• 제목/요약/키워드: 냉각손실

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디이젤 기관의 단열화에 의한 연료사정에의 대응 (Capabilities of heat insulated diesel engine for future fuel requirement)

  • 조진호
    • 오토저널
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    • 제3권2호
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    • pp.10-17
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    • 1981
  • 연료의 가격이 높아지고 대체연료의 개발이 급속동로 진전되고 있는 오늘날 디이젤기관은 열효율 의향상과 장래연료에의 대응이 중요한 과제로 되어있다. 대체연료로서 유망시되고있는 석탄약화 연료, 알코호르 쉘오일(Shell Oil)등이 앞으로 싱용화되면 제업이나 플랜트의 규모에 따라서는 가격뿐만 아니라 그질에도 큰 차이가 있게되고 정도나 비중의 변화등으로 대표적인 세탄가의 저화가 예상되어서 현상 디이젤기관의 연소방식 그대로는 이에 대응 할 수 없게될 가능성이 높다. 이들에 대응하기의한 하나의 방법으로서 기관을 단열화함으로써 냉각손실을 저장시키고, 높아진 배기에너지를 축출력으로서 다시 회수하는 단열터어보 컴파운드엔진의 개념이 있다. 이 렇게 하면 열효율의 대표적인 개성과 아울러 단열화하여서, 연소실의 벽온이 높아지므로 저세 탄가 연료의 연소도 가능하게 된다. 단열기관의 착상은 1940년대 융커어스사의 2-사이클 수평 대향기관에 이미 일부 채용되었었고, 또 터어보 컴파운드에 의한 배열의 회수도 Lycoming사 R3350 엔진등에서 실용화되었던 예가 있다. 그러나 이들을 동시에 채용하여 대돌적인 연비저 강효과를 추구한 실제의 예로서는 근년 미국 육군의 위탁으로 Cummis사가 연구성과를 발효하고 있는것 뿐이다. 그리고 일본의 Komatsu사가 또한 독자적으로 단열터어보 컴파운드기관의 연 구를 하고 있다. 다음은 그 기관을 소개하고 또한 다종연료성등 단열엔진의 특성에 대하여 설명 한다.

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화력발전소 CWD(Cooling Water Discharge)를 활용한 해양소수력 개발의 기술적인 고찰(화력발전소 CWD와 조위특성과의 Harmony)

  • 엄복진
    • 열병합발전
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    • 통권69호
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    • pp.15-20
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    • 2009
  • 소수력 계획 시 개발지점에 대하여 수많은 자료와 정보 등을 필요로 하게 되는데 특히 해당지역내의 유량분포에 대한 유황자료는 개발의 판단여부를 결정케 하는 중요한 요소이다. 소수력발전소의 설비용량에 직접 관계되는 설계유량의 결정과 재해방지를 위한 유출의 예측을 가능케 하고 발전소운영 시 가동률 및 경제성에도 직접적인 영향을 미치는 중용한 요소이나 여기서 논하는 소수력개발은 하천이나 댐과 같은 유형이 아니라 일정한 유량을 확보하여 배출하기 때문에 문제는 없다. 그러나 계절별 부하에 따른 냉각수량의 변화 및 소수력 발전유량의 변동, 조위(해수면) 변화 등에 따라 달라진다. 그러므로 수위조절을 위한 수문은 이들의 변화에 따라 자동운전이 가능해야 하지만 운전시 발전정격수위를 맞출 수 있도록 수문을 조절한 다음 Turbine Governor에 의해 유량 및 수위를 제어할 수 있도록 설계하여 냉각수 순환수 계통에 영향이 미치지 않게 언제나 적정수위를 유지시킬 수 있는 운전모드로 구축하는 것이 안정이라 볼 수 있다. 소수력발전설비 및 수문의 오작동 및 고장이 발생할 때 수위가 상승하여 냉각계통에 손실수두 증가, 취수펌프의 양정고 증가와 Surge 발생 등으로 발전소의 정상 운전에 미치는 영향이 없어야 하므로 세밀한 검토가 필요하기 때문에 폐쇄시간과 수압상승 값 등 요인 분석후 설계하여야 한다. Figure A와 같이 국내 화력발전단지에서 냉각수로 사용되고 방류되는 해수는 발전소에 따라 ca.70~150 CMS로 ca.2,000~5000 kW 이상의 수력에너지(H=4m 형성 기준)를 보유하고 있으나, 현재 활용되지 못하고 그대로 해양으로 방류되고 있어 이 수력에너지의 개발 방안을 오래전부터 검토하여 왔다. 발전소 온배수의 원활한 배수를 위한 설계 낙차와 함께 남서해안의 조위변화에 따른 낙차를 이용하는 것으로 소수력 발전 방식과 조력발전 방식의 특징을 동시에 활용할 수 있다.

