• 제목/요약/키워드: 압력평형

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Thermal-Hydraulic Analysis and Parametric Study on the Spent Fuel Pool Storage (기사용 핵연료 저장조에 대한 열수력 해석 및 관련 인자의 영향 평가)

  • Lee, Kye-Bock;Nam, Ki-Il;Park, Jong-Ryul;Lee, Sang-Keun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.26 no.1
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    • pp.19-31
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    • 1994
  • The objective of this study is to conduct a thermal-hydraulic analysis on the spent fuel pool and to evaluate a parametric effect for the thermal-hydraulic analysis of spent fuel pool. The selected parameters are the Reynolds Number and the gap flow through the oater gap between fuel cell and fuel bundle. The simplified flow network for a path of fuel cells is used to analyze the natural circulation phenomenon. In the flow network analysis, the pressure drop for each assembly from the entrance of the fuel rack to the exit of the fuel assembly is balanced by the driving head due to the density difference between the pool fluid and the average fluid in each spent fuel assembly. The governing equations ore developed using this relation. But, since the parameters(flow rate, pressure loss coefficient, decay heat, density)are coupled each other, iteration method is used to obtain the solution. For the analysis of the YGN 3&4 spent fuel rack, 12 channels are considered and the inputs such as decay heat and pressure loss coefficient are determined conservatively. The results show the thermal-hydraulic characteristics(void fraction, density, boiling height)of the YGN 3&4 spent fuel rack. There occurs small amount of boiling in the cells. Fuel cladding temperature is lower than 343.3$^{\circ}C$. The evaluation of parametric effect indicates that flow resistances by geometric effect are very sensitive to Reynolds number in the transition region and the gap flow is negligible because of the larger flow resistance in the gap flow path than in the fuel bundle.

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A basic study on development of high-pressure compact steam unit applied hybrid heat exchanger (하이브리드 열교환기 적용 고압 컴팩트 스팀 유닛 개발에 관한 기초 연구)

  • Kim, Jeung-Hoon;Lim, Gye-Hun;Kim, Seung-Hyun;Jin, Chul-Kyu;Park, Jae-Hong;Cho, Sung-Youl;Hong, In-Ki;Lee, Sang-Rae
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.40 no.6
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    • pp.453-457
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    • 2016
  • In various industrial plants such as power generation plants, petrochemical plants, and unit factories, there is an increasing demand for a system that generates hot water using waste or surplus steam. Compact steam unit (CSU), which produces hot water by using steam, is a good solution considering energy reuse. In this study, as a basic study to develop a high-pressure CSU, heat transfer characteristics of a hybrid heat exchanger were investigated through experiments, in order to use the hybrid heat exchanger instead of a conventional plate heat exchanger as the core component of CSU. The experimental results are the followings. Heat balance between the hot side and cold side was satisfied within ${\pm}5%$. Overall heat transfer coefficient increased linearly as the Reynolds number increased and exceeded $5,524W/m^2K$ when the flow velocity was above 0.5 m/s. In addition, pressure drop also increased as the Reynolds number increased, and pressure drop per unit length was below 50 kPa/m.

Analysis of Secondary School Science Teacher's Concept on Atmospheric Pressure (중등학교 과학 교사들의 대기압에 관련된 개념 분석)

  • Lee, Jee-Hee;Jeong, Jin-Woo;Woo, Jong-Ok
    • Journal of The Korean Association For Science Education
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    • v.22 no.3
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    • pp.560-570
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    • 2002
  • This study was focused on whether secondary science teachers have consistent, integrative scheme on the definition of atmospheric pressure and phenomena caused by air pressure. We had made questionnaire and let 94 science teachers answer. We sorted the responses according to their major, school and compared them with the description in textbooks. The result can be summarized into three findings. First of all, teachers whose major is chemistry have strong tendency to understand that atmospheric pressure is caused by molecular motion though it, in textbooks, is defined as the pressure by weight of air mass. The half of respondents believed that decreasing of atmospheric pressure in high altitude is due to molecular motions, while most textbook says decrease in the weight of air mass. Secondly, many science textbooks show that air mass expands, rises, becomes less dense and the pressure of atmosphere becomes low when it receives heat. So, most of respondents explained low pressure is formed by lower density. Thirdly, they answered that they just teach the phenomena of air pressure by using the textbooks which mainly deal with the present state rather than a principle. In conclusion, the science textbooks should present the exact description and consolidated structures of those concepts to prevent students from having misconceptions on air pressure. In addition, training program for science teachers would be necessary to reconsider and explore the natural phenomena in various viewpoints.

