• 제목/요약/키워드: 연료 분포

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흡열연료를 이용한 고속비행체 냉각기술 동향 (A Technical Review of Endothermic Fuel Use on High Speed Flight Cooling)

  • 김중연;박선희;전병희;김성현;정병훈;한정식
    • 한국추진공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.71-79
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    • 2010
  • 극초음속 비행체의 속도증가와 엔진효율의 향상으로 비행체와 엔진의 열적부하가 증가하게 되었다. 극초음속 영역에서 공기흐름의 온도는 매우 높기 때문에 공냉방식을 이용한 냉각이 불가능하므로, 비행체 연료를 주 냉각제로써 이용하는 것은 필수적이다. 흡열연료(Endothermic fuels)는 열분해 또는 촉매분해와 같은 흡열반응(Endothermic reaction)을 통해 열을 흡수하는 액체 탄화수소 비행체 연료이다. 흡열반응은 촉매를 이용하여 전환율과 생성물 분포를 변화시킴으로써 개선될 수 있다. 고온의 액체 탄화수소는 코킹 생성을 유발하여 열교환기의 효율을 저하시키고 촉매 비활성을 촉진시킬 수 있기 때문에, 흡열연료의 흡열능력은 코킹생성(Coke formation)이 발생하기 전까지의 온도로 제한한다. 본 연구 에서는 흡열연료를 적용한 주요 냉각기술동향과 흡열연료의 특성이 기술되었다.

Machine Learning Methods to Predict Vehicle Fuel Consumption

  • Ko, Kwangho
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제27권9호
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    • pp.13-20
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    • 2022
  • 본 연구에서는 주행 차량의 실시간 연료소모량을 예측할 수 있는 머신러닝 기법을 제안하고 그 특성을 분석하였다. 머신러닝 학습을 위해 실도로 주행을 실시하여 주행 속도, 가속도, 도로 구배와 함께 연료소모량을 측정하였다. 특성 데이터로 속도, 가속도, 도로구배를, 타깃으로 연료소모량을 지정하여 다양한 머신러닝 모델을 학습시켰다. 회귀법에 해당하는 K-최근접이웃회귀 및 선형회귀와 함께, 분류법에 해당하는 K-최근접이웃분류, 로지스틱회귀, 결정트리, 랜덤포레스트, 그래디언부스팅을 사용하였다. 실시간 연료소모량에 대한 예측 정확도는 0.5 ~ 0.6 수준으로 전반적으로 낮았고, 회귀법의 경우 분류법보다 정확도가 떨어졌다. 총연료소모량에 대한 예측 오차는 0.2 ~ 2.0% 수준으로 상당히 정확했고, 분류법보다 회귀법의 오차가 더 낮았다. 이는 예측 정확도의 기준으로 결정계수(R2)를 사용했기 때문인데, 이 값이 작을수록 타깃의 평균 부근에 예측치가 좁게 분포하기 때문이다. 따라서 실시간 연료소모량 예측에는 분류법이, 총연료소모량 예측에는 회귀법이 적합하다고 할 수 있다.

고분자전해질 연료전지의 동작압력에 대한 가스 확산층의 위치 별 전류밀도 및 수분거동에 대한 수치해석 (Numerical Modeling of Current Density and Water Behavior at a Designated Cross Section of the Gas Diffusion Layer in a Proton Exchange Membrane Fuel Cell)