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정익 후연의 냉각유체분사를 포함한 축류터빈단의 성능해석 (Performance Analysis of an Axial Flow Turbine Stage with Coolant Ejection from Stator Trailing Edge)

  • 김동섭;김재환;노승탁
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제23권7호
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    • pp.831-840
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    • 1999
  • In this work, an aerothermodynamic calculation model for cooled axial flow turbine blades with trailing edge ejection is suggested and a mean line performance analysis of a turbine stage with nozzle cooling is carried out. A unique model regarding the interaction between coolant and main gas is proposed, while existing correlations are adopted to predict viscous loss and blade outflow angle. The interactions considered are the heat transfer from main gas to coolant and the temperature and pressure losses by the mixing of two streams due to the trailing edge coolant ejection. For a stator blade without ejection, trailing edge loss calculated by the trailing edge analysis is compared with that calculated by loss correlation. The effect of heat transfer effectiveness of coolant passage on the mixing loss is analyzed. For a model turbine stage with nozzle cooling, parametric analyses are carried out to investigate the effect of main design variables(coolant mass flow ratio, temperature and ejection area) on the stage performance.

플라스틱/종이 재질의 간접 증발 소자와 재생 증발 소자 성능 비교 (Performance Comparison between Indirect Evaporative Cooler and Regenerative Evaporative Cooler made of Plastic/Paper)

  • 김내현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.88-98
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    • 2016
  • 여름철이 무더운 대한민국에서는 냉방에 많은 전력을 소비한다. 이 경우 간접증발냉각을 동시에 적용하면 전기 사용을 줄일 수 있다. 본 연구에서는 물 퍼짐성을 개선한 플라스틱/종이 재질의 간접 및 재생증발소자에 대해 일련의 실험을 수행하였다. ${\epsilon}-NTU$ 방식의 열 및 물질전달 해석 모델과 비교한 결과 모델의 예측치는 간접 및 재생증발소자의 간접증발효율, 냉각열량, 압력손실을 적절히 예측하였다. 모델 해석 결과 간접 및 재생증발소자 모두 건채널 입구온도와 상대습도가 증가하면 간접증발효율이 증가하였다. 또한 재생증발소자의 간접증발효율이 간접증발소자의 값보다 크게 나타났다.

밀집형 재생증발식 냉방기의 냉각 성능 분석 (Analysis of Cooling Performance of a Compact Regenerative Evaporative Cooler)

  • 박민희;문승재;이대영
    • 설비공학논문집
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    • 제28권8호
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    • pp.316-324
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    • 2016
  • This study investigated a compact regenerative evaporative cooler (REC). To achieve practical applications of an REC, it is very important to consider the compactness as well as the cooling performance. Therefore, a prototype of the REC was designed and fabricated to improve the compactness by reducing the length through the insertion of fins in both the dry and wet channels. The REC prototype was tested in terms of performance evaluation under various operating conditions. An analytical model was also developed to analyze the effects of the axial conduction through the solid body of the REC, the wetness of the surface in the wet channel, and the thermal capacity of the evaporation water flow. The model was validated by comparing the results of a simulation with experimental data. The numerical simulation was based on the model to analyze the performance of the REC and to suggest methods to improve the cooling performance of the REC. Finally, the performance of the present REC was compared to that obtained in previous experimental studies. The results showed that the REC prototype in the present study is the most compact and achieves the highest cooling performance.

