• Title/Summary/Keyword: 열모델링

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A Study of High-Power Dissipation Parts Modeling for Spacecraft PCB Thermal Analysis (위성 PCB 열해석을 위한 고 전력소산 소자의 모델링 연구)

  • 이미현;장영근;김동운
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.34 no.6
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    • pp.42-50
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    • 2006
  • This paper addresses the optimized thermal modeling methodology for spacecraft board level thermal analysis. A direct thermal modeling of external and internal structure of active parts which have high power dissipation is newly proposed, based on conventional plate modeling for Printed Circuit Board(PCB). The parts thermal modeling results were compared with other generic methodologies and verified by thermal vacuum test. This parts thermal modeling was directly applied to thermal analysis of CS(Communication Subsystem) board of HAUSAT-2 small satellite. As a result, it was confirmed that the parts thermal modeling can complement other conventional modeling methodologies. A parts thermal modeling is very effective for thermal control design, since the existing thermal problems can be solved at the parts level in advance.

Thermal Interference Modeling in the Aquifer Thermal Energy Storage Systems (대수층 축열 시스템의 열 간섭 모델링)

  • Kim, Jong-chan;Lee, Young-min;Yoon, Woon-Sang;Koo, Min-Ho;Keehm, Young-seuk
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.06a
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    • pp.596-599
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    • 2009
  • 대수층 축열 시스템(ATES)의 효율은 지중에 저장된 열 사이의 간섭에 의해 결정이 되며, 열 간섭에 영향을 미치는 요인들은 시추공 간 이격거리, 대수층의 수리 전도도, 주입/양수량 등이 있다. 따라서 이 연구에서는 지하수-지열 거동 모델링을 통하여 열 간섭이 일어나는 현상과 열 간섭이 시스템 효율에 미치는 영향을 분석하였다. 모델링 결과로부터 이격거리는 작을수록 그리고 대수층의 수리전도도와 주입/양수량은 클수록 열 간섭이 잘 일어나는 것을 확인하였고, 열 간섭 계수가 1일 때는 시스템 효율이 상대적으로 크게 낮아지고, 열 간섭 계수가 1 미만일 때는 변화가 미미한 것을 확인하였다. ATES 를 이용한 냉난방 시스템을 시공 하고 있는 안성 연구지역에 대한 장기 예측 모델링을 수행 하였다. 모델링 결과 이격거리가 80 m 이고, 주입/양수량이 100 $m^3/day$ 일 때, 시스템 가동 7년경과 뒤 여름철과 겨울철에 계산된 시스템 효율은 각각 36 RT 와 31 RT 로 나타났다. 따라서 주입/양수량을 100 $m^3/day$로 했을 때, 냉난방 대상건물의 필요 부하인 20 RT 를 충분히 충족할 수 있을 것으로 판단된다.

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Thermo-hydraulic modeling in fault zones for deep geothermal development (심부지열개발을 위한 단층대에서의 열-수리적 거동 모델링)

  • Kim, Jong-Chan;Lee, Young-Min;Koo, Min-Ho;Keehm, Young-Seuk
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.11a
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    • pp.572-575
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    • 2009
  • 지층 내에 발달한 고투수성 단층은 유체, 에너지, 그리고 용질이 이동하는데 있어서 중요한 역할을 하는 지질구조이다. 따라서 고투수성 단층 주변부에서는 온천, 지열 이상대, 그리고 금속 광상 등이 형성될 가능성이 크다. 이 연구에서는 열-수리적 거동 모델링을 통하여 단층에 의한 온천 또는 지열 이상대의 형성 원인을 확인하였다. 단층의 구조에 따른 지하수 유동과 이에 따른 지층 내 열적 상태를 확인하기 위해서 단층 구조가 다른 3가지의 경우에 대해서 2차원 열-수리적 거동 정류 모델링을 수행하였다. 모델링 결과 단층 구조가 다른 3가지의 모든 경우에서 단층의 투수율이 커지면 단층대에서의 용출 온도가 초기 온도 보다 높아지는 경향을 확인 할 수 있고, 경우에 따라서 모암의 투수율 역시 용출온도에 영향을 미치는 것을 확인 하였다. 따라서 심부지열 개발을 위한 연구지역에 대해 보다 정확한 예측 모델링을 수행하기 위해서는 단층의 구조, 단층과 모암의 투수율, 그리고 수리지질학적 정보 등이 매우 중요하다고 할 수 있다.