A Study of Tire Curing Bladder shaping by Using Finite Element Method (유한요소법을 이용한 타이머 Curing Bladder Shaping엔 관한 연구)

  • 김천식;김항우
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 1992.10a
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    • pp.3-3
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    • 1992
  • 타이어 Curing공정은 공기압 타이어의 제조시 상당히 정교한 단계를 거쳐서 이루어지며, 이는 타이어 설계에 큰 영향을 줄 뿐만아니라, 타이어의 성능에도 관건이 있다. 본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 타이어의 molding 공정을 분석하였다. 유한요소해석 프로그램인 MARC가 Cured 타이어 내부의 Curing Bladder 팽창과정해석에 이용되었다. 비압축성 요소로 Curing Bladder를 모형화하였으며, MARC의 접촉문제해석기법(contact option)을 이용하여 Cured 타이어 내부와 Curing Bladder 외부의 접촉부위를 Simulation하였다. 본 연구의 주요 관심내용으로서는 Curing Bladder의 형상변화에 따른 Curing Bladder의 팽창거동해석과, Cured타이어와 Curing Bladder의 접촉부위에서 얻을 수 있는 접촉압력의 비교.검토이다. 타이어 Curing시 타이어와 Bladder의 Contact과정을 해석하여, 아래와 같은 결과를 도출하였다. Bladder의 형상은 Cylinderical 형상 보다는 Toroidal 형태가 접촉압 분포의 균일성 및 크기 측면에 서 우수한 것으로 판단된다. Curing Bladder의 증심선 부위 보다 이에서 약간 떨어진 부위에서 최대 접촉압력이 발생되며, 이는 타이어 내면의 굴곡현상과 깊은 관련이 있윰 것으로 사료된다. 타이어 Bead부의 Carcass 자연평형현상이 유지된 제품을 얻기위해서는, Side-Bead구간의 접촉압력 증가가 필요하며, 이를 위하여는 Bladder 형상이 Cylinderical 보다는 Toroidal 형태가 유리하고, Bead부의 Gage Down, 전체직경의 증가 및 높이의 증가가 유리한 것으로 판단된다. 본 연구 결과를 이용하여, 타이어 Curing과정에서 발생되는 불량제품의 원인파악 및 타이어 설계자가 원하는 제품생산의 불가능한 원인을 파악하는데 도움을 줄 것이다.를 C의 structure와 pointer를 기반으로 하게끔 변경시키고 이에 따르는 제반 변경 사항을 수정 보완하여 프로그램의 분석을 용이하게 하며 기능의 변경 및 추가가 수월하게 하였고 메모리를 동적으로 관리할 수 있게 하였다. 또한 기존의 smpl에 디버깅용 함수 및 설비(facility) 제어용 함수를 추가하여 시뮬레이션 프로그램 작성을 용이하게 하였다. 예를 들면 who_server(), who_queue(), pop_Q(), push_Q(), pop_server(), push_server(), we(), wf(), printfct() 같은 함수들이다. 또한 동시에 발생되는 사건들의 순서를 조종하기 위해, 동시에 발생할 수 있는 각각의 사건에 우선순위를 두어 이 우선 순위에 의하여 사건 리스트(event list)에서 자동적으로 사건들의 순서가 결정되도록 확장하였으며, 설비 제어방식에 있어서도 FIFO, LIFO, 우선 순위 방식등을 선택할 수 있도록 확장하였다. SIMPLE는 자료구조 및 프로그램이 공개되어 있으므로 프로그래머가 원하는 기능을 쉽게 추가할 수 있는 장점도 있다. 아울러 SMPLE에서 새로이 추가된 자료구조와 함수 및 설비제어 방식등을 활용하여 실제 중형급 시스템에 대한 시뮬레이션 구현과 시스템 분석의 예를 보인다._3$", chain segment, with the activation energy of carriers from the shallow trap with 0.4[eV], in he amorphous regions.의 증발산율은 우기의 기상자료를 이용하여 구한 결과 0.05 - 0.10 mm/hr 의 범위로서 이로 인한 강우손실량은 큰 의미가 없음을 알았다.재발이 나타난 3례의 환자를 제외한 9례 (75%)에서는 현재까지 재발소견을 보이지 않고 있다. 이러한 결과는 다른 보고자들과 유사한 결과를 보이고 있지만 아직까지 증례가 많지 않기 때문에 생존율을 얻

