• Title/Summary/Keyword: 열 손실

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Nonlinear Forecasting of Daily Runoff Using Inverse Approach Method (가역접근법을 이용한 일유출량 자료의 비선형 예측)

  • Jeong, Dong Kug;Lee, Bae Sung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.1178-1182
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    • 2004
  • 시계열 자료의 분석과 예측은 수문학분야에서 매우 중요하면, 최근 들어 특정한 수문시계열에서 카오스 특성이 발견되고 있다. 카오스 특성을 갖는 수문시계열의 예측에 있어, 기존의 거의 모든 연구는 시스템의 특성을 파악한 뒤 예측을 실시하는 표준접근법이 채택되어왔다. 그러나 Phoon 등은 시스템의 특성분석에 앞서 예측을 실시하고, 상태공 매개변수가 시스템의 특성분석단계가 아닌 예측단계에서 평가되는 가역접근법을 제안하였다. 본 연구에서는 Phoon 등이 제안한 가역접근법과 기존에 널리 적용되어온 표준접근법을 실제 일유출량 자료에 적용함으로써, 가역접근법의 적용성을 검토하고 카오스 시계열의 특성을 파악하였다. 본 연구에서 사용한 비선형 예측 기법으로는 카오스이론이 적용된 부분근사화 기법을 이용하였다. 카오스 특성분석을 통해, Bear 강 일유출량 시계열 자료에서 카오스 특성이 나타남을 알 수 있었다. 표준접근법과 가역접근법을 이용하여 Bear 강의 일유출량 자료에 대하여 예측을 실시한 결과, 카오스 특성을 갖는 일유출량 시계열 자료의 단기 예측의 우수성을 알 수 있었으면, 가역접근법이 표준접근법에 비해 좋은 결과를 나타내었다. 특히, 가역접근법은 예측단계에서 예측시간(T)에 대하여 예측매개변수를 최적화시킴으로써 보다 정밀한 예측을 할 수 있었으며, 시스템에 대한 정보손실이 발생하였을 경우 예측에 대한 상태공간 매개변수를 다시 추정해야 하는 표준접근법에 비해 실제적 적용성이 매우 우수하였다.

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A Comparison between Various CFD Solvers for Analysis on Thermal Load in Smart Farm(Fluent, Open-FOAM, Blender) (스마트팜 열부하 분석을 위한 CFD 해석 도구 비교)

  • Lee, Jun-Yeob;Oh, Jong-woo;Lee, DongHoon
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.170-170
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    • 2017
  • 기후변화 따른 스마트팜 돈사 외부 환경의 변화에 대응하고, 사육 환경을 능동적으로 개선하기 위한 연구가 수행 중이다. 돈사 내 열전달 요소 간 상호 역학성 분석을 위해서 고려해야할 사항은 입기구, 보온 등, 열풍기, 단열제, 위치, 방향, 돈사의 연평균 온도, 습도, 연중 일사량, 가축의 열복사 등 상호 복잡하게 연관되어 있는 물리량이다. 돈사 전체 열손실, 자연발생 에너지량, 강제발생 에너지량, 난방용량 등을 고려한 순간 열부하 산정을 위한 여러 방법 중 우선적으로 CFD(Computational Fluid Dynamics)를 이용하였다. 순간 열부하 산정을 위한 해석 도구 선정에 있어서 다양한 유체 및 기체 전산 유체역학 Solver(Fluent, Open-FOAM, Blender)를 고려하였다. 공간 Mech를 수행하기 위한 도구로는 공개 소프트웨어 인 FreeFem++ 3.51-4 (http://www.freefem.org)를 이용하였다. 이 과정에서 일부 기체 (암모니아)의 농도를 난수로 변화시키는 기법을 적용하여 가상적으로 돈사의 환경을 Pseudo 시뮬레이션 하였다. 결과적으로 Fluent에 비하여 OpenFOAM을 이용하여 얻은 열유동의 방향(속도)과 크기 백터가 상대적으로 크게 나타났다. Fluent가 시계열 상에서 혼합 기체 물리량 변화를 무시할 수 있는 안정되고 균일한 환경에 적합하기 때문인 것으로 판단되었다. Blender의 경우 Lattice Boltzmann methods 과 Smoothed-particle hydrodynamics 방법을 이용한 유체/입자 동력학 모델링을 제공함에 있어 시각적 효과를 강조하는 기능에 중점을 두었다. Fluent와 Blender에서 제공하는 해석 연산 모듈의 정확성 검증을 위해선 공간 분해능을 높인 정밀 계측 시스템을 이용하여 검증할 필요가 있다. Open-FOAM를 이용한 열부하 분석 수행이 상대적으로 높은 절대값을 보이는 특성은 열부하 제어 시스템의 Overshoot를 유발할 가능성이 있으므로 이에 대한 해석 모델의 보정이 추가적으로 필요할 것이다. CFD의 한계인 시간 복잡도를 낮추고 상대적으로 높은 시계열 분해능을 확보할 경우 돈사 내 환기시스템에 맞는 소요 환기량 실시간 산정이 가능해지고 외부기상 및 돈사내부 복사열을 활용함과 동시에 돈군 순환에 상응하는 실시간 열부하 관리 시스템 도출이 가능할 것이다.