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A Study on the Condensation Modeling Method for Fast Pyrolysis Gas of Biomass (바이오 매스 급속 열분해 가스의 응축 모델링 기법에 관한 연구)

  • Park, Hun Chae;Choi, Hang Seok;Choi, Yeon Seok
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.11a
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    • pp.107.1-107.1
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    • 2011
  • 최근 석유, 가스, 석탄을 비롯한 화석연료의 다량 사용으로 기후변화, 대기오염 등의 환경문제 및 자원 고갈의 우려 때문에 바이오매스는 중요한 화석연료 대체 에너지 자원으로써 큰 관심을 받고 있다. 바이오매스 자원을 에너지로 전환하는 방법 중 하나인 급속 열분해 공정은 산소가 없는 상태에서 바이오매스를 열적으로 분해하여 액상 상태의 생성물을 회수하는 공정으로, 증기상의 열분해 가스를 응축하여 회수하게 된다. 바이오매스의 급속 열분해에 관한 연구는 주로 바이오매스의 종류와 열분해 조건에 따라 회수되는 바이오 원유의 수율 및 물리 화학적 특성에 관한 연구가 수행되고 있으나, 열분해 가스의 응축에 관한 연구는 응축에 수반되는 복잡한 물리적 현상 때문에 미진하다. 따라서 본 연구에서는 바이오매스의 급속 열분해를 통해 생성되는 증기상의 열분해 가스의 응축 현상을 모사 할 수 있는 모델링 기법에 대해 연구하였다. 급속 열분해 공정을 통해 생성되는 바이오 원유는 수백개의 화합물로 구성되어 있으며, 동일한 바이오매스를 사용한 경우라도 공정조건에 따라 바이오 원유에 포함된 화합물은 달라진다. 따라서 본 연구에서는 바이오 원유의 주요 화합물인 water, propanal, butanal, pentanal, phenol, guaiacol, coniferyl alcohol, formic acid, acetic acid, propanoic acid, butanoid acid를 대상으로 열분해 가스의 응축을 모사하였다. 본 연구에서는 응축 모델링 기법의 검증을 위해 실험결과와 비교하여 정확성을 검증하였으며, 본 연구의 결과를 활용하여 응축 조건 변화에 따른 급속 열분해 가스의 응축률을 예측하고, 이를 이용한 응축 열교환기 설계에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

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Modeling of Municiapal Energy System Using Waste Heat (폐열을 이용한 도시에너지 시스템 모델링에 관한 연구)

  • 박수억;이덕기;백종건
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.9-14
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    • 1998
  • “폐열을 이용한 도시에너지 시스템”은 산업단지나 발전소 등에서 발생되는 폐열을 회수하여 원격지로 수송을 하고, 도시지역의 수요처에서 수송된 열을 효율적으로 이용하는 에너지 시스템이다. 본 연구는“폐열을 이용한 도시에너지 시스템”모델링을 위해 시스템을 폐열공급원에서 최종 열수요처까지의 전체시스템을 이루는 GES(Global Energy System)와 열의 입출력·이송 저장·변환이 이루어지는 EFS(Energy Flow System)로 구분하였다. 그리고 EFS를 프로세스별로 구분하고, 이들을 최적화하는 시스템 모델링을 구축하였다.

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Prediction on Clusters by using Information Criterion and Multiple Seeds (정보기준과 다중 중심점을 활용한 클러스터별 예측)

  • Cho, Young-Hee;Lee, Gye-Sung
    • The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.10 no.6
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    • pp.145-152
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    • 2010
  • Bayesian information criterion is used to do clustering for time series data. To acquire more stable clusters, multiple seeds are chosen first for the algorithm. Once clusters being set up, most similar time series data in the cluster to the one under consideration are to be chosen for prediction test. These chosen time series data are used to extract valid Markov rules by which we test the prediction accuracy. We confirmed that clustering with multiple seeds led to better prediction performance.

Analytic study on thermal management operating conditions of balance of 100kW fuel cell power plant for a fuel cell electric vehicle (100kW급 연료전지 열관리 시스템 실도로 운전조건 해석적 연구)

  • Lee, Ho-Seong;Lee, Moo-Yeon;Cho, Choong-Won
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.20 no.2
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    • pp.1-6
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    • 2019
  • The objective of this study was to investigate performance characteristics of thermal management system(TMS) in a fuel cell electric vehicle with 100kW Fuel Cell(FC) system. In order to build up analytic modelling for TMS, each component was installed and tested under various operating conditions, such as water pump, radiator, 3-Way valve, COD heater, and FC stack etc. and as the results of them, correlations reflecting component's characteristics with flow rate, air velocity were developed. Developed analytic modelling was carried out under various operating conditions on the road. To verify modelling's accuracy, after prediction for optimum coolant flow rate was fulfilled under certain operating conditions, such as FC system, water pump speed, opening of 3-way valve, and pipe resistance, analytic and experimental values were compared and good agreement was shown. In order to predict cold-start operating performance for analytic modelling, coolant temperature variation was analyzed with $-20^{\circ}C$ ambient temperature and duration was predicted to rise in optimum temperature for FC. Because there is appropriate temperature difference between inlet and outlet of FC stack to operate FC system properly, related analysis was performed with respect to power consumption for TMS and heat rejection rate and performance map was depicted along with FC operating conditions.