  • 강신조;김영배
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권2호
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    • pp.161-170
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    • 2012
  • 고분자 전해질 연료전지에서 물 관리는 연료 전지성능에 영향을 미치는 중요한 요인이다. 공급되는 수분의 양이 적을 경우 수소이온의 이동을 담당하는 전해질의 건조현상으로, 수분의 양이 과다할 경우 반응이 일어나는 촉매층과 전해질 삼상 계면에서의 홍수현상으로 성능을 감소시키거나 동작을 멈추게 하므로 이 부분에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 연료전지 수분에 영향을 주는 요소 중, 연료극과 공기극에 공급되는 상대습도를 100%로, 동작온도를 $80^{\circ}C$로 설정한 후, 입구 측에 압력을 변화하면서, 다중물리응용 수치해석을 포함하고 유한요소를 통하여 비선형 편미분 방정식이 결부된 상용코드를 이용하여 전체적인 전기화학반응 및 성능에 대한 해석을 수행하고 공기극 측의 가스 확산층에 각 위치별 전류밀도 분포와 수분포화의 분포, 압력차에 의한 동작물질의 속도 등을 분석하여 보았다. 본 연구를 통하여 얻어진 결과는 연료전지의 성능은 압력의 세기에 따라 달라지며 압력이 높을수록 성능과 위치별 최대 전류밀도가 높게 나타났으며, 공기극의 가스 확산층에서의 수분함량은 높은 압력에서보다 낮은 압력에서 수분함량이 많은 것으로 나타났으며 특히 전극의 바로 아래 부분에서의 수분이 더 많이 응축되어 나타났으며 공기극 가스 확산층에서의 동작물질의 속도는 동작물질의 입구방향에서 출구측으로 진행할수록 그 변동 폭이 크게 나타났다.

연료분출 조건에 따른 확산화염의 연소특성에 관한 연구 (A Study on the Combustion Characteristics of Diffusion Flame with the Fuel Injection Condition)

  • 이성노;안진근
    • 청정기술
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    • 제13권4호
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    • pp.300-307
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    • 2007
  • 본 연구에서는 연료분출각의 변화에 따라 보염기(cylindrical stabilizer) 후류에 형성되는 확산화염의 화염 안정성, 재순환영역의 길이 및 온도, 보염기 후류의 난류강도 분포, 재순환영역의 연소가스 농도 등을 측정하고, 화염의 직접사진 및 슐리렌사진을 촬영하여 확산화염의 연소특성을 고찰하였다. 화염안정성은 연료분출각과 주류공기 유속의 영향을 받으며, 재순환영역의 길이와 온도는 연료분출각의 영향을 받았다. 재순환영역의 길이가 짧고 온도가 낮을수록 화염안정성이 양호하지만, 연료분출각의 변화에 따른 난류강도 분포에는 별로 차이가 없었다. 재순환영역 내 미연가스 농도가 높고 이산화탄소 농도가 낮은 경우, 화염안정성은 양호하지만 연소상태는 불량한 것으로 나타났다. 연소효율, 고부하 출력, 대기환경, 연료의 청정연소조건 등을 고려하여 적절한 연료분출각을 선정함으로써 양호한 연소조건을 유지할 수 있다.

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인공위성용 능동가압형 추진제 탱크의 응력 해석 (Stress Analysis of Pressurization Type Propellant Tank in the Satellite)

  • 한근조;심재준;최진철
    • 한국추진공학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.21-30
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    • 1998
  • 인공위성용 추진제 탱크를 개발하기 위해 여러 설계인자를 설정하여 각 인자가 탱크 벽면에 미치는 응력분포영향를 구하고, 또한 최적의 인자값을 구하기 위해 각 인자의 변화에 따라서 구조해석을 수행하였다. 탱크 지지부 위치와 탱크 벽면 두께 변화에 따른 탱크 벽면에 미치는 응력분포 영향을 고찰하기 위해 1/4 모델을 설정하였고, 연료배출구의 위치변화(경사각도)에 따른 응력분포는 1/2 모델을 설정하여 해석을 하였다. 탱크에 작용하는 하중은 연료압력에 의해 발생하는 정하중(350psi)을 가하며 또한, 발사시 발사체로부터 전달되는 최대동하중(12g)을 고려하였다. 그리고 탱크가 인공위성에 장착될 때에 발생하는 다양한 장착조건에 대해서 구조해석을 수행하였고, 추진제 배출구 각도가 $0^{\cire}$ 에서 $25^{\cire}$ 까지 변화할 때 탱크 벽면에 미치는 응력분포영향을 구했다. 그래서 각 조건에서 구한 상당응력분포와 인자의 최적값은 추진제 탱크를 설계하기 위한 기초적인 자료로 활용하고자 한다.