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Development of Optimal Thermal Transfer Calculation Algorithm by Composition of Thermal Transfer Mechanism among Integrated Energy Operators (집단에너지 사업자간의 열연계 메커니즘 구성에 의한 최적 열연계 산정 알고리즘 개발)

  • Kim, Yongha;Kim, Seunghee;Hyeon, Seungyeon
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.26 no.4
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    • pp.57-66
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    • 2017
  • Since the heat is not as fast as the electric power and the loss is relatively large compared to the electric power, it is not realistic to operate the thermal transfer system with on operation center like electric power trading. In the case of the Korea District Heating Corporation, where all the thermal transfer are currently being made, only two or four adjacent heat-generating power plants are being the heat trading. Therefore, In this paper, we concluded that it is appropriate to divide the integrated operation center for heat trading into several regions, to operate the hub integrated operation power plant in each region to reflect the characteristics of the heat medium and proposed the thermal transfer mechanism among integrated energy operators. Then, we have developed an algorithm that can optimize the heat transaction for the proposed mechanism and applied it to the actual operators to verify the usefulness of the proposed algorithm.

Development of an Integrated Calorimeter Using Temperature Control Signals of a Bioreactor and On-line Measurement of Metabolic Heat of a Microbial Cultivation (발효조의 온도제어 신호를 이용한 직접열량계의 개발 및 대사열량의 온라인 측정)

  • Hong, Geon-Pyo;Heo, Won
    • KSBB Journal
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    • v.14 no.5
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    • pp.543-549
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    • 1999
  • For development of an integrated calorimetric bio-reactor to measure the metabolic heat dissipated during cell growth, a 5 liter jar fermenter was modified to measure the pulse length of automatic temperature control signals to set heater on and off, and the to send them to computer to calculate the cumulative heat supplied. Cumulative heats for the calorimetric reactor in the absence of cell growth, were measured with varying conditions. The heat loss by the aeration was 30.9 kJ/vvm and the loss to ambient air was 10.5 kJ/L/hr/$^{\circ}C$. Cumulative heat was measued within $\pm$0.2% when testing with a small electri heater submerged in the reactor. Metabolic heat was measured to be 0.76 and 0.76 and 11.4kJ per g consumption of glucose during cultivation of S. cerevisiae and E. coli, respectively.

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Error Concealment Technique for Erroneous Video Using Overlapped Block Motion Compensation (중복 블록 움직임 보상을 이용한 손상된 비디오의 오류 은폐 기법)

  • 김주현;홍원기;고성제
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.24 no.7B
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    • pp.1384-1392
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    • 1999
  • A high compression rate is required to transmit video sequences over low bit rate networks such as low bit rate communication channels. When highly compressed videos are transmitted over mobile channels of high error rate, bitstreams corrupted by channel errors are not only difficult to be decoded, but also have fatal effects on the other parts of the bitstreams. In this Paper, we propose an error concealment algorithm for recovering the blocks which can not be decoded due to damaged bitstreams. The proposed error concealment algorithm recovers the damaged blocks using the information of adjacent blocks which are correctly decoded. In the proposed algorithm, the motion vector of the damaged block is estimated using the overlapped block motion compensation(OBMC) and block boundary matching(BBM) techniques. Experiment results show that the proposed algorithm exhibits better performance in PSNR than existing error concealment methods.