Development of a Numerical Modeling Technique for Predicting Groundwater flow and Heat Transport in a Standing Column Well (수주지열정의 지하수 유동 및 지열 이동 예측을 위한 수치 모델링 기법 개발)

  • Park, Seongmin;Hwang, Gisub;Moon, Jongphil;Kihm, Jung-Hwi
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.26 no.4
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    • pp.461-471
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    • 2016
  • Numerical modules based on a conventional thermo-hydrological numerical model, TOUGH2, are developed to provide a numerical modeling technique for a standing column well (SCW). Cooling and heating operations for two different types of SCW are then simulated using these modules. Modeling showed these operations to be significantly influenced by heat exchange and fluid mixing between the SCW and the adjacent geologic formation and groundwater. The results also reveal that heat exchange between the oppositely flowing outflow and inflow in the PVC or PE pipe and the SCW borehole is an important factor. Overall, the numerical modeling technique developed here can reasonably simulate fluid flow and heat transport phenomena in the complex internal structures of a SCW. The proposed technique can be used practically for the quantitative analysis of heat exchange in a SCW at the design, construction, and operation stages.

Preliminary Feasibility Study of Separated Aquifer Thermal Energy Storage System using Numerical Method (수치 모델링 기법을 이용한 개별 대수층 축열 시스템 활용성 예비 평가)

  • Kim, Jong-Chan;Kim, Hyoung-Soo;Lee, Young-Min
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.11a
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    • pp.556-560
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    • 2009
  • 개별 대수층에 냉수와 온수를 저장하여 수자원과 냉난방 열원으로 활용하는 방안에 대한 평가를 지열-지하수 부정류 모델링을 통해 수행하였다. 저장 및 회수 가동 시간이 증가함에 따라서 각각의 대수층 내에 온열과 냉열이 축열되는 현상이 확인되었으며, 지하수 유동에 의해 축열된 수체가 지하수 흐름방향으로 이동하는 현상을 확인 하여 지하수 유동이 축열 정도를 결정하는 요인이 될 수 있음을 확인하였다. 설정된 모델에 대하여, 두 개의 개별 대수층 사이의 열 간섭은 거의 없는 것으로 나타났다. 주입과 양수의 가동 횟수가 증가되면, 대수층 축열 효과는 증대되는 것으로 나타났다. 열-지하수 모델링을 통한 온도 예측은 실제 냉난방의 효율성을 결정짓는 수온을 정량적으로 계산할 수 있는 유용한 기술로 평가됨과 더불어, 수자원의 지하 저장을 통해 효율적으로 물을 확보하고 관리할 수 있는 방안이 될 수 있을 것으로 기대된다.

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Thermodynamic Modeling of Ni-Cr-Nb-C System for Analysis of Fracture Behavior of Heat-resistant Casting Alloys (IN-657) (내열 주조 합금 (IN-657) 파괴 거동 해석을 위한 Ni-Cr-Nb-C 시스템 열역학 모델링)

  • Kim, DongEung
    • Journal of Korea Foundry Society
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    • v.41 no.5
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    • pp.445-453
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    • 2021
  • Computational thermodynamics for various alloy systems is well known as the CALPHAD technique. Gibbs energy model parameters for each phase are obtained from experimentally measured thermodynamic properties and are mainly used to predict areas not experimentally measured and to analyze experimental results thermodynamically. In this study, the thermodynamic modeling of the Ni-Cr-Nb-C quaternary system is conducted for a thermodynamic analysis of the phenomena by which heat-resistant cast alloys (IN-657) are destroyed in certain areas after long-term use. The stable phases in the system according to the Cr content, phase fraction depending on the temperature, and long-range ordering parameters for the Ni2Cr phase are calculated and compared to results obtained experimentally. The calculated thermodynamic properties suitably explain the experimentally reported fracture temperature range and the results of stable phases formed in the fractured areas. Thermodynamic modeling through the CALPHD method is expected to be useful for analyzing and predicting the thermodynamic behaviors of various cast alloys.