• 제목/요약/키워드: 사이클론 시뮬레이션

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연마장비용 사이클론 집진기의 유동해석 (Flow Characteristic of Cyclone Dust Separator for Marine Sweeping Machine)

  • 박민재;진태석
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.512-517
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    • 2014
  • 본 연구는 선박의 외벽 유지보수를 위한 외벽 연마장비에 장착되는 먼지 집진장치에 적용하기 위한 사이클론 집진방식의 연마기 제작을 위한 사이클론 분리기 설계를 위하여 최적의 설계조건을 도출하고자 유동해석 기법을 적용한 사이클론 연마장비의 집진장치를 소개하고자 한다. 제작된 연마장비의 집진을 위한 접선유입 사이클론의 압력 강하와 입자 수집 능률은 기 연구된 수학적 모델을 적용하여 계산하였다. 종래 공기필터를 가진 사이클론의 계산 결과의 비교는 접선 유입 사이클론이 저압 드롭과 높은 입자 수집능률을 시뮬레이션을 통한 검증과 시작품을 제시하였다. 사이클론은 원통형 장치 내에 분진을 함유하는 기체를 장치내벽에 접선방향으로 유입시켜 유입분진에 선회운동을 부여함으로써 분진입자에 작용하는 원심력에 의하여 가스중의 입자를 분리 포집하는 집진장치로써 연마장비의 집진장치로 응용하고자 본 연구를 진행하여 진행중인 메커니즘과 유체흐름에 대한 기본적인 유체흐름에 따른 사이클론의 규격 파라미터에 따른 유동해석 결과를 제시하였다.

건설시뮬레이션 사이클론 기법을 활용한 시스템 철골계단 공법의 현장적용성 평가 (Construction Performance Evaluation of Steel Staircase Systems based on Construction Simulation CYCLONE Techniques)

  • 이정훈;이경석;김현미;김영석;한승우
    • 한국건축시공학회지
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    • 제10권6호
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    • pp.19-26
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    • 2010
  • 건설 신기술은 현장적용에 대한 불확실성, 기술적 우위의 확신결여 등으로 활성화가 어렵고 신기술 활용실적은 미흡하다. 따라서 건설신기술 현장 적용에 따른 문제를 해결하기 위해 신기술 예측자료가 필요하며, 성능평가 모델이 요구된다. 본 연구의 목적은 의사결정도구로서 건설시뮬레이션을 활용한 신기술의 현장 적용시 예측되는 생산성과 비용을 평가할 수 있는 방안을 도출하는 것이다. 이를 위하여 시스템 철골계단 공법을 선정하였다. 본 공법이 실제 적용 중인 현장에서의 데이터 수집을 기반으로 건설시뮬레이션을 적용하였으며, 이에 본 계단 공법의 1개층 1개소 설치에서부터 6개소 설치 시의 다양한 사례에 대한 시간당 생산성 및 단위비용을 예측하였다. 위의 과정을 통하여 건설시뮬레이션 기법은 현장데이터가 부족한 건설신기술의 현장적용성 평가를 위한 적용의 가능성을 제시하고 있음을 알 수 있다.

운전변수에 따른 동해화력 순환유동층 보일러의 성능평가 (Evaluation of Performance for The Tonghae CFBC with Operation Parameters)

  • 김시문;이종민;김재성;송규근
    • 에너지공학
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    • 제9권3호
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    • pp.250-260
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    • 2000
  • 유동층 연소기술은 다양한 연료의 사용과 SOx와 같은 공해물질의 배출제어가 용이하여 환경규제에 대한 대처능력이 우수한 발전방식으로 널리 적용되고 있는 추세이다. 국내에서도 동해화력 1,2호기(200MWe급)가 유동층 연소방식을 도입하여 운전중에 있으며, 국내 무연탄을 연료로 사용하는 최대 규모의 순환 유동층 보일러라 할 수 있다. 본 논문에서는 IEA-CFBC 모델을 이용하여 개발된 동해화력 순환유동층 성능모사 시뮬레이션 틀을 이용하여 여러 가지 운전변수 변화에 따른 성능예측을 수행하였으며, 특히, 연소로의 성능향상을 위한 방안의 일환으로 사이클론 개조를 수행하고 그에 따른 성능모사를 고찰하였다. 본 성능평가 결과 연소로내 전체 차압을 증가시키는 운전을 지향하는 것이 연소로내 희박상의 온도분포를 낮추고, 탈황효율을 증가시켜 운전 안정화에 기여하는 것으로 나타났다. 또한, 본 시뮬레이션 틀을 이용한 운전변수 변화에 대한 성능예측 결과 동해화력 운전 실측치와 잘 일치하는 것으로 고찰되었다.