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On Extending JPEG Compression Method Using Line-based Differential Coding (행/열 단위 증분 부호화를 이용한 JPEG 압축 기법 확장에 관한 연구)

  • Park, Dae-Hyun;Ahn, Young-Hoon;Shin, Hyun-Joon;Wee, Young-Cheul
    • Journal of the Korea Computer Graphics Society
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    • v.15 no.3
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    • pp.11-18
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    • 2009
  • In this paper, we introduce a novel method to extend the JPEG standard, which is the most widely used for lossy image compression, in order to improve compression ratio. To employ two of the most successful methodologies for the data compression: differential coding and quantization simultaneously, we propose a line-based approach. For each line in a block, we apply one-dimensional discrete cosine transformation to the increments instead of the pixel values. Those values are quantized and entropy-coded similarly to the JPEG standard. To further increase compression ratio, the proposed method is plugged into the JPEG standard to form a new compression method, in which the proposed method are applied to only selected JPEG blocks. In our experiment, we found that the proposed method outperform the JPEG standard when the qualities of the coded images are set to be high. We believe the proposed method can be simply plugged into the standard to improve its compression ratio for higher quality images.

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Vitrification of Highly Active Liquid Waste(I) (Thermal Decomposition of Nitrates and Additives for Glass-making)

  • Chun, Kwan-Sik;Lee, Sang-Hoon
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.9 no.4
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    • pp.211-222
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    • 1977
  • The decomposition of all the individual chemicals used in the Harwell inactive vitrification pilot plant has been studied by means of a thermal balance. Weight loss curves to 110$0^{\circ}C$ have been obtained. The four materials (sodium nitrate, cesium nitrate, lithium nitrate and ruthenium nitroso-nitrate solution) showed a greater weight loss than that based on an oxide yield, and hence these compounds of their products of decomposition are volatile below 110$0^{\circ}C$. The remaining materials suffered a weight loss no more than that corresponding to a full yield of the oxide, and hence they were not volatile below 110$0^{\circ}C$. Most of chemicals begin to decompose at less than 75$^{\circ}C$ but the nitrates of cesium, strontium, barium and sodium not until 295$^{\circ}C$ to 59$0^{\circ}C$. The results obtained can be used in the analysis of process conditions in the vitrification and calcination of highly radioactive wastes and also of the thermal decomposition behaviour of mixtures containing those materials.

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Analysis on Heat Loss of Hybrid Safety Injection Tank to Predict Pressure Equalizing Time (혼합형 안전주입탱크의 압력평형 예측을 위한 열손실 평가)

  • Kim, Myoung Jun;Ryu, Sung Uk;Kim, Jae Min;Park, Hyun-Sik;Yi, Sung-Jae
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.26 no.3
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    • pp.71-77
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    • 2017
  • In the event of loss of coolant accident (LOCA) and station black out (SBO) in the primary system of a nuclear reactor, the coolant water should be injected to reactor coolant system (RCS) without any intervention of operators or active components. To satisfy the requirements, hybrid safety injection tank (Hybrid SIT) was suggested by Korea Atomic Energy Research Institute (KAERI). The pressure equalizing time of Hybrid SIT is an important parameter to determine the timing of coolant injection. To predict the pressure equalizing time of the Hybrid SIT, a separate effect test facility was constructed and sensitivity tests were conducted in various conditions. The main parameter determining the pressure equalizing time was obtained from separate effect test (SET) results. The wall of condensation on the inner wall of SIT and direct contact condensation on the water surface affected to the pressure equalizing time very much. In this study, the effect of each condensation phenomena on pressure equalizing time was quantitatively analyzed from results of SET and a prediction method of pressure equalizing time was proposed.

