• 제목/요약/키워드: 단열효율

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LNG 벙커링용 이중 단열적용 LNG 저장탱크 열해석 (Thermal Analysis on the LNG Storage Tank of LNG Bunkering System Applied with Double Shield Insulation Method)

  • 정일영;김남국;윤상국
    • 한국가스학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.1-6
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    • 2018
  • IMO에서 규정하는 LNG 벙커링 선박용 연료 탱크 중 C형 가압탱크는 내외 2중 용기로 구성된 초저온 탱크에 $10^{-2}$ Torr 진공과 펄라이트 단열재가 충전되는 것이다. 그러나 이 단열방식은 LNG 기화량이 하루당 2.0 % 내외로 증발율이 커서 보다 단열효과가 좋은 탱크가 요구되어 진다. 본 연구에서는 내외탱크 사이에 고진공을 적용하고 외부탱크의 내벽체에 중간 단열로 펄라이트 진공단열을 적용하는 단열 방식을 새로이 고안하여 열해석을 수행하였다. 이의 장점으로는 진공 공간의 감소로 고진공 형성 시간을 크게 감소되고, 진공도 $10^{-4}$ Torr 이하에서 하루당 증발율이 0.16 %에 불과한 매우 효율이 높은 탱크 단열방식이 되었다. 만약 현재의 IMO C형 탱크의 진공펄라이트 단열에서 진공이 파괴되는 경우, C형 탱크는 하루당 4.9 %의 증발이 발생하고 새 고안 탱크는 5.23 %로 거의 동일하게 된다.

단열층 사용을 통한 성층 축열조 성능개선 (Performance Improvement of Stratified Thermal Storage Tank Using Heat Insulator)

  • 임세화;이태규;신승원
    • 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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    • 제2권1호
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    • pp.65-72
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    • 2014
  • 본 연구에서는 지역난방 공사에서 사용하고 있는 성층 축열조의 불가용 에너지를 줄이기 위해 단열층을 설계하였다. 단열층은 추가적인 장치 없이 고온수와 저온수의 밀도차이로 생기는 부력으로 운용된다. 축열조의 내부 온도분포를 모사할 수 있는 해석모델을 Matlab Simulink 를 이용하여 제작하고 해석 결과를 이용하여 단열층의 소재와 두께를 결정하였다. 또한 축열조의 축소실험을 통하여 단열층의 운용 가능성을 확인하였다. 실험 결과, 단열층이 축열 방열과정에서 고온수와 저온수의 혼합과 열전도로 인한 온도 경계층형성을 효과적으로 억제할 수 있다는 것을 확인하였다. 단열층을 설치한 축소실험에서는 단열층이 없는 축열조보다 약 1540 J 의 추가 가용에너지가 보존되었고 이를 실제 축열조에 적용할 경우 약 6%의 축열효율이 증가될 것으로 예상된다.

LNG 벙커링용 고효율 LNG 저장탱크 열해석 (Thermal analysis of LNG storage tank for LNG bunkering system)

  • 윤상국
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권9호
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    • pp.876-880
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    • 2015
  • IMO의 규제인 신조 선박에 대한 NOx 80% 감축의 2016년 발효를 앞두고, 청정에너지인 LNG연료 선박 및 벙커링 선박의 보급이 유럽 선진국들을 중심으로 추진되고 있다. LNG 저장탱크는 LNG 벙커링의 필수 설비로 현재의 액체질소 등을 저장하는 극저온 액체 저장탱크와 동일한 구조이며, IMO의 "C"형 가압탱크인 내외 용기로 구성된 2중 탱크에 진공펄라이트 단열재가 충전되는 형식이다. 그러나 이 단열방식은 진공작업이 어렵고 일 LNG 기화량이 2.0 % 내외가 되어 보다 고효율의 탱크가 요구되어 진다. 본 연구에서는 진공과 단열재를 분리하여 내외탱크에 고진공을 적용하고 외부 탱크에 우레탄폼을 가설시킨 탱크 단열 방식을 새로이 고안하여 열해석을 수행하였다. 해석결과 본 개발 탱크는 진공도가 $10^{-3}Torr$ 이하일 때 일 기화량이 0.03 % 이하로 매우 적게 유지될 수 있고, $10^{-4}Torr$ 이하가 되면 일 기화량이 0.11 %가 되었다. 진공이 파괴되는 경우에도 현재 진공펄라이트 단열은 일 4.9 %의 증발이 발생하나, 새 고안 탱크는 일 증발율이 4.12 %가 되는 매우 효율이 높고 안전한 LNG 탱크 단열방식이 되었다.

흑요소 펄라이트와 진주암 펄라이트의 단열 특성에 관한 연구 (A Study on the Insulation Properties of Ballon Pearlite and Pearlite)

  • 이재성;전찬기;박종필
    • 한국재난정보학회:학술대회논문집
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    • 한국재난정보학회 2016년 정기학술대회
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    • pp.183-185
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    • 2016
  • 본 연구에서는 불연성 무기단열재 제조를 위해 재료의 치환으로 열전도율을 충족시켜 경량 무기단열재 개발을 위해 연구하였다. 단열재로도 쓰이지만 화단의 흙을 대신하여 쓰이는 펄라이트 2종류와 바인더를 배합하여 샘플 3개를 제작하였다. 3가지 샘플들을 완전건조 후 열전도 측정기인 HFM-435를 이용하여 열전도율을 측정하였다. 펄라이트와 흑요소 펄라이트 두가지 재료를 혼합하여 만든 총 3개의 샘플의 열전도율을 측정하여 열전도 효율이 좋은 재료를 사용하여 단열재를 제작하고 각 재료들의 단열 특성에 관하여 분석하였다.