개스 Inflow와 Upflow를 갖는 Debris/water/concrete상호작용 해석용 Debris Bed 모델 및 중대사고 조건에 그 적용해석 (A Debris Bed Model with Gab Inflow and Gas Upflow for Debris/Water/Concrete Interaction and Its Application under Severe Accident Condition in LWR.)

  • Jong In Lee;Jin Soo Kim;Byung Hun Lee
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제17권1호
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    • pp.8-15
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    • 1985
  • Debris bed내·외로부터 깨스유량을 갖는 debris/water 열적상호작용 해석모델이 중대사고 분석을 위해 제시되었다. 제시된 모델은 증기 소비, debris bed에서 수소 생성, 유입깨스 및 화학반응열에 대한 인자들을 포함하고 있으며, 금속-물반응 및 debris/concrete 작용으로 인한 깨스 생성을 평가하기 위해 MARCH code에 도입시켰다. 그 결과 수소원은 격납용기 과도압력에 큰 영향을 미치나 debris bed로 대류깨스 냉각과 콘크리트로 전도 열손실은 debris bed 냉각성에 조그마한 영향을 주는 것으로 나타났다. 하지만 debris 인자의 재가열과 재용융은 콘크리트와 상호작용에 의해 상당히 지연될 수 있다.

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태양열(太陽熱)을 이용(利用)한 우유저온처리기개발(牛乳低温處理機開發)에 관(關)한 연구(硏究) (II) - 모형제작(模型製作) 및 그 특성분석(特性分析) - (Etude D'un Système Pasteurisation de Lait à Energie Solaire (II) - Réalisation D'une Maquette et la Caractéristique -)

  • 송현갑;호베르 듀셩
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제10권1호
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    • pp.39-47
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    • 1985
  • 먼 거리를 두고 산재(散在)된 소규모목장(小規模牧場)을 가지고 있으며, 현대화(現代化)된 우유처리공장(牛乳處理工場)과 저온저장시설이 충분(充分)하지 못한 아열대지방(亞熱帶地方)에 위치(位置)한 발전도상국(發展道上國)에서는 목장(牧場)에서 우유(牛乳)를 수집(收集)하여 처리공장(處理工場)까지 먼거리를 윤송하는 동안 많은 양(量)의 우유(牛乳)가 부패(腐敗) 손실(損失)되고 있다. 이를 막기 위(爲)하여 현지목장(現地牧場)의 강도높은 태양열(太陽熱)을 이용(利用)한 소규모우유저온처리기를 개발(開發)하여 현지목장(現地牧場)에서 직접 우유(牛乳)를 태양열(太陽熱)로 처리(處理)할 목적(目的)으로, 본(本) 연구(硏究) 제(第) I 보(報)에서는 태양열우유처리기(太陽熱牛乳處理機)의 모형제작(模型製作)을 위(爲)한 회로(回路)를 구성(構成)하고, 그 구성요소(構成要素)를 예찰(豫察)하였다. 제(第) II 보(報)에서는 제(第) I 보(報)의 연구결과(硏究結果)를 기초(基礎)로 태양열우유(太陽熱牛乳) 저온처리기의 모형(模型)을 실제(實際)로 제작(製作)하고 그 특성(特性)을 실험(實驗)을 통(通)하여 분석(分析)하므로서 태양열(太陽熱)을 이용(利用)한 우유처리기(牛乳處理機)의 개발가능성여부(開發可能性與否)를 확인(確認)하려 하였으며 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 15~25초간(秒間)에 우유(牛乳)을 $78{\sim}80^{\circ}C$로 가열(加熱)하고 급속히 $4^{\circ}C$로 냉각(冷却)시켜야 하는 우유(牛乳)의 저온처리조건을 만족시킬 수 있었다. 2. 태양열우유처리기(太陽熱牛乳處理機)의 가열회로(加熱回路)를 위(爲)한 태양열집열기(太陽熱集熱器)는 시린더형(型) 집광식(集光式)이 적합하였고, 태양열(太陽熱) 냉각회로(冷覺回路)를 위(爲)한 태양열냉각제치(太陽熱冷覺製置)에 관(關)하여는 더 많은 연구(硏究)가 계속되어야 할 것으로 판단(判斷)되었다.

