• 제목/요약/키워드: 유동열용량

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웨어러블 NOx 가스센서의 열유동 해석 (Thermal Flux Analysis for the Wearable NOx Gas Sensors)

  • 장경욱
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.793-799
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    • 2019
  • 본 연구에서는 웨어러블 Fabric(Nylon) + MWCNT 가스센서 내부에서 열확산을 해석하기 위해서 요소해석 프로그램(comsol)을 이용하여 센서 내부에서의 열용량의 확산 과정과 열용량 분포 경도를 확인하였다. 열용량의 확산과정을 해석하기 위해서 가스센서의 구조체에 대하여 이차원으로 모델링을 진행하였으며, 제시된 모델링에 대해서 센서 구성 부분에 대한 특성값을 제시하여 메시 요소법(FEM)을 이용하여 설계된 웨어러블 가스센서에 대해서 열용량이 확산되는 정도와 열용량 경도를 구하기 위해서 지배방정식으로 1계 편미분방정식을 제안하여 해석하였으며, 열속도 전달식을 제안하여 전극층과 가스 검출부의 10[K/mm] 온도 경도를 구하였다.

유동층 열교환기의 수평관에서 열전달 및 기포특성 (Characteristics of heat transfer and bubble around horizontal tube in a fluidized bed heat exchanger)

  • 김성원;안정렬;김상돈
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2000년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.97-100
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    • 2000
  • 유동층 열교환기 (Fluidized Bed Heat Exchanger; FBHE) 는 온도 균일성이라는 유동층의 특징을 이용하여 적당한 전열면적을 갖는 열교환관을 층 내 설치하여 일정한 양의 열을 전열시키는 것으로, 최근 순환유동층 연소로의 scale-up 을 통한 열용량 증대와 함께 고온의 재순환물질로부터 열을 회수, 연소로의 온도제어 및 열회수율의 극대화를 얻고자 재순환부에 연결하여 사용하고 있다. 또한, 가압순환유동층의 개발과 더불어 유효열전달 면적의 증대를 통한 상대적인 연소로 소형화를 위해 채택되고 있다. 특히, 유동층 열교환기는 전체 공정에서 20-60% 의 열을 회수할 수 있어, 열전달에 있어 매우 중요한 역할을 차지한다.(중략)

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승용차의 제상 및 성에 제거 성능 평가를 위한 수치해석적 연구 (Numerical Study on the Performance Assessment for Defrost and De-Icing Modes)

  • 김윤기;양장식;김경천;지호성
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권2호
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    • pp.161-168
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    • 2011
  • HVAC(Heating, Ventilating, Air Conditioning) 시스템은 승객실 내부의 열환경을 제어하여 쾌적성을 향상시키거나 전면 유리창에 생성된 성에를 제거하여 운전자의 가시영역을 확보하는 등 차량의 성능과 관련된 매우 중요한 기능을 담당한다. 본 연구에서는 CFX 를 사용하여 HVAC 시스템의 기능 중 제상 덕트의 성능과 관련된 수치해석적 연구를 수행하였다. 제상덕트의 해석결과, 출구에서의 유량배분특성 및 유동구조는 일반적인 설계주안점에 부합된 양호한 결과를 얻었다. 외부온도 $-18^{\circ}C$ 하에서 물의 잠열인 $3.37{\times}10^5$[J/kg]을 고려한 상변화 과정을 수치적으로 모사하기 위하여 열용량법을 사용하였고, 시간에 따른 제상패턴 해석을 위해 얼음과 유리의 고체도메인에 대한 추가적인 격자 생성 작업이 필요하였다. 유동해석 결과, 전면유리 근처의 유동구조, 유적선, 온도장 해석결과는 본 연구에서 수행한 제상덕트 모델이 우수한 성능으로 제상기능을 수행할 수 있음을 보였으며, 수치해석적 결과는 실험적 결과와 비교하여 제상패턴이 잘 일치함을 확인하였다. 또한 전면유리 상의 4 개의 지점에서 얻어진 온도, 물분율, 엔탈피의 시간에 따른 변화를 통해 상변화 과정을 정량적으로 파악하였다.

熱交換 過程 을 考慮한 브레이튼 사이클 의 最大出力條件 (The maximum power condition of the Brayton cycle with heat exchange processes)

  • 정평석;차진걸;노승탁
    • 대한기계학회논문집
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    • 제9권6호
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    • pp.795-800
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    • 1985
  • 본 연구에서는 위의 내용을 한 단계 더 발전시켜 유한열용량 유동 사이에서 작동하는 브레이튼 사이클의 운전조건에 따른 출력변화와 취대출력 조건을 규명하였으 며, 이것은 단순히 이론적용 대상의 확장이라는 의미와 함께, 앞에서의 카노 사이클의 이상적인 사이클인 반면 브레이튼 사이클이라는 점에서 공학적 의의가 있으며, 특히 원자력 등을 열원으로 하는, 열교환기가 있는 가스 터어빈 사이클의 설계나 운전조건 의 결정 등에는 직접 적용될 수도 있을 것이다.

LNG선 주증기계통의 열평형산전용 전산프로그램 개발 (The Development of a Heat Balance Evaluation Program for the Main Steam Line of LNG Carrier)

  • 최순호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제22권6호
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    • pp.854-861
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    • 1998
  • The demand of LNG as a cheap and clean energy which does not cause an environmental problem has sharply been increased in Korea. In general LNG is stored in a cargo tank specially designed as a liquid state below $-162^{\circ}C$. The main engine of a LNG carrier is generally a steam boiler because LNG is a highly flammable fluid with the possibility of explosion. The main engine of a cargo ship has to be capable of the propulsion load and various auxiliary loads for the safe navigation since it is the primary energy source. Therefore the evaluation of a main boiler's energy capacity is a key design point in the planning of LNG carrier's construction. This research is to develop the computational program for the analysis of steam boiler Heat balance for LNG carrier.