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사각 격자를 이용한 단열-다공암반내 분리 단열망 구축기법에 대한 연구 (A Study on the Constructing Discrete Fracture Network in Fractured-Porous Medium with Rectangular Grid)

  • 한지웅;황용수;강철형
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.9-15
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    • 2006
  • 결정질 암반에 위치한 가상의 방사성폐기물처분장에 대한 정확한 안전성 평가를 수행하기 위해서는 다공암반으로 대표되는 공학방벽 및 결정질 암반으로 대표되는 자연방벽을 모두 고려한 매질에서의 물질 거동 특성을 정확하게 모사하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 단열-다공암반내 유동 및 물질전달의 정확한 해석을 위한 연결망 구축방법에 대하여 서술하였다. 실제 단열암반을 사실적으로 모사하기 위하여 단열 물성자료는 확률밀도함수를 이용하여 생성하였다. 2차원의 사각격자로 모사된 단열암반과 육면체로 모사된 다공암반간 교차선의 원활한 검색을 위하여 단열암반과 연결전 다공암반의 교차면에 가상의 단열암반을 추가적으로 도입하였다. 전체유동경로를 구성하기 저하여 생성된 단열들 간의 교차선을 효율적으로 검색할 수 있는 방법 및 단열암반 및 단열-다공암반간의 연결도를 신속히 확인하는 알고리즘을 제안하였다. 이러한 방법들은 추후 방사성폐기물처분장에서의 단열-다공 암반을 통한 핵종 이동 특성을 모사할 수 있는 수치코드 개발에 많은 도움을 줄 것으로 사료된다.

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중대형 스크루 압축기의 성능에 관한 연구 (A study of the performance on large capacity screw compressors)

  • 박동성;양승현;이동주;신정관;유성연
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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    • pp.668-671
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    • 2001
  • For the saving of energy consumption, it is necessary that the high efficient energy transfer machine. We found the optimum operating condition of screw water chiller during this performance test. The specifications of compressor for this performance test are as follows. Built-in volume ratio; Vi=2.4, using refrigerant; HCFC-22, nominal motor output; 60kW(80Hp). We found the test results on water cooled chiller standard test condition that the evaporating capacity is increased 8% maximum and 5.6% under same operating condition. and COP is increased 11 % max. and 8% under same operating condition with change of the evaporating inlet/outlet condition. For the results of these test, we can estimate the optimum operating condition of water cooled type screw chiller.

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사각공동내 자연대류에서 측면 단열벽에 의한 영향 (Effect of Adiabatic Sidewalls on Natural Convection in a Rectangular Cavity)

  • 허정환;정범진
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권9호
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    • pp.825-834
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    • 2010
  • 사각공동내 자연대류 열전달 실험에서, 단열벽에 의해 열전달이 저하가 관찰되는 영역을 실험적으로 그리고 수치해석적으로 평가하였다. $Gr_H$$1.53\times10^7$부터 $1.01\times10^{10}$까지 변화시키며, 단열벽이 존재할 때와 그렇지 않을 때를 구분하여 열전달률을 측정하였다. FLUENT 실험의 결과를 예측할 수 있는지 확인하고 실험으로 수행하기 어려운 매우 좁은 영역에 대해 FLUENT를 수행하였다. 실험과 FLUENT의 결과를 다른 연구와 비교한 바 일치함을 보였다. 단열벽이 전체 열전달에 미치는 영향은 예상과 같이 단열벽 근처의 매우 좁은 영역에 국한하여 나타남을 확인하였다. 본 연구는 유사성(Analogy) 원리를 이용하여 열전달계를 전기도금계의 물질전달계로 모사하는 방법론을 개발하는 과정에서 실험을 효율화하고자 하는 방안을 강구하기 위하여 추진되었다. 본 연구를 통하여 단열벽간 거리(전극의 폭)를 매우 줄일 수 있는 이론적 근거를 확보하였다.

재생기효율을 고려한 스터링기관의 예비설계 (The Preliminary Design of Stirling Engines Considering the Regenerator Effectiveness)

  • 유호선;노승탁
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.1356-1364
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    • 1990
  • 본 연구에서는 단열해석에 재생기효율을 고려함으로써 보다 합리적인 예비설 계조건을 도출하고자 함이다. 스터링기관용 재생기의 특성검토를 통하여 예비설계에 적합한 재생기효율을 정립하며, 기 발표된 단열모델에 대한 해석적 근사해에 적용하는 방법으로 접근한다. 재생기효율이 고려될 경우 기관의 기본형태와 연관된 위상각, 행정체적비, 불용체적비, 압축비등 설계인자의 최적조건에 관하여 취급하며 온도비, 비열비등 부여조건의 변화에 따른 영향을 검토한다.