• 제목/요약/키워드: 수소 유동

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CFD procedure of Multi-phase flow to predict the trend of Boil-off for the various filling ratio of C-Type liquefied hydrogen tank subject to sloshing motion (슬로싱에 놓인 C-Type 액화수소 탱크의 적재율에 따른 BOG 발생량 경향 예측을 위한 다상 유동 CFD 해석 절차)

  • Jin-Ho Lee;Sung-Je Lee;Se-Yun Hwang;Jang Hyun Lee
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2022.06a
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    • pp.213-213
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    • 2022
  • 본 논문은 슬로싱(Sloshing) 거동에 놓인 극저온 액체수소 화물창의 BOG 예측을 위한 CFD 해석 절차를 다루고 있다. 특히, 적재율(Filling Ratio)에 따라 달라지는 열 유입과 그에 따른 액체수소의 기화 경향을 파악하기 위한 목적으로 수행되었다. 액체수소와 기체수소의 혼재에 의한 다상 열유동(Multiphase-Thermal flow) 특성을 반영하고 유동에 따른 강제 대류 현상을 열유속에 반영하기 위한 CFD 해석을 수행하였다. 다상 유동 모델의 정확성을 검증하기 위하여 슬로싱 실험의 압력 계측 값과 해석의 압력 값 및 자유수면(Free surface) 형상을 비교하였다. 소형 C-Type 독립형 액화수소 탱크를 대상으로 슬로싱 유동과 BOG 발생을 수치적으로 예측하였다. 해석 과정에서 VOF(Volume of fraction) 모델과 Eulerian 모델을 모두 적용하여, 액체수소에 유입되는 열 유속(Heat flux)의 예측 정확성을 비교하였다. 슬로싱 유무에 따라 액체수소에 유입되는 열 유속을 비교하여 슬로싱 유동의 포함 여부에 따른 BOG 발생량의 변화를 제시하였으며, 최종적으로 액체수소의 충전율(Filling ratio) 별로 BOG 발생량의 경향성을 제시하였다.

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Determination of Springwater Characteristics by Measurement of Tritium in Water (삼중수소 측정에 의한 약수터 물의 수질특성 연구)

  • Kim, Jong Hun;Choi, Yong Wook;Chung, Taek Kyun
    • Journal of the Korean Chemical Society
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    • v.40 no.6
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    • pp.436-444
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    • 1996
  • The characteristics of water have been studied for 1 year by means of relationships between tritium and total dissolved solid(TDS), tritium and conductivity, tritium and chloride, and tritium and total hardness for 15 springs in the vicinity of Jeonju city of Korea. From the results of the study, the springs were divided into four characteristic groups, but the characteristics of most springwaters studied were similar to those of rainfall. Fifteen springwaters were evaluated to see if those are tasty and healthy using the Hashimoto's Mineral Balance Index. As a result, only one spring (J-4) was found as tasty and healthy.

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Hydrogen production by catalytic decomposition of propane over carbon black catalyst in a fluidized bed (유동층 반응기에서 카본블랙 촉매를 이용하는 프로판 분해에 의한 수소 생산)

  • Yoon, Yong-Hee;Lee, Seung-Chul;Han, Gui-Young
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2007.11a
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    • pp.109-112
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    • 2007
  • 유동층 반응기를 이용한 프로판의 촉매 분해는 $CO_2$를 방출하지 않고 수소를 생성하는 새로운 방식이다. 카본블랙을 이용한 프로판 분해는 메탄보다 상대적으로 분해가 잘되며, 같은 온도에서 전환률이 높기 때문에 수소 생성량이 더 많다. 촉매로 사용된 카본블랙은 반응 중 생성되는 탄소의 침적에도 불구하고 8시간 이상 촉매의 활성이 유지되어 전환율이 일정하게 유지되었다. 프로판 촉매 분해 실험은 상압에서 600 ${\sim}$ $800^{\circ}C$ 온도 변화 실험을 수행하였고, 가스 유속 변화는 2.0 ${\sim}$ $4.0U_mf$에서 실험 조건 변화에 따른 실험을 하였다. 온도, 유속 변화에 따른 생성 가스의 몰분율과 프로판 전환율을 분석하였다. 프로판 분해에 의해 생성된 기체는 수소뿐만 아니라 메탄, 에틸렌, 에탄, 프로필렌과 분해되지 않은 프로판이 배출되었다. 수소를 제외한 여타 가스들은 고온에서 실험을 할수록 몰비가 줄어들었다. 고온에서 프로판의 전환율과 수소 수득률이 증가하였다. 프로판 분해 실험 전후의 카본블랙 표면의 변화는 FE-TEM으로 관측하였다.

