터보프롭 엔진의 배기덕트에 구조적 안정성을 검토하기 위해 유동해석을 수행하였다. 항공기의 비행조건에 따라 작용하는 추력과 전단력을 산출하기 위해 배기덕트내의 관내유동과 배기덕트 플랜지 방향의 유동을 Fluent 소프트웨어로 해석을 수행하여 추력, 전단력, 벤딩모멘트 값을 얻을 수 있었다. 해석결과, 허용 하중값을 초과하지 않음을 확인하였다.
초고층 공동주택에 설치되는 주방 및 욕실의 배기를 외부로 배출하는 방법은 공용유도관로인 수직덕트를 설치하고 그 상부말단에 하이브리드 루프팬의(hybrid roof fan)이 설치하는 것이다. 하이브리드 루프팬의 기능은 자연통풍력이 약한 하절기는 강제적으로 루프팬에 의해 구동하고 자연배기를 수행할 수 있을 정도로 자연통풍력이 큰 동절기는 루프팬을 운전하지 않는 기능을 보유하도록 유도하는 것이다. 본 고는 이러한 하이브리드 루프팬의 운전조건을 53층 높이의 임의 공동주택에 대해, 수직덕트의 선정한 후, 제시하고자 한다.
본 연구는 국내의 있는 무창 분만ㆍ자돈사에 대하여 환기시스템 정립의 기초자료를 수집하고자 수행하였다. 측벽상단입기 지붕굴뚝배기, 천공천장입기 지붕굴뚝배기, 측벽덕트입기 지붕굴뚝배기, 측벽덕트입기 측벽배기의 4종류 무창분만ㆍ자돈사 환기 형태에 대하여 조사하였다. 겨울철 돈사 내 온도, 습도, 공기유속, 암모니아가스 농도의 환경상태를 조사하였다. 겨울철 각 환기 형태별 돈사 내 온도는 환기형태에 따른 온도의 차이는 없었다. 공기유속은 측벽덕트입기 측벽배기가 다른 환기 형태보다 높은 공기 유속이 있었다. 돈사 공간내 각 환기형태별 공기유동은 측벽덕트입기 지붕굴뚝배기, 측벽덕트입기 측벽배기 환기형태가 비교적 다른 환기 시스템에 비교하여 원활한 공기유동이 있는 것으로 나타났다. 암모니아(NH$_3$) 농도도 다른 환기형태보다 측벽덕트입기 측벽배기가 낮은 경향을 보였다. 따라서, 측벽덕트입기 지붕굴뚝배기, 측벽덕트입기 측벽배기가 국내의 무창 분만ㆍ자돈사 환기방식에 적용할 수 있을 것으로 판단되었다.
고고도에서 장시간 운용되는 무인항공기용 추진시스템의 고고도 운용 특성을 연구하기 위하여 고도엔진시험설비를 이용한 엔진성능 시험이 필요하다. 기존의 범용 고도엔진시험설비를 이용하려면 시험설비와 엔진 사이에 부가적인 시험설비가 요구되는데, 이중 엔진 성능에 직접 영향을 미치는 흡입구 및 배기덕트의 적절한 설계가 매우 중요하다. 만일 흡입구 및 배기덕트가 적절히 설계되지 않을 경우 유동특성 변화와 압력손실 저하로 인한 엔진 성능 저하가 실제 비행 상태와 달라질 수 있기 때문이다. 본 연구에서는 범용 고도시험설비 내 엔진 흡입구 및 배기덕트의 형상을 3D 모델링하고 ANSYS사의 CFX 전산유체역학(CFX) 프로그램을 이용하여 설계된 형상의 유동 및 압력손실 해석을 수행한 다음 엔진성능해석 프로그램을 이용하여 덕트 손실을 고려한 엔진에 성능을 분석한다. 마지막으로 반복적인 설계형상 해석을 통해 최적화된 흡입구 및 배기덕트 형상을 제안한다.
Local exhaust system used in toilet and cooking place of low-rise public house installed roof ventilator at terminal of stack. There are many high riser public houses in Korea. These buildings were not viewed as being major contributors to exhaust pollutants producted in indoor. It was because many engineers thought that exhaust in high riser public house depends on stack effect. But Neutral pressure level represents in a terminal of stack with air tightness for the best exhaust efficiency. Thereby, lower floors have the worst indoor air quality. This paper focuses mainly on the exhaust efficiency improved by roof fan with motor installed in high riser public house. It is observed there is higher exhaust efficiency than the existing natural roof ventilator.
무인항공기는 엔진에서 연료의 연소, 배기관에서 고온의 연소 배기 가스등으로 인하여 많은 부분에 고온이 발생한다. 이는 전체 구조물의 안정성에 심각한 영향을 미칠 수 있는 사항이다. 경사기능재료는 고온의 환경에서 열에 저항하기 위해 한쪽 재료는 세라믹으로, 다른 쪽 재료는 가볍고 구조적 강성을 지닌 금속재료로 점차적으로 변화된 재료를 사용한 일종의 복합재료이다. 경사기능재료는 뛰어난 내열성을 가지는 특성으로 고온 상태에서 많이 사용된다. 이에 따라 본 논문에서는 경사기능재료를 무인항공기의 엔진 배기 덕트에 적용하여 열적 거동을 고찰하였고, 경사기능 층이 20개, 40개, 60개, 80개, 100개인 경사기능재료를 덕트 구조물에 적용하여 각각의 열 및 열응력 해석을 수행하여 비교 분석하였다. 또한, 경사기능재료를 사용한 고온 내열 배기 덕트의 크리프 해석을 수행하여 그 특성에 대해 고찰하였다.
발전설비에서의 질소산화물 배출 규제치가 강화됨에 따라 1990년대에 설치된 HRSG도 탈질설비를 추가로 설치해야 하는 상황이 되었다. 그러나 HRSG 내부에 촉매와 암모니아 분사장치 모두를 설치할 수 있는 공간이 없기 때문에 그 대안으로써 HRSG 내부에는 촉매만 설치하고 암모니아 분사장치는 가스터빈 배기덕트로 변동하여 설치하는 것을 검토하였다. 본 연구에서는 인천복합발전소를 대상으로, 암모니아 분사장치를 HRSG 중압 과열기 후단과 가스터빈 배기덕트에 설치하여 암모니아를 분사였을 때 대기 배출기준 8.5 ppm을 만족하는 암모니아 소비량을 각각 측정하였다. 연구결과 가스터빈 배기덕트 암모니아 분사방식이 HRSG 중압 과열기 후단 분사방식에 비해 소비량이 1.2배 정도 증가한 것으로 나타났다. 따라서 HRSG 수명 30년 운영을 고려한다면 HRSG 내부에 암모니아 분사장치를 설치할 수 없는 경우 가스터빈 배기덕트에 암모니아 분사장치를 설치하는 것이 추천된다.
건축 기술의 발달과 도시토지 이용의 효율성을 강화하기 위하여 최근에는 초고층 건물이 많이 건설되고 있다. 이러한 초고층 건물은 에너지 절약적인 설계로 높은 기밀성을 가질 뿐 아니라, 외주부 또한 개폐할 수 없는 유리벽에 의하여 구획되므로 자연 환기에 열악한 특성을 지니고 있다. 초고층 건물의 경우 배기시스템으로 중앙집중배기방식을 채택하고 있으며, 중앙배기시스템은 배기입상덕트의 형상 및 규격, 흡출기의 성능, 그리고 기상조건 등 여러 변수들에 의해 영향을 받는다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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