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Review of the Structural Shape for Aft Transition Ring of Submarine (잠수함 함미 트랜지션 링 구조 형상에 대한 고찰)

  • Oh, Dohan;Ahn, Namhyun
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.25 no.7
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    • pp.936-944
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    • 2019
  • Submarines, which have been called an invisible force, are strategic underwater weapon systems that perform missions such as anti-surface warfare, anti-submarine warfare, and high payoff target strikes with the advantage of underwater covertness. A submarine should be able to withstand the hydrostatic pressure of the deep sea. In this respect, the submarine pressure hull, as the main structural system to resist the external pressure corresponding to the submerged depth, should ensure the survivability from hazards and threats such as leakage, fires, shock, explosion, etc. To do this, the initial scantling of the submarine pressure hull must be calculated appropriately in the concept design phase. The shape of the aft transition ring varies according to its connection with the submarine aft end conical structure, pressure hull cylindrical part, and non-pressure hull of the submarine; the design of the aft transition ring should not only take into account stress flow and connectivity but also the cost increase due to the increased man-hours of its complex geometry. Therefore, trade-off studies based on the four different shapes of the aft transition ring are carried out considering both the review of the structural strength through nonlinear finite element analysis (FEA) and economic feasibility by reviewing the estimations of the manufacturing working days and material costs. Finally, the most rational structural aft transition ring shape for a submarine amongst four reviewed types was proposed.

Measurements of Dissociation Enthalpy for Simple Gas Hydrates Using High Pressure Differential Scanning Calorimetry (고압 시차 주사 열량계를 이용한 단일 객체 가스 하이드레이트의 해리 엔탈피 측정)

  • Lee, Seungmin;Park, Sungwon;Lee, Youngjun;Kim, Yunju;Lee, Ju Dong;Lee, Jaehyoung;Seo, Yongwon
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.50 no.4
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    • pp.666-671
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    • 2012
  • Gas hydrates are inclusion compounds formed when small-sized guest molecules are incorporated into the well defined cages made up of hydrogen bonded water molecules. Since large masses of natural gas hydrates exist in permafrost regions or beneath deep oceans, these naturally occurring gas hydrates in the earth containing mostly $CH_4$ are regarded as future energy resources. The heat of dissociation is one of the most important thermal properties in exploiting natural gas hydrates. The accurate and direct method to measure the dissociation enthalpies of gas hydrates is to use a calorimeter. In this study, the high pressure micro DSC (Differential Scanning Calorimeter) was used to measure the dissociation enthalpies of methane, ethane, and propane hydrates. The accuracy and repeatability of the data obtained from the DSC was confirmed by measuring the dissociation enthalpy of ice. The dissociation enthalpies of methane, ethane, and propane hydrates were found to be 54.2, 73.8, and 127.7 kJ/mol-gas, respectively. For each gas hydrate, at given pressures the dissociation temperatures which were obtained in the process of enthalpy measurement were compared with three-phase (hydrate (H) - liquid water (Lw) - vapor (V)) equilibrium data in the literature and found to be in good agreement with literature values.