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Analysis of Density Distribution for Hydrogen Flow Using Three-dimensional Digital Speckle Tomography (3차원 디지털 스페클 토모그래피를 이용한 수소 유동의 밀도 분포 분석)

  • Ahn, S.S.;Ko, H.S.
    • Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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    • v.16 no.3
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    • pp.253-261
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    • 2005
  • 석유 연료 고갈 해결 및 온실 효과 가스 배풀 저감을 위한 방안으로 제시되는 수소는 다양한 에너지 저장체로 사용되어 질 수 있으나 안전성에 대한 연구가 요구되어진다. 따라서, 일반적인 저장 형태인 고압 저장 탱크에서 누출이 되었을 경우 분사되는 수소의 거동에 대한 연구가 이루어져야하며 이를 바탕으로 한 보완책이 제시되어야 한다. 이번 연구에서는 누설 시 확산되는 수소의 밀도를 실제 거동과 유사한 3차원 컴퓨터 영상장으로 합성한 후 ART(algebraic reconstruction technique) 및 MART(multiplicative ART)를 기반으로 한 3차원 디지털 스페클 토모그래피 기법을 개발하여 재건하고 분석하였다.

Analysis of Endothermic Regenerative Cooling Technologies by Using Hydrocarbon Aviation Fuels (탄화수소 항공유를 이용한 흡열재생냉각 기술분석)

  • Lee, Hyung Ju
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.25 no.3
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    • pp.113-126
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    • 2021
  • In order to develop active cooling systems for a hypersonic cruise vehicle, a series of studies need to be preceded on regenerative cooling technologies by using endothermic reaction of liquid hydrocarbon aviation fuels. Among them, it is essential to scrutinize fluid flow/heat transfer/endothermic pyrolysis characteristics of supercritical hydrocarbons in a micro-channel, as well as to acquire thermophysical properties of hydrocarbon fuels in a wide range of temperature and pressure conditions. This study, therefore, reviewed those technologies and analyzed major findings in related research areas which have been carried out worldwide for the development of efficient operational regenerative cooling systems of a hypersonic flight vehicle.

Hybrid RANS/LES simulation of Base-Bleed in Supersonic Flows (초음속 유동장에서 기저 분출 유동의 대와류 난류 모사)

  • Shin, Jae-Ryul;Won, Su-Hee;Choi, Jeong-Yeol
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.332-335
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    • 2008
  • The purpose of this study is analysis of flow field where is around of injector of supersonic combustor which is bluff-body stabilized flame and hyper-mixer type of supersonic combustor injector by using hydrogen or hydrocarbon fuel. Various schemes are evaluated to supersonic backward step flow filed with massive separation region in validation step. Compounded scheme of 5th-order TVD-MUSCL, Roe FDS, S-A DES/DDES has a good performance in base and base-bleed flow.