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웹사이클론을 이용한 조닝모듈 개발에 관한 연구 (A Study on Zoning Model Using Web-Cyclone)

  • 곽한성;손창백;이동은
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2012년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.115-117
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    • 2012
  • Task based modeling is essential in a construction operation simulation modeling. It allows dealing with local variables or delay factors that affect productivity and improves the reusability of existing operation models. An operation model can secure reality only if it reflects the real construction processes by effectively dealing with zoning issue. However, system users have some difficulties in modeling a construction operation that is consisted of several processes having different production units. Zoning is a major modeling issue when the task based modeling method is implemented using the existing discrete event simulation systems. This paper highlights the difficulty and presents a new method that complements the zoning issues attributed to different production units. The method is described in detail by presenting the flow of entities. It is confirmed that the zoning method effectively deals with the unbalance of production units between processes and facilitates to model an operation model having processes with different production units. The "Zoning module" contributes to increasing accuracy of simulation result.

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사이클론 기법 기반 생산자동화의 설비투자 의사결정 Framework에 관한 연구 (A Study on the Framework of Decision Making on the Facility Investment of Production Automation Using CYCLONE Techniques)

  • 정현기;이동수;배정훈;신성철;김수영;이재철;정보용
    • 대한조선학회논문집
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    • 제53권5호
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    • pp.420-427
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    • 2016
  • The marine equipment companies expanding facility investment in accordance with the booming economy are suffering from the reduced demand and the growth of chinese businesses. In this regard, the risk of overinvestment and the importance of prudent equipment investment must be reconsidered. Thus, in this study we performed a productivity and economical efficiency analysis in order to evaluate the investment value on production facilities in a company under the present conditions. The freezer of a fishing vessel manufactured by N company is selected as the subject of our study, while the assembly and welding cooling plates are configured as the scope of automation. Analysis on productivity and economical efficiency was conducted through CYCLONE (Cyclic Operation Network) simulation and economic analysis methods after analyzing the production process of freezer. The proposed analytical technique can be used to support the investment decision in production automation equipment of fishing vessels freezer.

철근콘크리트 골조공사의 프로세스 및 공정 공백 산출 시뮬레이션 모형 개발 (Development of Computing Model for the Process and Operation Interval of Reinforced Concrete Work using Web-CYCLONE)

  • 박상민;손창백;이동은
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2012년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.341-343
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    • 2012
  • This study introduces a method for computation of process and operation gap in the specific construction operation(i.e., RC frame construction applying a block-grouping scheme) using CYCLONE-based simulation modeling and analysis technique. Since uncertainty of construction environment exists, a thoughtful production planning is required to effectively deal with a risk resulting in schedule delay in advance. This study presents the concepts of a time delay occurred in a process level and operation level in a operation model, and a method of measuring gap-times in each level while the simulation progresses. It helps a site manager to decide how many segmentation in a construction block is suitable for eliminating unproductive time-delays under the constrained resources (e.g., laborer, equipment). A case study presents a network model representing a three segmented RC frame work, and result obtained from the simulation experiment.

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건설 시뮬레이션을 활용한 커튼월 적층공법의 생산성 분석방안 (A Productivity Analysis Method of Curtain Wall Works Using Construction Simulation)

  • 박동근;이경석;유병인;김영석;한승우
    • 한국건설관리학회:학술대회논문집
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    • 한국건설관리학회 2008년도 정기학술발표대회 논문집
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    • pp.256-261
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    • 2008
  • 최근 사회 경제적 요구의 증가, 건설기술 및 공법의 발전, 고객의 다양화 등 건설 환경의 급격한 변화로 인해 고층건물이 과거에 비해 크게 증가하고 있으며, 고층화 및 고급화 경향에 따라 고층 오피스공사의 외부마감으로만 사용되던 커튼월공사가 고층 아파트 및 주상복합의 외부마감으로 확대 사용되고 있다. 전체 공사비의 $10{\sim}15%$를 차지하는 주요공정인 커튼월 공사는 최근 공기단축을 목적으로 골조공사가 시작한 일정시점 이후부터 커튼월 공사를 동시에 시작하는 방식인 적층공법이 많이 사용되고 있다. 하지만 커튼월 적층공법은 두 작업이 동시에 진행됨으로써 발생되는 작업간 간섭에 의해 커튼월 공사의 공기가 지연이 되는 문제점이 있는데, 노무자 투입에 관한 방법론과 전산화 시스템의 부재로 인해 효율적인 해결책이 제시되지 못하고 있는 실정이다. 이를 위한 방안으로 가상공간에서 실제공사를 수행하기 전 미리 문제점을 예측하고 분석할 수 있는 건설 시뮬레이션 기법이 있지만 아직 건축공사에는 그 적용이 전무한 실정으로 이 논문에서는 대표적인 건설 시뮬레이션 기법인 사이클론을 이용하여 커튼월 적층공법의 작업 프로세스 일반화 모델을 개발하여 노무 및 장비 자원의 투입량에 따른 작업 생산성을 예측하였다. 이 연구의 결과는 현장관리자의 노무 및 장비 투입을 위한 효과적인 의사결정 도구로 활용될 수 있으며, 공기지연 시 원인분석 도구로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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Nano-Powder 제조를 위한 RF Thermal Plasma Torch System 개발 및 Nano-Si 특성 연구

