• 제목/요약/키워드: 전기-열해석

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원추형 집광기를 이용한 태양광-열(CPV/T) 복합시스템 개발 (Development of Photovoltaic-Thermal(CPV/T) System Based on Conical Solar Concentrator)

  • 나문수;이귀현
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.124-124
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    • 2017
  • 본 연구에서 원추형 집광기와 CPV셀을 기반으로 한 태양광-열(CPV/T) 복합시스템의 설계 및 제작과정을 다룬다. 원추형 집광기의 경우, 이론적 해석을 통하여 최고의 집열효율을 갖는 원추각 45도의 집광기 4개를 결합하여 사용하였다. 원추형 복합시스템은 태양에너지를 집열하여 열에너지를 생산하는 집광기와 작동유체의 순환을 위해 이중 구조로 제작된 흡수기, 집광된 태양으로부터 전기에너지를 생산하는 CPV셀 등으로 구성되어 있다. 효율적인 태양복사열 집광을 위해 태양 위치에 따라 고도각과 방위각을 추적할 수 있는 2축 태양추적장치를 설비하였다. CPV셀은 원추형 집광기의 중심부에 위치한 이중 흡수관의 고집광부인 상단부에 위치하였으며, CPV셀의 결함을 방지하고, 부가적 태양광 집광을 위해 2차 보조 집광기를 부착하였다. 본 논문에서 소개하는 원추형 CPV/T 복합 시스템은 기존 원추형 시스템에 CPV 셀을 부착하여 전기와 열을 동시에 생산 할 수 있으며, 생산된 전기에너지와 열에너지를 이용하여 온실재배의 난방 문제, 운영비용 절약 등 다양하게 농업 분야에 적용가능하다. 특히, 원추형 복합시스템은 설계 및 제작에 있어 쉽고 간결하며, 제작 단가가 낮다는 점에서 보급에 이점이 있을 것으로 사료된다.

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관군 열교환기에서 균일 자기장에 의한 전기 전도성 유체의 열유동 특성에 관한 수치해석 연구 (Numerical Study of Thermo-Fluid Features of Electrically Conducting Fluids in Tube Bank Heat Exchangers Exposed to Uniform Magnetic Fields)

  • 오진호;강남철;박일석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권10호
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    • pp.659-665
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    • 2017
  • 본 연구에서는 엇갈림 배열 관군 사이를 전기 전도성 유체가 흐를 때 외부에서 인가한 자기장의 영향으로 변화하는 열유동 특성을 수치해석적으로 연구하였다. Reynolds 수 50과 100의 비정상 층류 관군 유동에서 외부 인가 자기장의 세기를 의미하는 Hartmann 수를 0에서 100까지 점진적으로 변화시킴에 따라 관군 내부의 열유동 특성을 관찰하였다. Hartmann 수가 증가함에 따라 인가 자기장의 영향으로 관표면의 속도 경계층이 얇아지고, 유동 박리를 후류로 지연시키며, 관 후면에 형성되는 재순환 영역의 크기가 줄어드는 것을 관찰하였다. 최종적으로 열유동 변형에 의한 결과적 국소 및 평균 Nusselt 수 변화 특성을 제시하였다.

열유동 환경이 고려된 액체로켓엔진의 단열재 수치해석 (Numerical Analysis of Liquid Rocket Engine Heat Insulator Considering Thermal Flow Environment)

  • 정용현;이은석;설우석;양창환;김우겸
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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    • pp.165-169
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    • 2010
  • 케로신과 액체산소를 사용하는 액체로켓엔진은 극저온 영역과 고온의 연소가스 영역이 공존하게 된다. 전기부품을 포함한 엔진의 각 부품의 원활한 작동을 위해서는 단열재가 적절하게 엔진에 적용되어야 한다. 본 연구에서는 이러한 액체로켓엔진의 단열재 적용방안에 대해 세단계로 나누어 고찰하였다. 첫 번째로 고온및 극저온 부품을 정의하고 영역의 온도장을 해석하는 것이다. 두 번째는 각 부품 간을 연결해주는 배관 등의 연결부품에 대한 열전달 해석을 수행한다. 세 번째로 이러한 열전달 해석을 근거로 단열기준을 설정하여 적절한 온도분포가 형성되도록 단열재를 선정하고 적용하는 것이다. 본 논문에서는 이러한 적용방안에 대한 해외사례를 고찰하고 각 단계별로 단열재 적용방안을 마련해 본다.