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Thermal Decompostion of Methane Using Fe-Catalyst in a Fluidized Bed Reactor (유동층반응기에서 Fe 촉매를 이용한 메탄 열분해)

  • Jang, Hyun-Tae;Lee, Ji-Yun;Lee, Ok-Gyu;Ahn, Na-Young;Lee, Mi-Hye
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.344-346
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    • 2007
  • 본 논문은 유동층반응기에서 메탄의 열분해에 의한 수소 생산과 탄소 생성에 대한 연구를 수행하였다. 환경에 대한 영향을 최소화한 상태에서 메탄의 전환반응을 메탄 분해촉매활성에 영향을 미치는 인자에 대하여 연구하였다. 측정된 압력요동특성치의 해석을 통하여 유동층 열분해촉매의 유동화현상을 측정하였으며, 유동화특성에 따른 메탄열분해능을 측정하였다. 메탄의 분해는 생성되는 수소를 이용하였다. 유동층의 이동성, $U-U_{mf}$, 마모, 비산유출 유동화가스의 효율밀도에 따른 영향을 연구하였다.

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Passive autocatalytic recombiner guide structure considering ambient flow (분위기 유동을 고려한 PAR 가이드 구조에 관한 연구)

  • Ryu, Myeong-Rok;Park, Kweon-Ha
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.41 no.4
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    • pp.302-309
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    • 2017
  • If a hydrogen explosion occurs in a containment building, its multiplex defense wall may be destroyed and a large amount of radioactive material may be released. The hydrogen occurred interacting with melting fuel rods must be effectively controlled and removed. however, the countermeasures for reducing explosion risk are difficult to carry out, due owing to the various variety of accident scenarios causes and the irregularity of hydrogen distribution and behavior. In this study, We examine the guide structures while considering the ambient flows, in order to improve the efficiency of PAR the widely used Passive Autocatalytic Recombiner(PAR). We simulate the fluid behavior and the hydrogen reduction rate were simulated when a guide is attached to the two-step catalyst PAR. For an upward flow, the consisting of a height of 150mm, a gap of 0mm, and a performs $60^{\circ}$ showed the best. In contrast, for a sideways flow, a consisting of the height of 150mm, a gap of 100mm, and a performs $60^{\circ}$ showed the best in the case of side ward flow. for a downward flow, a consisting of the height of 50mm and a directly attached guide produce the best in the case of down ward flow results.

Investigation of Useful Substances for Plants Distributed in Southern Region of Korea I. Lipids and Hydrocarbons (남부지방 서식식물의 유용물질 탐색 I. 지질 및 탄화수소)

  • 현규환
    • Korean Journal of Plant Resources
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    • v.10 no.4
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    • pp.324-333
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    • 1997
  • This research was conducted to determine contents of lipids and hydrocarbons for plants distributed in the sourthern region of Korea. The lipid extracts from each plants were purified by solvent fractionation, column chromatography. TLC and analyzed by gas chromatography. As a result, contents netural lipids and phospholipids were the highest in Aleurites fordii and Camellia japonica among the all plants examined. Most of the fatty acids in lipids was palmitic acid, oleic acid and linoleic acid. Content of hydrocarbon was the highest in Fatsia japonica among the all plants examined. Hydrocarbons contained in the plant was mainly more than 16 number of carbons.

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Characteristics of the Transverse Fuel Injection into a Supersonic Crossflow using Various Injector Geometries (분사구 형상에 따른 초음속 유동장 내 수직 연료 분사 특성)

  • Kim, Seihwan;Lee, Bok Jik;Jeung, In-Seuck;Lee, Hyoungjin
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.22 no.3
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    • pp.53-64
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    • 2018
  • In this study, computational simulation was performed to investigate the characteristics of air/fuel mixing according to the shape of the injector exit when the transverse jet was injected into a supersonic flow. Non-reacting flow simulation was conducted with fixed mass flow rate and the same cross-sectional area. To validate the results, free stream Mach number and jet-to-crossflow memetum ratio are set to 3.38 and 1.4, respectively, which is same as the experimental condition. Further, separation region, structure of the under-expended jet, jet penetration height, and flammable region of hydrogen for five different injectors compared.