• Title/Summary/Keyword: 에너지코드

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A study on theory analysis and CFD simulation for design of high efficiency ceramic exchanger (고효율 세라믹 열교환기 설계를 위한 이론해석 및 CFD시뮬레이션에 관한 연구)

  • Park, Kyung-Seo;Choi, Chong-Gun;Nam, Jin-Hyun;Shin, Doog-Hoon;Jung, Tae-Yong;Park, Sang-Hwan;Kim, Chang-Sam
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 2008.04a
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    • pp.179-186
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    • 2008
  • 현재 대부분의 산업용 열기관은 효율을 높이기 위하여 연소에 사용되는 공기를 예열하는 방법을 사용한다. 하지만, 산업용 열기관에서 평균적으로 발생되는 $1000^{\circ}C$ 이상의 배기가스는 일반 금속 열교환기에는 적합하지 않다. 이에 반해 세라믹 열교환기의 경우 고온에서 견디는 장점이 있다. 본 연구에서는 기본적인 열교환기 설계 이론을 이용하여 설계프로그램을 제작하였다. 또한 세라믹 열교환기 내 열 유체 거동을 CFD 상용코드인 FlUENT 6.2를 이용한 전산해석을 수행하여 설계결과를 비교 검증하였다. 설계 결과에서 휜의 형태 변화에 따라 열전달율과 온도구배는 무시할 수 있을 정도로 작았으나, 압력강하는 크게 변동되는 결과가 도출되었다. 제한된 모듈 크기에서 휜 간거리는 휜의 두께에 비해 약 3배 이상 클 경우가 적당하며, 판(plate)의 두께는 작을수록 압력손실이 적고, 열전달율이 상승하지만 두께가 너무 얇게 된다면 제작상의 어려움이 생긴다. 향후 연구에서는 단순한 구조에서 벗어나 off-set이나 판형구조를 고려하여 설계함으로서 열전달 면적을 넓히거나 난류유동을 발생시켜 열전달율을 높이는 연구를 진행 할 필요가 있다.

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Determination of Quality Correction Factors for a Plane-Parallel Chamber in High Energy Electron Beams using Monte Carlo Calculation (몬테칼로 계산을 이용한 평판형 전리함의 고에너지 전자선에 대한 선질보정인자 결정)

  • Jeong, Dong-Hyeok;Lee, Jeong-Ok
    • Journal of radiological science and technology
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    • v.31 no.1
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    • pp.89-95
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    • 2008
  • The quality correction factor for used beam and qualities is strongly required for clinical dosimetry by TRS-398 protocol of IAEA. In this study the quality correction factors for a commercial plane-parallel ionization chamber in high energy electron beams were calculated by Monte Carlo code(DOSRZnrc/EGSnrc). In comparison of quality correction factor, the difference between this study and TRS-398 were within 1% in 5-20 MeV. In case of 4MeV the difference was 1.9%. As an independent method of determination of quality correction factor this study can be applied to evaluate values in the protocol or calculate the factor for a new chamber.

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A Design Study for Improving Thermal Efficiency of Combined Cycle Power Plants using LNG Cold Energy - Design and Off-design Modelling of Gas-turbine Based Combined Cycle - (LNG 냉열을 이용한 복합발전 플랜트의 성능향상에 관한 연구(I) - 복합화력 발전플랜트의 설계점 및 탈설계점 모델링 -)

  • 오세기;김병일
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.8 no.1
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    • pp.159-165
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    • 1999
  • 복합화력 발전플랜트의 운전에서 특히 하절기의 첨두부하시에 외기온도의 상승으로 인한 가스터빈의 출력 감소를 해결하기 위한 방법으로 LNG 연료가 보유하고 있는 냉열을 이용하여 압축기로 유입되는 공기 온도를 감소시키는 냉각시스템의 개념을 개발하고자 복합화력 발전플랜트에 대한 설계점 및 외기온도 변화에 대한 탈설계점 모델링 연구를 수행하였다. 대상 프랜트는 940 MW 서인천 복합 발전플랜트 모듈의 단위 블록을 선택하였으며 발전플랜트 전용 해석코드인 GateCycle을 이용하여 가스터빈과 증기사이클의 주요 기기 들에 대한 모델을 개발하였다. 개발된 모델의 결과를 대상플랜트의 시운전결과와 비교하여 모델의 적정성을 검증하였다. 출력, 효율, 온도 및 유량 등 주요 설계인자들이 최대 ~1.3%의 상대오차 범위 안에서 만족할 만한 신뢰도를 갖는 것을 확인하였다. 탈설계점 성능해석은 본 논문과 관련한 연구의 주목적인 LNG 냉열에 의한 유입공기 냉각시스템 설계시의 경계변수인 외기온도 증가에 대한 각 사이클의 특성변화를 대상으로 하였다. 종합적으로 외기온도가 증가하면 압축기로 유입되는 공기의 양과 이에 대응하는 소요 연료량이 동시에 감소하므로 연소에 따른 가스터빈의 팽창비가 감소한다. 이로 인하여 외기온도 증가시에 가스터빈 출력감소율은 0.5%/$^{\circ}C$로서 배기가스를 이용하는 증기사이클의 출력감소율 0.2%/$^{\circ}C$에 비해 민감하므로 가스터빈 유입공기의 냉각시스템의 설계는 복합화력발전 플랜트의 효율 향상에 크게 기여할 것으로 예상된다.