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600 kJ SMES용 열 전도판의 구조에 따른 와전류 손실 특성 (Eddy Current Loss of the Cooling Plate According to its Shape for 600 KJ SMES)

  • 이상엽;곽상엽;박명진;김우석;이지광;최경달;배준한;김석호;심기덕;성기철;정현교;한송엽
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.132-133
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    • 2007
  • 본 논문에서는 600kJ급 SMES용 열전도판의 와전류 손실의 해석에 대해서 나타내었다. SMES의 운전 상태는 충전, 운전, 방전의 3가지 구간으로 나누어 볼 수 있다. 이 중 방전 구간에서는 SMES 코일에서의 전류 감소에 의해서 와전류 손실이 발생한다. 이때 발생하는 와전류 손실은 짧은 시간동안 발생하지만 그 크기가 크기 때문에, SMES 시스템 설계 시 냉각 시스템의 효율과 안정성을 위해서 반드시 고려되어야만 한다. 본 논문에서는 이러한 열 전도판의 와전류 손실을 해석하고, 그 형상의 변화에 따른 와전류 손실 값들을 분석하였다.

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가스 센서용 마이크로 히터의 표면 마이크로머시닝 기술 (Surface Micromachining for the Micro-heater Fabrication of Gas Sensors)

  • 이석태;윤의중;정일용;이강원;박형식
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.352-353
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    • 2006
  • 가스센서용 마이크로 히터 제작에는 표연 마이크로 머시닝 또는 벌크 마이크로머시닝 기술을 이용한다. 표면 마이크로 머시닝에 의한 마이크로 히터 (MHP) 구조의 경우, 기판과 박막간의 폭이 좁기 때문에 에칭 공정 후 세정이 잘 이루어지지 않으면 열적 절연이 잘 이루어지지 않아서 히터와 센서의 성능을 저하시키는 원인이 된다. 본 연구에서는 표면 마이크로 머시닝 기술에 의한 가스 센서용 마이크로 히터를 제작한다. $SiO_2$$Si_3N_4$를 성분으로 하며, $100{\mu}m\;{\times}\;100{\mu}m$의 면적과 350 nm 의 두께를 갖는 가스 센서용 마이크로 히터를 제작하였다. 이를 위하여 ANSYS를 통한 유한요소해석에 의한 열분포 해석으로 최적구조를 확인하였다. 센서로의 열 전달 효율을 높이기 위해 센서 박막은 히터 위에 적층하였다. 실리콘 표면과 마이크로 히터와의 간격은 에칭 공정을 통하여 $2{\mu}m$로 하였으며, 이 공간에서는 에칭 및 세정 후에 이물질이 깨끗이 세정되지 않고 남아 있거나, 습식 공정 중에 수분의 장력에 의한 열전연성이 나빠질 수 있는 등 단점이 있다. 이는 건식 등방성 에칭 공정을 통하여 해결하였다.

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전기 화학 반응을 포함한 3차원 열유동 해석을 이용한 용융탄산염 연료전지의 성능예측 (Prediction of MCFC Performance Using Three Dimensional Heat and fluid Flow Analysis with Electrochemical Reaction)

  • 조황묵;이경원;최도형
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2003년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.219-224
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    • 2003
  • An analysis procedure for the MCFC channel flow has been developed to predict the fuel cell performance. As for the electrochemical reaction, among several chemical reaction models, one that fits the data best is adopted after a comprehensive comparative study. The Wavier-Stokes, energy, and species equations are solved to obtain the velocity, temperature and concentration fields for a specified average current density. The procedure is iterative as the local current density, or the reaction rate, is allowed to vary with the gas composition. A series of calculations are then carried out to examine the effects of gas flow rate, gas composition, gas usage rate, inlet gas temperature, and average current density on the fuel cell performance. The fuel cell characteristics, such as the temperature, current density distributions, and the concentration fields, for various operating conditions are presented and discussed.

