• 제목/요약/키워드: 열역학적 특성

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중발열량 석탄 가스를 사용하는 복합발전 사이클의 성능 및 NOx 배출 특성 (The Performance and the NOx Emission Characteristics of the Combined Cycle Using Medium-Btu Coal Gas)

  • 이찬;윤용승
    • 에너지공학
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    • 제9권4호
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    • pp.295-302
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    • 2000
  • 증발열량 석탄가스 연료를 사용하는 석탄가스와 복합 발전 플랜트의 성능 및 NOx 배출량을 동시에 예측하기 위한 모사 방법을 제시하였다. 본 방법은 복합 사이클의 열역학적 해석 기법을 토대로, 석탄가스화 복합발전 플랜트의 시스템 연계 및 석탄가스 연소에 의한 탈설계점 효과를 예측하는 모델들을 포함하고 있다. 본 방법에 의한 전산 모사 결과와 천연가스를 사용하는 복합발전소의 실제 시험 결과를 비교함으로써, 본 방법의 예측정확도를 검증하였다. 본 모사 방법을 이용하여, 서로 다른 4가지 석탄가스 연료에 대해, 공기 분리장치와의 다양한 연계 설계 조건에 따른 석탄가스화 복합발전 플랜트의 전체 성능, 운전 안전성 및 NOx 배출 특성들을 비교, 검토하였다.

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End-burning 하이브리드 추진시스템의 연료에 따른 연소특성 연구 (A Study on Combustion Characteristics of End-Burning Hybrid Propulsion System with the Various Fuel)

  • 이승철;김진곤;김수종;유우준;이정표
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.323-326
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    • 2005
  • 본 연구에서는 연료 따른 End-Burning 하이브리드 추진 시스템의 연소 특성을 파악하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 연료로는 PMMA, PE를 사용하였으며 산화제는 기체 산소를 사용하였다. 연료의 후퇴율은 산화제 유량뿐만 아니라 연료의 열역학적 성질의 함수이다. 본 실험을 통하여 연료의 후퇴율이 산화제 유량과 물질전달계수인 B number로 표현된 경험식을 얻었다.

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Single port 하이브리드 추진 시스템의 연료에 따른 연소특성 연구 (A Study on the Combustion Properties of Single-Port Hybrid propulsion System with Various Fuel)

  • 유우준;김진곤;이정표;김수종;이승철;국태승
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.368-372
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    • 2005
  • 단일 포트 하이브리드 로켓의 다양한 연료에 따른 후퇴율 변화를 수행하였다. 연료는 PE, PMMA를 사용하였고, 산화제는 기체 산소를 사용하였다. 후퇴율은 산화제 유량뿐만 아니라, 연료의 열역학적 특성과도 관계가 있다. 본 연구에서는 물질 전달계수(B number)와 산화제 유량과의 관계를 고려한 실험식을 구하였다.

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극초음속 추진기관의 특성 및 초음속 연소 풍동 기초 설계 (Characteristics of Hypersonic Airbreathing Propulsion System and Preliminary Design of Supersonic Combustion Tunnel)

  • 김정용;허환일
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2001년도 제16회 학술발표회 논문초록집
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    • pp.35-38
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    • 2001
  • 차세대 추진 기관으로 연구되고 있는 스크램제트 엔진의 열역학적 특성들을 검토하였다. 유동이 엔진을 통과하면서 연소에 의해 전압력이 손실되고 노즐 출구 마하수가 감소하지만, 고온 연소 가스가 배출되기 때문에 실질적인 속도는 증가하게 되고 추력이 발생한다. 초음속 연소를 모사하기 위해 blowdown 형태의 초음속 연소 풍동 설계를 위한 개념 설계가 이루어졌다. 초음속 풍동 시험부에서 마하 2.5의 속도를 유지하기 위한 작동 압력과 질유량이 계산되었다.