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초음파 연료분사장치의 분무특성에 관한 연구 (A Study on the Spray Characteristics with Ultrasonic added Fuel Injection System)

  • 윤면근;류정인
    • 한국분무공학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.85-91
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    • 1996
  • This experiment was undertaken to investigate spray characteristics of the conventional inject ion system and the ultrasonic energy added inject ion system. Sauter mean diameter was mesured under the variation of inject ion pressure and the spray distance. To measure the droplet size we used the Malvern system 2600C. The spray angle and mass distribution was analyzed to the CCD camera and the patternater. After experiment, it was found that the ultrasonic energy added injection system had smaller sauter men diameter of droplet, wider mass distribution and wider spray angle than the conventional inject ion system had.

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진동에 의한 연료전지 집전판의 접점 열화 (Contact Resistance of Current Collector for fuel cell by vibration)

  • 박은하;김주한;김재훈;김윤형;한상옥;금영범;정귀성;고형진
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.2049_2050
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    • 2009
  • 본 연구에서는 수소 연료전지의 엔드플레이트와 외부 연결 부분의 금속을 진동시험기를 이용하여 접촉저항을 측정하였다. 수소 연료전지의 집접판에서의 전류밀도의 변화와 온도 분포의 변화를 비교해 볼 수 있었으며, 접촉저항을 측정 할 수 있었다. 진동시험기는 5~50 Hz의 범위까지 설계하였으며 진동에 대한 접촉저항의 변화도 확인 할 수 있었다.

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비상발전기 혼소시스템 구축에 따른 기계적 안전성에 관한 연구 (A Study on mechanical safety of emergency generator by bi-fuel system)

  • 임현성;한운기;정진수;;송영상;조성구
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.1555-1556
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    • 2015
  • 최근 증가하는 전력 수요로 인하여 전국에 분포되어 있는 비상발전기를 활용하는 방안이 대두되고 있다. 전국에 설치되어 있는 비상발전기의 대부분은 디젤 연료를 기반으로 운전되고 있으며 가동 시 매연 및 경제성이 낮은 단점을 가지고 있다. 이에 최근 디젤 연료에 가스 연료를 혼합하여 발전하는 혼소시스템이 보급되고 있다. 본 논문에서는 비상발전기의 혼소시스템 구축 시 기계적 안전성을 검증하고자 한다.

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보일러용 연료분사 시스템의 충돌분무 시스템화의 가능성 진단 및 파급효과 분석 (Application of Impinging Jet Injectors to Boiler Spray System : Possibility and Effects)

  • 박종훈;정기훈;윤영빈;황상순
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 A
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    • pp.460-465
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    • 1999
  • 액체 로켓용 충돌분사형 인젝터는 구조가 매우 간단하면서 고유량의 연료를 분사시킬 수 있기 때문에 여러 엔진에 응용된 바 있다. 본 연구에서는 이러한 인젝터의 특성을 산업용 보일러에 적용하기 위한 기초 실험 및 수치 계산을 수행하였다. 충돌분사 노즐로부터 형성되는 분무의 분포 특성을 실험적으로 측정하였고 이를 실제 조건에 모사하기 위해 수치 계산을 하여, 두 결과를 비교하여보았다. 이로부터 보일러의 효율과 공해물질 저감에 영향을 가져오는 액적의 미립화 특성을 향상시킬수 있는 연료 분사 조건을 제시하였다.

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초음파 연료공급장치용 가솔린 분사식 자동차의 저공해화 연구 (A study on the Pollution Emissions of the Ultrasonic Fuel Feeding System in Gasoline Injection Vehicle)

  • 최관호;김봉석;류정인
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.86-95
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    • 1996
  • This study was on the pollution emissions of the Ultrasonic fuel feeding system in gasoline injection vehicle. This work measured th SMD of the fuel, and compared the characteristics through chassis dynamometer and highway road test by the conventional vehicle. And this work measured vacuum degree, turbulence intensity and the rate of fuel consumption according to intake air velocity with swirler. The results are as followed; The effects of the vehicle installed the ultrasonic fuel feeding system are better than those of the conventional vehicle.

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