  • 송석균;손병구;김병훈;이문원;신명선;최선용;김성인
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.179-179
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    • 2012
  • 국내에는 나노 분말 제조를 위한 RF 열플라즈마 시스템 제조 기술이 확보되어 있지 않고, 또한 나노 파우더 제조를 위한 공정 기술 역시 외국 업체에 전적으로 의존하고 있다. 본 연구에서는 나노 분말 제조를 위한 RF 열 플라즈마 토치 시스템 개발과 고품질의 나노 파우더 합성 공정 기술을 확립하여 필요 기관에 제공하는데 있다. 80 kW RF Plasma torch system의 설계 및 제작을 위해 플라즈마 Simulator인 CFD-ACE+를 이용하여 플라즈마 토치 및 반응로 내의 온도 분포, 유체 유동, 열전달 등의 해석을 통해 플라즈마 토치 및 반응로의 반경 및 길이, 구조의 설계 값을 도출하여 반응로를 설계하여 RF 파워, RF 플라즈마 토치(Torch), 반응기(Reactor), 사이클론(Cyclone), 포집부(Collector), 열교환기 및 진공배기 시스템으로 구성하였다. Si 나노 소재의 경우, 이차전지 음극재에 적용이 가능한 대표적인 소재로서 높음 비용량과 충/방전시 부피팽창을 감소시킬 수 있어 이차전지의 고용량 구현을 위해서는 가장 중요한 소재중 하나로 많은 관심 재료로 평가 받고 있다. 따라서 본 연구에서는 상용화된 Si 원료 powder를 사용하여 고상 분체 공급 장치를 통하여 고온의 플라즈마를 통과시켜 기상화 및 결정화과정을 통해 Si 나노분말을 제조하였다. 공정 변수로서 공정압력 및 플라즈마 power, Gas의 변화량에 따른 나노 분말의 제조 특성에 대한 실험을 진행한 후 제조된 나노 분말을 비표면적측정(BET) 및 SEM 측정 결과 분석을 통하여 시스템 특성을 파악하였으며 제조된 Si 나노 파우더는 이차전지 음극재로서 770 mAh/g의 용량과 93%@50 cycle 수준의 유지율을 나타내었다.

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바라쿠다 시뮬레이션을 이용한 유동층 외부 열교환기의 유동해석 (Analysis of Fluidization in a Fluidized Bed External Heat Exchanger using Barracuda Simulation)

  • 이종민;김동원;박경일;이규화
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제58권4호
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    • pp.642-650
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    • 2020
  • 순환유동층 보일러에서 유동 입자들의 순환 경로는 연소로에서 비산된 입자들이 사이클론에서 포집되어 비기계적 밸브인 실포트(Sealpot)를 거쳐 연소로로 재순환하는 일반적인 경로를 갖는다. 그러나, 유동 입자들로부터 열을 추가적으로 흡수하기 위해 유동층 외부열교환기(FBHE; Fluidized Bed Heat Exchanger)가 설치된 경우, 실포트의 일부 입자들은 FBHE를 거쳐 연소로로 재순환하는 경로를 갖게 된다. 이때 기포유동층 영역으로 운전되는 FBHE는 실포트로부터 유입되는 고온(800~950 ℃)의 입자들의 유동 특성에 따라 열교환 튜브의 국부적 가열로 인한 손상 및 hot spot에 의한 입자들의 고온 뭉침(agglomeration)이 발생할 수 있어 순환유동층의 안정적 조업에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 국내 D 순환유동층 보일러의 FBHE에 대한 운전자료 분석 및 바라쿠다를 통한 CPFD(Computational Particle Fluid Dynamics) 해석을 통해 구조적 문제로부터 발생하는 열흐름의 불균일성을 밝혀내었다. 실제 D 순환유동층의 FBHE 열교환 튜브 온도는 실포트의 고체온도 변화와 가장 밀접한 상관관계를 나타내었으며, FBHE 내의 열흐름의 불균일성은 FBHE의 조업 유속의 증가(0.3→0.7 m/s)로는 그 불균일성을 해소하기 어려운 것으로 나타났다. 그러나, FBHE로 유입되는 고온 입자들에 대한 사전 혼합 영역(Premixing Zone)이 설치된 경우와, 연소로로 재순환되는 입자 배출 라인의 대칭화를 통한 구조변경 시, 입자 혼합의 증대와 더불어 열흐름의 불균일성은 상당 부분 감소하는 것으로 고찰되었다. 이에, FBHE의 구조 최적화가 열교환 성능 및 운전 안정성을 확보하는 대안임을 제시하였다.