• 제목/요약/키워드: 열/물질전달

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이온교환막 연료전지용 원통형 막 가습기의 열 및 물질전달특성 기초 연구 (Basic Analysis of Heat and Mass Transfer Characteristics of Tubular Membrane Humidifier for Proton Exchange Membrane Fuel Cell)

  • 배호준;안국영;이영덕;강상규;유상석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권5호
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    • pp.473-480
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    • 2011
  • 막 가습기는 다른 가습장치와는 달리, 기생 전력의 손실이 없고 가습 성능이 우수하여 이온교환막 연료전지의 외부 가습을 위해 적용되고 있다. 원통형 막 가습기는 특히 가습성능에 비해 요구 체적이 매우 작기 때문에, 수송용 및 가정용 이온교환막 연료전지에 적용된다. 막가습기의 최적 설계를 위한 열 및 물질 전달 특성에 대한 이해가 필요하지만, 아직 다양한 연구가 이루어지고 있지 않다. 본 연구에서는 원통형 막가습기의 열 및 물질전달 특성을 이해하기 위한 특성 실험을 수행하였다. 기존의 습도 측정계는 비정상 가습 특성 실험에 한계가 있고, 정상 상태에서도 고온 다습한 환경에서는 오차가 크기 때문에 본 연구에서는 습증기 응축법을 이용하였다. 가습기의 정상상태 특성을 확인하기 위해 압력과 온도 변화에 대한 실험을 수행하였으며, 비정상 특성을 확인하기 위해 순간 유량 변화 시의 가습 성능을 측정하였다. 본 연구에서는 이상의 기초 실험을 통해서 막 가습기의 성능에 영향을 미치는 주요 인자를 확인하였으며, 원통형 막가습기의 기초적인 열 및 물질 전달 특성을 이해하였다.

분자동역학을 이용한 다공성 물질 건조공정 멀티스케일 시뮬레이션(1부 : 균질화법 해석)

  • 금영탁;오진원;백성민
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.67-67
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    • 2004
  • 다공성 물질을 건조하거나 습한 환경에 노출시키면 열과 수분이 외부로 전달된다. 열 및 수분 전달로 인한 은도 및 습도의 변화는 물질 체적을 변화시켜 습열 응력을 유발시킨다 즉 다공성 제품의 품질은 외양뿐만 아니라 건조 공정 시의 온도, 수분함유량, 응력, 변형률 등의 공정변수에 크게 영향을 받는다. 최근까지도 다공성 물질의 생산 공정은 다수의 공정변수를 갖는 복합공정이기 때문에 이들의 영향을 정량적으로 평가하는 것은 매우 까다로워 현장 경험에 기초한 기술자의 노하우에 의존해 왔다.(중략)

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암모니아 흡수식 열펌프의 Falling Film Type 흡수기에 대한 수학적 모델링 및 수치모사에 관한 연구 (Mathematical modeling and numerical simulation studies for falling film type absorber in ammonia absorption heat pump)

  • 이찬호;김성현;현재천
    • 청정기술
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    • 제7권2호
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    • pp.151-159
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    • 2001
  • 암모니아 흡수식 열펌프의 falling film type 흡수기에 대한 수학적 모델링 및 수치모사 연구를 수행하였다. 기존의 수학적 모델에 열역학적 물성을 온도의 함수로 적용하여 수치모사를 수행하였고 이로부터 얻은 결과를 실험결과와 비교함으로써 모델의 성능이 향상되는 것을 확인하였다. 그리고 개발된 모델을 이용하여 냉각수의 유량과 온도가 흡수기내에서 일어나는 열 및 물질전달에 미치는 영향을 평가하였다. 수치모사 결과로부터 냉각수 온도가 낮을수록 유량이 증가할수록 열 및 물질전달 효율이 증가하는 것을 알 수 있었다.

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체적 열원이 내재된 반구에서의 자연대류 열전달 (Natural Convection Heat Transfer in a Hemispherical Pool with Volumetric Heat Sources)

  • 박해균;정범진
    • 에너지공학
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    • 제24권3호
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    • pp.135-141
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    • 2015
  • 중대사고시 핵연료와 원자로 내부 구조물이 용융되어 원자로용기의 하부에 재배치되면 밀도차이에 의하여 상부의 금속용융물층과 하부의 혼합물층으로 나누어진다. 하부 반구의 혼합물층에서는 지속적으로 붕괴열이 발생하고 이 열은 원자로용기의 건전성을 위협한다. 본 연구는 반구 내부의 체적 열원(Volumetric heat source)이 내재된 매질에서의 자연대류 열전달 현상을 물질전달 실험방법을 이용하여 모사하였다. 황산-황산구리의 구리도금계를 물질전달계로 사용하여 모사를 수행하였다. 수정 Rayleigh 수 $3{\times}10^{14}$에 대하여 Nusselt 수는 반구 하단에서 최소값을 보였고 곡면부를 따라 최상단으로 갈수록 증가하였다.