Etude D'un Système Pasteurisation de Lait à Energie Solaire (II) - Réalisation D'une Maquette et la Caractéristique - (태양열(太陽熱)을 이용(利用)한 우유저온처리기개발(牛乳低温處理機開發)에 관(關)한 연구(硏究) (II) - 모형제작(模型製作) 및 그 특성분석(特性分析) -)

  • Song, Hyun Kap;Duchamp, R.
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • v.10 no.1
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    • pp.39-47
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    • 1985
  • 먼 거리를 두고 산재(散在)된 소규모목장(小規模牧場)을 가지고 있으며, 현대화(現代化)된 우유처리공장(牛乳處理工場)과 저온저장시설이 충분(充分)하지 못한 아열대지방(亞熱帶地方)에 위치(位置)한 발전도상국(發展道上國)에서는 목장(牧場)에서 우유(牛乳)를 수집(收集)하여 처리공장(處理工場)까지 먼거리를 윤송하는 동안 많은 양(量)의 우유(牛乳)가 부패(腐敗) 손실(損失)되고 있다. 이를 막기 위(爲)하여 현지목장(現地牧場)의 강도높은 태양열(太陽熱)을 이용(利用)한 소규모우유저온처리기를 개발(開發)하여 현지목장(現地牧場)에서 직접 우유(牛乳)를 태양열(太陽熱)로 처리(處理)할 목적(目的)으로, 본(本) 연구(硏究) 제(第) I 보(報)에서는 태양열우유처리기(太陽熱牛乳處理機)의 모형제작(模型製作)을 위(爲)한 회로(回路)를 구성(構成)하고, 그 구성요소(構成要素)를 예찰(豫察)하였다. 제(第) II 보(報)에서는 제(第) I 보(報)의 연구결과(硏究結果)를 기초(基礎)로 태양열우유(太陽熱牛乳) 저온처리기의 모형(模型)을 실제(實際)로 제작(製作)하고 그 특성(特性)을 실험(實驗)을 통(通)하여 분석(分析)하므로서 태양열(太陽熱)을 이용(利用)한 우유처리기(牛乳處理機)의 개발가능성여부(開發可能性與否)를 확인(確認)하려 하였으며 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 15~25초간(秒間)에 우유(牛乳)을 $78{\sim}80^{\circ}C$로 가열(加熱)하고 급속히 $4^{\circ}C$로 냉각(冷却)시켜야 하는 우유(牛乳)의 저온처리조건을 만족시킬 수 있었다. 2. 태양열우유처리기(太陽熱牛乳處理機)의 가열회로(加熱回路)를 위(爲)한 태양열집열기(太陽熱集熱器)는 시린더형(型) 집광식(集光式)이 적합하였고, 태양열(太陽熱) 냉각회로(冷覺回路)를 위(爲)한 태양열냉각제치(太陽熱冷覺製置)에 관(關)하여는 더 많은 연구(硏究)가 계속되어야 할 것으로 판단(判斷)되었다.

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Evaporation Heat Transfer and Pressure Drop of R-404A at Low Flow Rates in 9.5 mm O.D. Smooth and Microfin Tubes (낮은 유량에서 외경 9.5 mm 평활관과 마이크로핀관 내 R-404A 증발 열전달 및 압력 손실)

  • Kim, Nae-Hyun
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.19 no.6
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    • pp.27-36
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    • 2018
  • A significant amount of studies were performed on evaporation heat transfer and pressure drop in microfin tubes. Most studies, however, focused on the refrigerants used in air-conditioners or heat pumps, and very limited information is available on R-404A, which is used in low temperature refrigeration. In this study, the evaporation heat transfer and pressure drop characteristics of R-404A in a 9.5 mm O.D. microfin tube were investigated for the mass flux range from $80kg/m^2s$ and $200kg/m^2s$. A smooth tube of the same outer dimeter was also tested for comparison. The results showed that the heat transfer enhancement ratio of the microfin tube increased with increasing mass flux and the heat flux decreased. The relative contribution of the convective heat transfer and the heat flux on total heat transfer was attributed to the observed trend. The pressure drops of the microfin tube were slightly (maximum 28%) larger than those of the smooth tube. Existing correlations do not adequately predict the measured heat transfer coefficients of pressure drops, probably due to the test range of the present study, which is outside of the existing correlations.