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Mm계 금속수소화물의 Co함량에 따른 열 및 물질전달특성 (Heat and Mass Transfer Properties of Mm-Based Metal Hydride upon Co Content)

  • 박찬교
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.144-151
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    • 2004
  • The effect of the cobalt content on the thermodynamic and, heat and mass transfer properties of the $MmNi_{5-y}B_{y-z}C_z(y=0.5{\sim}1.5,\;z=0.5)$hydrogen storage alloys has been studied systematically. The P-C isotherms curves show that with increasing cobalt content in the alloys, the plateau pressure of the hydrogen absorption and desorption and enthalpy(${\Delta}H$) increases steeply and the plateau region becomes flat, while entropy(${\Delta}S$) decreases. Also at the constant cobalt content the hydrogen transfer rate decreases with the reaction temperature, while the initial reaction kinetics increases. But the initial reaction with hydrogen completes within 1min, although the reaction proceeds about 30minutes thereafter.

해교법으로 제조한 오레인산 수상자성유체의 분산특성 (Dispersion Characteristics of Oleic Acid Stabilized Water-based Magnetic Fluids by Peptiaztion Method)

  • 김정곤;김만;오재현
    • 한국자기학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.62-68
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    • 1994
  • 본 연구에서는 습식법으로 자성유체용 초미립 마그네타이트를 합성한 후, 오레인산, 리노레인산 및 스테아린산등을 계면활성제로 사용하여 수상자성유체를 제조하였으며, 합성된 수상자성유체의 분산 특성 에 관하여 조사하였다. 또한 오레인산으로 제조한 수상자성유체의 분산성과 분산 안정성에 pH 변화가 주는 영향을 조사 .center dot. 검토하였으며, 이를 통하여 수상자성유체의 분산 특성을 열역학적으로 고찰하였 다. 오레인산을 계면활성제로 사용하여 수상자성유체를 제조한 결과, 합성 마그네타이트 20g에 대하여 오레 인산 첨가량 0.030 mol에서부터 90% 이상의 분산율을 나타내었다. 계면활성제로 오레인산을 사용하여 제조 한 수상 자성유체는 pH 8.0 ~ 11.0 사이의 분산 안정 영역을 나타내었다. 오레인산 및 리노레인산 사용하여 제조한 수상자성유체를 건조 후 수상 및 유상으로 재분산한 결과 각각 분산시 95% 이상의 분산율을 나타내 었다. 오레인산으로 제조한 수상자성유체의 이론적 분산안정영역을 열역학적으로 고찰한 결과, 수상자성유 체의 pH 안정 영역을 추론할 수 있었다.

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저온 열원과 LNG 냉열을 이용하는 암모니아-물 동력 사이클의 열역학적 성능 해석 (Thermodynamic Performance Analysis of Ammonia-Water Power Generation System Using Low-temperature Heat Source and Liquefied Natural Gas Cold Energy)

  • 김경훈;김경천
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권6호
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    • pp.483-491
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    • 2014
  • 본 연구에서는 현열 형태의 저온 열원과 LNG의 냉열을 이용하는 복합 동력 생산시스템에 대한 열역학적 성능 해석을 수행하였다. 시스템의 작동유체로서 암모니아-물의 비공비 혼합물을 고려하였으며 재생기가 없는 기본 사이클과 있는 재생 사이클의 경우를 비교 해석하였다. 작동유체의 암모니아 농도나 응축 온도에 따라 시스템의 순생산일, 엑서지 파괴, 열효율이나 엑서지 효율 등에 미치는 다양한 영향에 대해 분석하고 논의하였다. 해석 결과는 시스템의 성능 특성이 작동유체의 암모니아 농도나 응축 온도에 따라 민감하게 변화하며, 열원유체 단위질량당 순생산일은 기본 사이클이 유리하나 열효율이나 엑서지 효율은 재생 사이클이 유리하다는 사실을 보여준다.

가스 하이드레이트 형성법을 이용한 합성가스로부터의 $CO_2$ 분리 및 회수 (Separation of $CO_2$ from SynGas Using Gas Hydrate Formation)