층류-파동 액막의 열 및 물질전달 (Heat and mass transfer in laminar-wavy film)

  • 김병주;김정헌
    • 설비공학논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.431-439
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    • 1998
  • Falling film absorption process is an important problem in application such as absorption chillers. The presence of waves on the film affects the absorption process significantly. In the present study the characteristics of heat and mass transfer in laminar-wavy falling film were studied numerically. The wavy flow behavior was incorporated in the energy and diffusion equation. The numerical solution indicated that the interfacial wave increased the transfer rates remarkably. Interfacial shear stress and wave frequency seemed to be the dominant factors on the film Nusselt number and Sherwood number in the wavy film. A comparison of the transfer rates of the wavy film to that of the smooth film showed that the mass transfer rate could be increased by more than 50%.

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수정된 화학증착방법에서 비정상 열 및 물질전달 해석 (A study of unsteady heat and mass transfer in the modified chemical vapor deposition process)

  • 박경순;최만수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제21권1호
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    • pp.79-88
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    • 1997
  • An analysis of unsteady heat and mass transfer in the Modified Chemical Vapor Deposition has been carried out including the effects of chemical reaction and variable properties. It was found that commonly used quasi-steady state assumption could be used to predict overall efficiency of deposition, however, the assumption would not provide detailed deposition profile. The present unsteady calculations of wall temperature profile and deposition profile have been compared with the existing experimental data and were in good agreement. The effects of variable torch speed were studied. Linearly varying torch speed case until time=120s resulted in much shorter tapered entry than the constant torch speed case.

수직흡수기의 열 및 물질전달 촉진 (Enhancement of Heat and Mass Transfer for a Vertical Type Absorber)

  • 권오경
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제22권3호
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    • pp.362-370
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    • 1998
  • Absorption systems require a heat source for working but they have a great merit in that relatively low-temperature and low-quality types of thermal energy such as solar heat and exhaust heat can be effectively utilized as heat source. However details research related to absorbers which have a great effect on performances has been rarely done and thus there has been a strong hope for positive developments to improve their efficiencies. This paper describes absorption experiments made with different inside tube diameters and shapes. The purpose of this study is to acquire basic knowledge about heat and mass transfer in a falling film type absorber with vertical inner tubes. Heat and mass transfer were measured for water vapor absorption into a water/LiBr solution flowing down an absorber of vertical inner tubes. As a result absorption acceleration tube compares bare tube and heat transfer improved by order of insert spring tube corrugated tube grooved tube. And the acceleration that is good provided in inserting spring tube for both sides of heat and mass transfer.

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수소저장합금 반응용기에서 수소 흡.탈장과정에서의 열 및 물질전달 특성에 관한 실험적인 연구 (An Experimental Study of Heat and Mass Transfer During Absorption and Desorption Processes in a Hydride Material Bed)

  • 박찬우;강병하;이춘식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.202-211
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    • 1995
  • Heat and hydrogen transfer characteristics have been experimentally investigated for a hydride reaction bed, in which hydride material LaN $i_{4,7}$A $l_{0.3}$ is contained for hydrogen storage. This problem is of particular interest in the design of metal hydride devices such as metal-hydride refrigerators, heat pumps, or metal-hydride storage units. Transient behavior of hydrogen transfer through the hydride materials as well as heat transfer is studied during absorption and desorption processes in detail. The experimental results obtained indicate that the mass flow of the hydrogen is strongly affected by the governing parameters, such as the initial pressure of the reaction bed, absorption or desorption period, and cooling or heating temperature. These mass transfer results are along with the heat transfer rate between hydride materials and heat transfer medium in the reaction bed.d.d.

GAX 암모니아 흡수식 열폄프의 발생기 일체형 정류기의 열 및 물질전달 해석 (Heat and mass transfer characteristics of generator combined rectification system of the GAX ammonia absorption heat pump)

  • 윤상국
    • 설비공학논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.431-439
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    • 1999
  • A generator-GAX combined rectification system of an ammonia absorption heat pump was investigated to get the optimum design values. The mass and heat transfer phenomena of the rectification system were analysed. The number of column plates, equilibrium temperature of solution on each plate and flow rates of solution and vapor generated were predicted. The characteristics of mass and heat transfer of the generator-GAX combined rectification system, i.e. concentration difference of leaving solution and vapor on each column plate, were found to be mainly governed by the pressure of generator, reflex ratio and temperature difference of analyser coolant. The number of rectification column plates for each different pressure in generator was obtained. The optimum locations for installing the feeder from solution-cooled absorber and GAX desorber in generator were predicted. The improvement of COP was followed by the increase of the rectifier efficiency and the number of column plate, and the decrease of reflex ratio.

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