에 대한 전산해석 연구)

  • Kim, Kyoung-Youn;Sohn, Young-Jun;Kim, Min-Jin;Yang, Tae-Hyun
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.13 no.4
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    • pp.283-289
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    • 2010
  • A two-dimensional isothermal model has been employed for numerical simulations of a high temperature hydrogen fuel cell with proton exchange membrane. The model is validated with existing experimental data and used for examination on the effects of various operating conditions on the fuel cell performance. The present numerical results show that the cell performance increases with increasing exchange current density, ion conductivity of the membrane, inlet gas flow rate as well as operating pressure. Also, higher porosity of gas diffusion layer (GDL) results in higher cell performance due to enhancement of the diffusion through the GDL, where the cathode GDL porosity more influences on the performance as compared with the anode one.

An Experimental Study on the Spray Characteristics of a Rotating Fuel Nozzle of a Slinger Combustor for Different Flow Rates and Rotating Speeds (슬링거 연소기 회전연료노즐의 유량과 회전수에 따른 분무특성에 대한 실험적 연구)

  • Shim, Hyeon-Seok;Bae, Jonggeun;Kim, Jupyoung;Kim, Shaun;Kim, Donghyun;Ryu, Gyongwon
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.25 no.4
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    • pp.59-70
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    • 2021
  • An experimental study was conducted to observe the spray characteristics for different flow rates and rotating speeds of a rotating fuel nozzle of a slinger combustor. The water spray ejected from the nozzle orifice was visualized using a high-speed camera and a light source. It was confirmed that the atomization was improved, as the flow rate decreased and rotating speed increased. The characteristic maps for the spray characteristics and performance parameters showed that the aerodynamic Weber number and the liquid-air momentum flux ratio were associated with the liquid primary breakup, and the liquid-air momentum flux ratio and Rossby number were closely correlated with the liquid ejection mode.

Structural Optimization of Gas-to-gas Membrane Humidifier for Fuel Cell Vehicle (수송용 연료전지 시스템 적용을 위한 기체-기체 막가습기 구조 최적화)

  • Lee, Moo-Seok;Kim, Kyoung-Ju;Shin, Yong-Cheol;Kim, Dong-Hyun;Seo, Sang-Hoon;Kim, Hyun-Yoo
    • Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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    • v.21 no.2
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    • pp.111-116
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    • 2010
  • In this study, the structural analysis was performed to optimize the membrane humidifier with hollow fiber membrane for polymer electrolyte membrane fuel cell system. The main design factors were considered by evaluating the humidifying performance according to various structural parameters such as packing density and length. The effects of operation conditions of membrane humidifier were also elucidated experimentally. Results imply that there are optimum points for the packing density and length of humidifier. It was also found that among operation conditions, relative humidity of wet exhaust gas and temperature of dry inlet gas have major effects on the humidifying performance.

Dependence of System Dynamics on Characteristics of Pogo Suppression Device (포고억제장치에 의한 시스템 동특성 변화)

  • Lee Jun Kyoung;Koh Kwang Uoong;Lee Han Ju;Lee Sang Yong
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2004.10a
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    • pp.121-125
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    • 2004
  • The effectiveness of the pogo suppression device (PSD) installed at the piping system simulating the fuel supply lines of the rocket engines was investigated. The system response defined as the ratio of the flow rate to the pressure in the main tube was obtained for various PSD gas volumes $(0,\;0.5,\;1,\;2\times10^{-6}\;m^3)$. Existence of a gas volume in the PSD reduced the system resonance frequency. With a larger gas volume, the resonance frequency became lower, but only slightly, though the fluctuations of the main tube pressure and the flow rate damped down considerably

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Humidification Characteristics & Modeling of The Membrane Humidifier for Operation of PEMFCs (고분자전해질 연료전직 운전용 막가습기의 가습특성 및 해석)

  • 박세규;신석재;하흥용;오인환;홍성안;이태희
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 2002.05a
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    • pp.115-119
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    • 2002
  • 고분자 전해질 연료전지는 전해질로 고체고분자막을 사용하는 연료전지로 고분자막은 수소 이온의 활발한 전달을 위해 일정량의 수분이 존재해야 한다. 따라서 연료전지의 운전 중에 고분자막은 항상 수화되어 있어야 하며 수분이 부족하게 되면 수소이온 전도도가 떨어지고, 막의 수축으로 인해 전극과 막 계면의 저항이 증가한다. 반대로 수분이 많이 존재하면 촉매 표면에 반응기체의 확산이 어려워져 전지 성능이 감소하게 된다.(중략)

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A Study of Polarization and Control Using the Thin Film Model for Fuel Cell (연료전지의 박막모델을 이용한 분극 및 제어에 관한 연구)

  • 이인석;이승재;노용우;이태희
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1993.11a
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    • pp.73-77
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    • 1993
  • 박막모델을 사용하여 연료전지 성능에 영향을 주는 여러 인자들에 대해 전압과 전류의 관계를 모사 하여 비교하였다. 또한 단위전지에 대해 제어루프를 구성함으로서 전극성능 모델식을 이용한 연료전지의 제어 가능성을 확인하였다. 확산계수가 증가할수록 그리고 전극두께가 얇고 전극의 세공반경이 클수록 전극성능은 증가하였다. 단위전지의 제어를 위해서 양극과 음극의 반응기체 유속을 조절할 수 있는 압력에 대해 설정치 변화와 외란의 변화에 대한 제어모사를 행한 결과 각 전극의 압력이 설정점에 빠르게 수령하여 연료전지의 효과적인 제어가 가능함을 검증하였다.

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Initiation of Gaseous Premixed Flame (예혼합기체 연료의 화염생성에 관한 연구)

  • 백승욱
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.13 no.1
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    • pp.135-139
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    • 1989
  • The flame initiation of an infinite fuel system exposed to a planar ignition kernel has been investigated numerically. The aim has been to promote an understanding of the flame initiation by using the simplest mathematical formulation which retains the essential physical features. It has been found that there exists a minimum ignition energy below which a combustion wave cannot be initiated. For a fixed value of Lewis number, the same flame progation velocity has been obtained irregardless of the amount ignition energy supplied. Furthermore, for a fixed energy input there is a maximum Lewis number over which the flame cannot be initiated.

An Experimental Study on the Performance Characteristics of a Hydrogen Fueled LPi Engine (LPi기관에서 수소첨가에 따른 성능특성에 관한 실험적연구)

  • Choi, Gyeung Ho
    • Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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    • v.15 no.2
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    • pp.129-136
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    • 2004
  • 환경문제와 석유자원의 고갈이 많은 연구자들을 기존 탄화수소연료를 대체할수 있는 재생 가능한 연료를 구하는데 많은 노력을 기울이고 있다. 수소연료는 유해배기물질이 없는 연소와 또한 연소후에 재생 가능한 물성분만 배출하는 속성으로 미래의 청정에너지로 각광을 받고 있다. 이러한 이유로 수소연료는 수송기계의 연료로도 주목을 받고 있다. 따라서 수소연료기관 개발은 21세기에도 지속적으로 진행될 것이다. 이에대한 초기연구로 기체 LPG 연료가 아닌 액체 LPG 연료를 흡기관에 분사하여 기화된 LPG 연료를 엔진으로 흡입하는 LPi엔진에 수소연료를 과급하여 엔진에 성능을 연구하고자 하였다.