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냉각탑 공기가열기용 전열판의 수치해석적 성능 비교 (Performance Comparison of Heat Transfer Plates for Cooling Tower Air Heater Through Numerical Analysis)

  • 이을종;김정식;김내현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.5676-5683
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    • 2012
  • 본 연구에서는 백연방지용 냉각탑의 공기가열기 적용을 목적으로 현재 냉각탑의 충진재로 적용되고 있는 쉐브론형, 웨이브형 그리고 딤플형 전열판 형상에 대한 수치해석을 수행하였다. 해석 결과 동일 소비동력 대비 전열량은 평판보다 고성능 전열판에서 높게 나타났다. 열전달계수는 웨이브 형상에서 가장 크고 쉐브론 형상, 딤플 형상 순으로 나타났다. 웨이브 형상의 경우 교차하는 절곡형상 사이의 왕성한 혼합유동이 열전달 계수를 증진시킨 것으로 판단된다. 마찰계수는 열전달계수와 유사한 경향을 보였다. 하지만 동일 크기 쉬트에서의 전열량 및 압력손실은 쉐브론형에서 가장 크게 나타났다. 이는 쉐브론 형상의 전열면적이 다른 형상에 비하여 월등히 크기 때문이다.

핀휜이 부착된 회전하는 냉각유로의 최적설계 (Shape Optimization of a Rotating Cooling Channel with Pin-Fins)

  • 문미애;아프잘 후세인;김광용
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권7호
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    • pp.703-714
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    • 2010
  • 본 연구에서는 크리깅 기법을 이용하여 엇갈린 핀휜이 부착된 회전하는 내부냉각유로의 형상 최적화를 수행하였다. 냉각유로 형상의 여러 매개변수 중 핀의 지름과 높이의 비, 핀의 지름과 핀과 핀 사이의 거리의 비를 최적설계를 위한 설계변수로 선택하였다. 열전달 관련 목적함수와 마찰손실 관련 목적함수를 가중계수를 이용하여 선형적으로 결합한 목적함수를 정의하였다. 크리깅 모델을 구축하기 위해 라틴하이퍼큐브 샘플링기법에 의해 생성된 20개 실험점에서 목적함수가 SST난류모델을 사용한 삼차원 레이놀즈평균 나비어-스톡스(RANS) 유동해석법에 의해 계산되었다. 크리깅 기법을 통하여 예측된 목적함수값은 RANS해석을 이용해 계산된 값과 매우 작은 오차 범위 내에서 일치하였으며, 최적설계를 통해 목적함수가 11% 감소하는 결과를 얻었다.

회전반 유체실험에서 국지적 외력의 실험적 모의 (Experimental Simulation of Local External Forcing of the Contained Rotating Flow)

  • 이창원;나정열
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제5권2호
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    • pp.77-85
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    • 2000
  • 회전반 유체실험을 이용하여 국지적 외력에 의한 순환특성을 모의하는 방법을 고찰하였다. 기존의 실험들은 균일한 외력에 의한 순환특성을 고려하였으나 한국 동해를 고려할 때 바람응력 컬의 남북 방향으로의 분포특성 및 해수면 열 손실의 북부해역에서의 존재를 근거로 공간적인 국지성 및 계절 변화를 염두에 둔 주기성을 복합적으로 모의할 수 있는 방법과 실험을 실시하였다. 바람응력 컬의 국지성은 에크만 층내 압력 경도력을 발생시켜 내부에도 같은 압력 경도력이 전달되어 지형류가 발생되게 하였으며 해수면 냉각을 위해서는 용기의 측면을 국지적으로 냉각시켜 자유표면을 유지할 수 있는 방법을 제시하였다. 남북에 위치한 두 개의 서로 다른 방향을 갖는 폐쇄순환과 서안경계류의 크기 및 이안 위치 변화등을 냉각효과 첨부시 및 응력 컬의 주기성을 갖는 경우를 택하여 실험적으로 관찰하였다.

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