경상분지 남동부 일광광산에 산출하는 전기석 기원과 그 중요성에 관한 예비연구

  • 장주연;양경희;이준동
    • Proceedings of the Mineralogical Society of Korea Conference
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    • 2001.06a
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    • pp.58-59
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    • 2001
  • 부산에서 북동쪽으로 대략 25km 떨어진 지점에 위치하고 있는 일광광산 부근의 지질은 백악기 화산암ㆍ퇴적암 그리고 이를 관입한 화강암류와 이 암주 내에 발달하는 구리-중석을 함유하고 있는 각력파이프광상으로 이루어져 있다. 일광광산의 화강암류는 거의 타원형으로 felsic한 중앙부와 mafic한 양상의 주변부로 나뉘어지며, 암주 내에 수직적인 원통형의 각력파이프가 광화대를 이루고 있고, 그 주변에는 모암변질대가 발달되어 있다. 각력파이프를 충진하고 있는 vein과 화강암의 중앙부에는 전기석이 풍부하게 산출되고 있다. 일광광산에서 산출되는 전기석은 야외 관찰시 각력파이프 중심에서부터 외곽부쪽으로 전기석의 풍부함이 감소하며 산출형태도 달라진다. 파이프에서 대략반경 150m내에서 전기석은 침상형 의 방사상 모양 내지 rosettes형으로 풍부하게 산출되며, 화강암내의 mafic한 암편을 치환한 형태로 산출되기도 한다. 암주의 중앙부 주변부에서는 거의 미세한 구상형으로 산재되어 나타나고 있다. 전기석은 복잡한 화학식 {(Na, Ca)(Fe, Mg)$_3$(Al, Li)$_{6}$(BO$_3$)$_3$Si$_{6}$O$_{18}$ (OH, F)$_4$}을 갖는 붕산 규산염광물이다. 이러 한 다양한 성분은 마그마의 진화과정, 모암의 특성, 온도, 압력, 성분과 같은 물리ㆍ화학적 성질에 따라 전기석의 성분이 체계적으로 변하기 때문에 모암과 전기석 기원과의 상관관계를 파악할 수 있다. 파이프 부근의 화강암류는 현미 경상에서 전기석이 석류석과 같이 풍부하게 나타나며 장석들은 변질받은 상태로 세리사이트, 녹렴석으로 나타나고, 흑운모와 각섬석은 녹니석화되어 변질된 상태를 보이고 있다. 파이프 중심에서 외곽부로 갈수록 전기석의 함량은 줄어들고 있고 장석들이 알바이트ㆍ칼스베드 쌍정을 보이며, 흑운모가 각섬석보다는 우세하게 나타나고 있다. 전기석은 주상 결정, 자형 내지 반자형의 입자로 다색성을 보이며, 결정 중심에서 가장자리로 갈수록 파란색과 황갈색의 광학적 누대구조를 관찰할 수 있다. 일광광산에서 산출되는 전기석에 대한 현미경 관찰은 열수기원임을 지시하고 있다. 야외조사와 현미경 관찰의 예비조사에 의하면 일광광산의 전기석이 형성된 환경은 다른2가지 화학적인 저장소의 혼합 효과의 결과로 생성되어진 것으로 예상된다. 일광의 화강암류를 만든 마그마는 전기석을 형성할 만큼의 Fe-Mg성분이 충분하지 않았을 것이다. 화강암 내에 흑운모와 각섬석의 결정작용에 의해 마그마의 Fe-Mg성분이 고갈되어지고 이로 인해 그 함량이 감소하며 상대적으로 마그마 내에 남은 붕소(B$_2$O$_3$)는 열수로 용리되고 흑운모, 각섬석과 평형을 유지하며 열수에 남아있게 된다. 잔류용융체에 남은 붕소의 함량은 전기석을 만들기에 충분함에도 불구하고, Fe-Mg 함량이 부족하여 마그마 기원의 전기석 결정을 만들 수가 없다가 광맥이 형성된 시기에 또 다른 열수가 공급되면서 이전의 평형이 깨지고 기존의 흑운모와 같은 염기성 광물이 붕소(B)를 함유한 새로운 열수와 반응하여 전기석을 형성한 것으로 예상한다. 앞으로 전암과 광물에 대해 지화학적 연구를 통해 화강암류와 전기석과의 지화학적 연관성, 주성분 원소와 열수의 특성과의 상관관계, 전기석의 기원(마그마 기원인지 열수기원인지)이 보다 정확하게 파악될 것이다. 마그마 진화에 따른 전기석의 성분변화와 기원을 이용하여 일광광산의 동광화대를 형성한 마그마 계에서 열수계로 이어지는 지질학적 과정을 이해할 수 있을 것이며, 암석 성인론적 지시자로서 어떠한 중요성을 갖는지 논의되어질 수 있다.