  • 박성민;이승민;이영준;강보람;서용원
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.154.1-154.1
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    • 2010
  • 석탄가스화복합발전(IGCC)에서는 석탄을 가스화하여 얻어진 합성가스로부터 이산화탄소를 분리/회수하고 수소는 유용하게 사용할 수 있다. 이 기술의 핵심은 $H_2+CO_2$ (40%) 합성가스로부터 $CO_2$를 경제적이고 효과적으로 분리/회수하는 것이다. 본 연구에서는 합성가스로부터 $CO_2$를 효과적으로 분리/회수하기 위해 가스 하이드레이트 형성법을 제안하였다. 하이드레이트 형성 조건을 완화시켜 주기 위하여 열역학적 촉진제로서 TBAB, TBAF, THF를 첨가하여 열역학적 촉진 현상을 살펴보았다. 다양한 농도의 TBAB (10, 40, 60 wt%), TBAF (10, 34, 45 wt%), THF (4, 19, 31 wt%)에 대하여 3상 평형 (하이드레이트 (H) - 물 (LW) - 기상 (V))을 측정한 결과 40 wt%의 TBAB, 34 wt%의 TBAF, 19 wt%의 THF의 농도에서 가장 큰 촉진효과를 보였으며, 그 이상의 조성에서는 오히려 촉진효과가 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 순수계와 촉진제 첨가계에 대하여 하이드레이트 생성 후의 기상과 하이드레이트상의 $CO_2$ 조성을 측정하였다. 그 결과 모든 실험조건에서 하이드레이트상에 85% 이상의 높은 농도로 $CO_2$가 농축되는 것을 확인하였다. 이러한 과정을 반복하면 순도 99% 이상의 매우 높은 $CO_2$ 기체를 얻을 수 있다. 또한, 가스 하이드레이트 형성과정의 반응특성을 살펴보기 위하여 반응시간에 따른 기상의 $CO_2$ 농도변화를 측정하였다. 본 실험에서 얻어진 결과는 가스 하이드레이트 형성법을 이용한 합성가스 분리 공정 개발에 중요한 기초자료가 될 것으로 사료된다.

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포틀랜드시멘트와 클링커의 수화모델을 이용한 자기치유 성능평가 (Evaluation of Self-Healing Performance Using Hydration Model of Portland Cement and Clinker)

  • 최상현;박병선;차수원
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.81-87
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    • 2020
  • 본 연구에서는 자기치유 콘크리트의 배합에 따른 수화과정을 해석하였다. 시뮬레이션을 위해 열역학적 모델 GEMS를 사용하였으며, 시멘트 수화모델로 Parrot & Killoh의 경험적 모델을 미소수화열시험의 결과와의 비교분석을 통해 타당성을 검증하였고, 본 연구에서 바인더로 치환하여 사용하는 클링커의 수화모델을 제시하여 사용하였다. 클링커를 0%, 10%, 20%, 30%로 치환한 배합에 따른 시뮬레이션 결과로 클링커를 사용한 배합이 균열시점에서 자기치유물질 생성량이 대폭 증가하는 것으로 확인되었다. 그러나 치환율이 증가함에 따라 CSHQ와 Portlandite의 생성량이 감소해 콘크리트의 기본적 특성인 강도와 내구성에 영향을 주는 것으로 판단되며, 본 논문에서 고려한 자기치유 콘크리트 배합중 클링커를 10%를 치환한 SHP-10배합이 가장 효율적인 재료인 것으로 판단된다.

선박용 디젤엔진의 배기가스에 적용된 3 변 사이클의 열역학적 분석 (Thermodynamic Analysis of Trilateral Cycle Applied to Exhaust Gas of Marine Diesel Engine)

  • 최병철;김영민
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권9호
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    • pp.937-944
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    • 2012
  • 선박의 주 추진용 디젤엔진에서 배출되는 배기가스의 폐열을 회수하는 발전시스템에 대하여, 작동유체로서 물이 적용된 3 변 사이클에 대한 열역학적 특성을 이론적으로 조사하였다. 그 결과로, 하나의 열원이 주어지면, 에너지 및 엑서지 효율은 터빈입구에서 작동유체에 대한 압력 및 온도의 특정한 조건에 의하여 최대화될 수 있었다. 그러한 조건에 대하여 응축온도의 증가에 따라, 터빈의 체적 팽창비를 적절하게 감소시킬 수 있었는데, 열원의 엑서지 손실률 및 응축기에서 엑서지 파괴율이 크게 증가되었다. 따라서, 상부 사이클에서 버려지는 엑서지를 회수하기 위하여, 저온 열원에 적합한 유기랭킨사이클을 하부 사이클로 적용하는 복합 사이클이 유용할 수 있다.