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A Study of Aerodynamic Analysis for the Wind Turbine Rotor Blade using a general CFD code (풍력 발전기용 블레이드 공력해석에 대한 연구)

  • Park, Sang-Gyoo;Kim, Jin-Bum;Yeo, Chang-Ho;Kim, Tae-Woo;Kweon, Ki-Yeoung;Oh, Si-Deok
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.06a
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    • pp.516-520
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    • 2009
  • This study describes aerodynamic characteristics for the HAWT (Horizontal Axis Wind Turbine) rotor blade using general CFD(Computational Fluid Dynamics) code. The boundary conditions for analysis are validated with the experimental result by the NREL (National Renewable Energy Laboratory)/NASA Ames wind tunnel test for S809 airfoil. In the case of wind turbine rotor blade, complex phenomena are appeared such as flow separation and re-attachment. Those are handled by using a commercial flow analysis tool. The 2-equation k-$\omega$ SST turbulence model and transition model appear to be well suited for the prediction. The 3-dimensional phenomena in the HAWT rotor blade is simulated by a commercial 3-D aerodynamic analysis tool. Tip vortex geometry and Radial direction flows along the blade are checked by the analysis.

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A Computer Code for an Optimum Design of Solar Space and Domestic Hot Water Heating System (태양열주택 및 가정용 태양 온수시스템의 설계용 전산코드)

  • Im, D.J.;Chun, M.H.;Yoon, S.B.
    • Solar Energy
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    • v.4 no.2
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    • pp.37-42
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    • 1984
  • A computer code for an optimum design of solar space and domestic hot water heating system has been developed. The f-chart method developed by S.A. Klein et al. has been incorporated in the present computer code. The main conclusions obtained from the present work may be summarized as follows: (1) In Seoul area, about 46% of the total heating load can be obtained from the solar collectors whose total surface area is about one-third of the total heating floor area. (2) In Pusan area, total area of solar collectors should be about half of the total heating floor area in order to obtain an equivalent solar fraction of Seoul. (3) In cheju area, on the other hand, only about 42% of the total heating floor area of solar collectors is needed to get the same solar fraction as in Seoul and Pusan. (4) In order to get the first 50% solar fraction, only about 10-14 collectors ($4'{\times}8'$ collectors) are required, whereas about 48 collectors are needed to obtain the solar fraction of 100%. That is, roughly 3.5-4.5 times greater number of collectors are required to increase the solar fraction from 50% to 100%. Therefore, it can be concluded that it is relatively inefficient and less economical to build a solar system whose solar fraction exceeds more than 50%.

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A study on the managed security services(MSS) method for energy-based SCADA Systems (에너지 기반보호시설의 보안관제 방안에 관한 연구)

  • Jang, Jeong-Woo;Kim, Woo-Suk;Yoon, Ji-Won
    • Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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    • v.25 no.2
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    • pp.279-292
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    • 2015
  • In this study, we propose an effective network managed security services model that can detect a presence of potential malicious codes inside the energy-based SCADA Systems. Especially, by analyzing the data obtained in the same environment of SCADA Systems, we develop detection factors to applicable to the managed security services and propose the method for the network managed security services. Finally, the proposed network managed security services model through simulation proved possibility to detect malicious traffic in SCADA systems effectively.