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동일하지 않은 왜형파전압이 3상유도전동기의 특성에 미치는 영향 (The effect of unlike, non-sinusoidal voltage on the characteristics of 3-phase induction motor)

  • 오경열
    • 전기의세계
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    • 제18권4호
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    • pp.16-21
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    • 1969
  • 3상유도전동기에 정현파형의 불평형 3상전압 혹은 고주파성분을 포함한 동일파형의 3상전압을 인가했을때의 전동기의 특성에 대ㅏㄴ 것은 발표되어 있지만, 고주파성분을 포함하고, 동시에 동일파형이 아닌 3상전압을 인가했을때의 특성에 대한것은 별로없는 것 같다. 수전단에서는 이러한 전압이 실제 인가되므로, 본논문은 고주파성분을 포함한 동일파형이 아닌 3상전압을 중성점이 접지되어 있지않은 3상유도전동기에 인가할때의 전동기의 특성을 몇가지 가정하에 작성한 등가회로에 의하여 수식적으로 해석하고 이를 실험에 의하여 확인하였다.

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심야전력 전기히터, 온풍난방을 채용한 단동 하우스의 열부하 해석 및 난방효율 평가 (Evaluation of Heating Efficiency and Analysis of Heating Loads in Greenhouses with Heating Systems of Electric Power Midnight or Hot Air)

  • 최동호;허종철;임종환;서효덕
    • 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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    • 한국생물환경조절학회 1999년도 정기총회 및 학술논문발표요지
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    • pp.5-8
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    • 1999
  • 동일부지내에 설치된 각 단동하우스에 무가온 상태 및 심야전력 전기히터, 온풍난방기를 각각 설치하여, 동절기 시설원예용 하우스의 온열환경, 난방방식별 에너지 소비특성, 난방효율에 대해서 검토하였다. 동절기 하우스의 벽체, 지붕을 통해 유출되는 관류열량을 정량적으로 계산하므로서, 하우스의 단열계획과 효율적 난방방식의 선정 및 난방에너지 절약을 유도할 수 있는 기초데이터를 제시하고자 한다. (중략)

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인버터 적용 펌프모타의 부하운전별 진동해석 (Analysis of Vibration of apply to drive pump with inverter)

  • 황진열;김기원
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1131-1132
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    • 2011
  • For the purpose to flow control of pump in booster pump station, nonlinear-load inverter equipment is being introduced. While inverter equipment has the advantage of power-ratio savings and volume control, due to the vibration of pump and motor, secondary breakdown may occur Purpose in this paper is reliable facility operation by providing optimal operationg standards through vibration analysis of apply to drive pump with inverter in long-term in booster pump station.

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LED를 이용한 치과 치료용 등기구 개발 (Development of Dental Treatment Using LED Lighting)

  • 최금연;어익수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1718-1719
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    • 2011
  • 본 논문은 LED를 이용한 치과 치료용 장비의 모듈 제작 시뮬레이션 실험 논문이다. Auto CAD를 사용하여 모델링하며, Photo-Pia 소프트웨어로 실험을 진행 한다. LED 모듈은 직선으로 배열하며, 빛의 확산을 방지하기 위해 반사판의 모양은 타원의 형태로 제작한다. LED의 광원의 Spec. 및 반사판의 Tilt Angle 변화를 통해 기존의 치과 치료용 장비와 비교 분석을 하며, COMSOL Multiphysics를 통해 열 해석을 한다. 그 결과, 시뮬레이션을 통해 실제 제작 하지 않고 유사한 결과를 도출할 수 있다.

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