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Relationship between Hydrochemical Variation of Groundwater and Gas Tigtness in the Underground Oil Storage Caverns (지하원유비축기지 공동주변 지하수의 수질화학적 변화와 기밀성과의 관계)

  • Jeong Chan Ho
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.14 no.3 s.40
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    • pp.259-272
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    • 2004
  • The purpose of this study is to investigate the effect of hydrochemical variation of groundwater on the gas tigtness in an unlined oil storage cavern. The groundwater chemistry is greatly influenced by the seawater mixing, the water curtain and the dissolution of grounting cements. The chemical composition of groundwater greatly varies ac-cording to both the location of monitoring wells and the sampling period. Most of groundwater shows alkaline pH and high electrical conductivity. The chemical types of groundwater show the dominant order as follows : Na-Cl type > Ca-Cl type > $Ca-HCO_3(CO_3)$ type. Thermodynamic equilibrium state between chemical composition of groundwater and major minerals indicates that carbonate minerals except clay minerals can be precipitated as a secondary mineral. It means that the secondary precipitates can not greatly exerts the clogging effect into fracture aperture in rock mass around oil storage cavern. The content of total organic carbon (TOC) shows a slightly increasing trend from initial stage to late stage. The $EpCO_2$ was computed so as to assess the gas contribution on the $CO_2$ in groundwater. The $EpCO_2$ of 0$\~$41.3 indicates that the contribution of oil gas on $CO_2$ pressure in groundwater system can be neglected.

Effect of Wave-Induced Seepage on the Stability of the Rubble Mound Breakwater (동적 파랑에 의한 침투류가 사석경사식 방파구조물의 안정성에 미치는 영향)

  • Hwang, Woong-Ki;Kim, Tae-Hyung;Kim, Do-Sam;Oh, Myounghak;Park, Jun-Young
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.34 no.3
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    • pp.13-27
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    • 2018
  • To study how stable the rubble mound breakwaters are, one can look to the research of wave induced seepage flow through the pores of the rubble mound. Seepage flow is generally generated by the difference between the water level around the breakwater during a typhoon. The existing stability analysis method of the rubble mound is the static analysis which simply considers the force equilibrium taking into account the horizontal force acting on the concrete block induced by a wave (calculated by Goda equation) and the vertical force induced by the weight inclusive of the concrete block, quarry run, filter, and armor layer above the slipping plane. However, this static method does not consider the wave-induced seepage flow in the rubble mound. Such seepage may decrease the stability of the rubble mound. The stability of a rubble mound breakwater under the action of seepage was studied based on the results of CFD software (OpenFOAM) and Limit Equilibrium Method (GeoStudio). The numerical analysis result showed that the seepage flow decreased the stability of the rubble mound breakwaters. The results of the numerical analyses also revealed the stability of the rubble mound was varied with time. Especially, the most critical state happened at the condition of overtopping the concrete block, acting strong uplift pressure raising along side and underneath the concrete block, and generating high pore pressure inside rubble mound due to seepage flow. Therefore, it may be necessary to conduct a dynamic analysis considering the effect of wave-induce seepage flow together with the static analysis.

Thermodynamic Equilibrium and Efficiency of Ethylene Glycol Steam Reforming for Hydrogen Production (에틸렌글리콜의 수증기 개질반응을 이용한 수소제조에 대한 열역학적 평형 및 효율 분석)

  • Kim, Kyoung-Suk;Park, Chan-Hyun;Jun, Jin-Woo;Cho, Sung-Yul;Lee, Yong-Kul
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.47 no.2
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    • pp.243-247
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    • 2009
  • This study is purposed to analyze thermodynamic properties on the hydrogen production by ethylene glycol steam reforming. Various reaction conditions of temperatures(300~1,600 K), feed compositions(steam/carbon= 0.5~4.5), and pressures(1~30 atm) were applied to investigate the effects of the reaction conditions on the thermodynamic properties of dimethyl ether steam reforming. An endothermic steam reforming competed with an exothermic water gas shift reaction and an exothermic methanation within the applied reaction condition. Hydrogen production was initiated at the temperature of 400 K and the production rate was promoted at temperatures exceeding 500 K. An increase of steam to carbon ratio(S/C) in feed mixture over 1.0 resulted in the increase of the water gas shift reaction, which lowered the formation of carbon monoxide. The maximum hydrogen yield with minimizing loss of thermodynamic conversion efficiency was achieved at the reaction conditions of a temperature of 900 K and a steam to carbon ratio of 3.0.