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바닥복사 난방시스템의 에너지 유동특성에 관한 시뮬레이션 및 실험적 연구 (Simulation and Experimental Study for Energy Flow Dynamics of Floor Radiant Heating System)

  • 안병천;송재엽;이태원;김용기
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.927-932
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    • 2006
  • A simulation and experimental study for energy flow dynamics of floor radiant heating system were performed. The study was done under both environmental chamber and a house with several rooms. The unsteady energy analysis method using equivalent R-C circuit and radiation heat transfer analysis of enclosure analysis method with simple structured rooms were used for computer simulation. Also, first order dynamics with time delay in analyzing the return water was considered. The results of temperature changes of the simulation study are good fit with the ones of experimental one.

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Vuilleumier열펌프용 재생기 특성 해석 (Analysis on the Regenerator Characteristics for a Vuilleumier Heat Pump)

  • 유호선
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.1572-1583
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    • 1993
  • 본 연구는 VM열펌프를 구성하는 2개 재생기의 특성을 동시에 고려하여 해석하 고자 시도되었다. 먼저, 기존의 유동 및 열전달모델들을 비교, 검토하여 VM열펌프용 재생기 특성에 부합되는 해석모델을 선정한다. 선정된 해석모델을 2차해석법(second -order method)의 개념에 의거, 실제 열펌프에 적용하여 작동조건 및 설계인자에 따른 재생기의 성능변화를 고찰한다. 여기서 2차해석법의 개념은 이상화된 전체시스템에 대한 해석결과로부터 압력, 질량유량 등 필요한 기본변수를 구하여 이들을 재생기특성 해석에 적용하는 접근방법으로서 재생기특성과 작동유체거동 사이의 상호작용은 고려 되지 않는다. 해석과정에서의 구체적인 계산은 각 구성요소에 대한 제원이 비교적 상세히 공개된 Schulz열펌프를 대상으로 수행하며 전술한 기본변수는 이미 발표된 VM사이클에 대한 단열해석법으로부터 구한다.

내적가역 사이클의 최대출력 조건 (The Maximum Power Condition of the Endo-reversible Cycles)

  • 정평석;김수연;김중엽;류제욱
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.172-181
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    • 1993
  • 본 연구에서는 이 사이클 주위에 열전달이 추가된 열기관에 대하여 최대출력 조건 등을 구하고, 내부의 사이클이 각각 타노 사이클 및 브레이튼 사이클인 경우의 결과와 비교하여, 내적가역 최대출력 사이클들의 특성을 밝히고자 한다.

CPVC 배관 동파방지용 열선의 위치 선정을 위한 비정상 열전달 수치해석 (Numerical Analysis of Unsteady Heat Transfer for Location Selection of CPVC Piping)

  • 최명영;최형권
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제29권6호
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    • pp.33-39
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    • 2015
  • 본 논문에서는 동절기 소방용 CPVC 배관의 동파방지를 위하여 최적의 열선위치를 에너지방정식과 비정상 비압축성 Navier-stokes 방정식을 사용하여 수치해석을 수행하였다. CPVC 배관은 탄소강관과 열용량 등 주요 물성에 큰 차이가 있어 배관 내 물의 유동에 큰 차이를 보이는 것을 확인할 수 있었다. 물의 자연대류와 CPVC 배관의 열전도가 결합된 복합열전달을 해석하였다. 상용코드(Fluent)를 사용하여 혼합 열전달 배관 내 물의 비정상적인 유동과 온도분포를 확인하였다. 소방용 CPVC 배관 단면의 하부에 열선을 설치하는 것이 다른 위치에 설치하는 것보다 시간에 따른 물의 최저 온도가 가장 높아서 동파방지에 보다 효과적인 것을 확인하였다.

직접 접촉식 4단 유동층 열교환기의 압력손실 및 열전달 특성 (The Pressure Drop and Heat Transfer Characteristics of a Direct Contact 4-Stage Fluidized Bed Heat Exchanger)

  • 임동렬;박상일;전광민
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.325-335
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    • 1992
  • In this work, direct contact 4-stage fluidized bed heat exchanger is experimentally studied to develop a new type of heat exchanger which recovers the energy contained in the high temperature waste gas exhausted from the industrial furnaces. A sand is used as a heat transfer medium in this experiment. To determine the optimum operating condition, 11 different perforated plates which have a different free area ratio with different hole diameter are used in the experiment. From the room temperature experiment, the pressure drop which is caused by fluidized bed formation is observed. The high temperature experiment is carried out to seek the optimum operating condition of high heat efficiency at low heat exchanger operation cost. The results of experiment are as following. The pressure drop in the high temperature condition can be predicted from the results of the room temperature experiment. And Nusselt number becomes smaller due to the increased interference between sand particles as Reynolds number increases when the dilute phase fluidized beds are formed in nigh temperature condition. But heat transfer amount through the total sand surface area become larger due to the large resident amount of sand. Considering the heat transfer amount and the heat exchanger operation cost, perforated plates which have either a 30% or 35% of free area ratio with 15mm of hole diameter are best fitted for our goal of this work. The values of .phi. which is a dimensionless number representing the absorption heat amount per unit sand rate are in the range from 0.4 to 0.5, when Reynolds number of waste gas ranges from 25-30 with these perforated plates.