Numerical Analysis on development of the Cooling System for E-Scooter Battery Pack (전동스쿠터용 배터리팩 냉각시스템 개발을 위한 수치해석)

  • Lee, Suk Young
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.25 no.4
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    • pp.30-36
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    • 2016
  • The battery pack which is a main component of E-scooter needs the cooling system because it is the matter of battery safety in spite of the incresing of charge efficiency due to decress the internal resistence in the condition of high temperature. The purpose of this study is to analyse the effects of cooling methods which is the control of air's inlet and outlet operating timing. When each battery had large temperature deviation in the battery pack, the difference of battery's performance and efficiency were appeared. In this study, the cooling performance of battery pack has been improved by changing the operation timing of inlet and outlet fan, it improved the performance and efficiency of battery. The numerical analysis using a commercial code ANSYS CFX version 17.0 were used for the study.

Simulation of Natural Gas and Pulverized Coal Combustion using 93-PCGC-2 (93-PCGC-2을 이용한 천연가스 연소와 미분탄 연소 모사)

  • 조석연;서경원;이진욱
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1995.11a
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    • pp.50-55
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    • 1995
  • 향상되어진 93-PCGC-2는 기존의 PCGC-2와 같이 미분탄 연소를 포함하는 다양한 반응성흐름과 비반응성 흐름을 설명하기 위해 2차원 정상상태 모델로 제시되어 졌다. 93-PCGC-2는 실린더형의 축 대칭계에 응용되어질 수 있고, 난류(Turbulence)는 유체역학식과 연소기구 양쪽을 위해 고려되어졌으며, 불연속 세로좌표 방법(Discrete Ordinates Method)을 이용하여 기체, 벽 및 입자들로부터의 복사열(Radiation)을 모사하였다. 입자상은 입자 무리들의 평균 경로들을 따라 해석하는 Lagrangian계의 해석법으로 모델화되어졌다. 석탄의 팽윤(Swelling)과 촤의 반응성에 관한 부모델과 더불어 새롭게 일반화된 석탄 탈휘발화 부모델 (FG-DVC)도 첨가되어졌다. 비균일 반응기구는 확산과 화학반응 둘 모두를 고려하였다. 주요 기상반응은 국부 순간 평형을 가정하여 모델화하였다. 그래서 반응속도는 혼합의 난류속도에 의해 제한되어진다. Thermal NOx과 Fuel NOx의 유한속도 화학론(Finite Rate Chemstry)에 대한 부모델은 화학반응속도론와 난류성의 통계치를 통합하여 만들어져 있다. 기상은 반복적인 line-by-line기교에 의해 풀려지는 elliptic partial differential equation으로 묘사되어진다. 수치적인 안정을 고려하기 위해 under-relaxation이 이용되어졌다. 이렇게 코드화된 93-PCGC-2는 연소를 위해 모사되어졌다. 또한 더 나아가 이 수치모델의 활용범위는 미분탄의 가스화에도 활용되어질 것으로 기대되어진다.

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Design and Estimation of Performance of Heat Regenerator for Small-scale Regenerative Radiant Tube Burner (소형 축열식 복사관 버너시스템용 축열기 설계 및 성능평가)

  • 조한창;조길원;이용국
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.171-176
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    • 2004
  • Heat regenerator attached in small-scale regenerative radiant tube burner was designed using the theoretical computation code and was confirmed the performance of waste heat recovery ratio. From the computation, when ceramic ball of 4-5kg was used, temperature efficiency and available waste heat recovery ratio were predicted 80% and 70%, respectively. Similar efficiencies were obtained from the experiments using LPG. However, since exhaust gas temperature entered into regenerator was below 85$0^{\circ}C$ which was much lower than that we expected, preheat air temperature was lowered below 80$0^{\circ}C$.

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A Study on Relationship Between Discharge Voltage and Plasma Characteristics of Hall Thruster Using a Hybrid Model (하이브리드 모델을 이용한 홀 추력기의 방전 전압과 플라즈마 특성 관계 연구)

  • Jung, Gwanyong;Sung, Hong-Gye
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.48 no.8
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    • pp.611-620
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    • 2020
  • The effect of discharge voltage on electron mean energy, electric potential, ionization rate, neutral and ion density of Hall thruster was analyzed using a two-dimensional axisymmetric hybrid model. The results of the code developed for this study such as discharge current, thrust, and plasma distribution according to discharge voltage of SPT-100ML Hall thruster were compared by experiments and calculations of other researchers for validation. The results show that the electron mean energy, the ionization rate, and the ion density are increased while the neutral density is decreased as the discharge voltage is increased. The thrust and the discharge current are proportional to the discharge voltage.