• Title/Summary/Keyword: 해수냉각

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A Study on the Ship's ORC Power System using Seawater Temperature Difference (선박의 해수 온도차를 이용한 ORC 발전 시스템에 관한 연구)

  • Oh, Cheol;Song, Young-Uk
    • Journal of Navigation and Port Research
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    • v.36 no.5
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    • pp.349-355
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    • 2012
  • In this study, for the purpose of reduction of $CO_2$ gas emission and to increase recovery of waste heat from ships, the ORC(Organic Rankine Cycle) is investigated and offered for the conversion of temperature heat to electricity from waste heat energy from ships. Simulation is performed with waste heat from the exhaust gasse which is relatively high temperature and cooling sea water which is relatively low temperature from ships. The result shows that 1,000kW power generation is available from exhaust gas and 600kW power generation is available from sea water cooling system. Different fluid is used for simulation of the ORC system with variable temperature and flow condition and efficiency of system and output power is compared.

Numerical Analysis on the Cavitation Performance of a Seawater Cooling Pump (해수냉각 펌프의 캐비테이션 성능에 대한 수치해석)

  • Tran, Bao Ngoc;Kim, Jun-ho
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.25 no.1
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    • pp.130-137
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    • 2019
  • In this study, a centrifugal seawater cooling pump was analyzed to investigate its cavitation behavior over different operating flow rates. 3D two-phase simulations were carried out with ANSYS-CFX commercial code. The $k-{\varepsilon}$ turbulence and Rayleigh-Plesset cavitation models were employed in the simulations. A head drop characteristics curves for three discharge rates was built based on numerical predictions. At higher flow rates, the impeller was more vulnerable to bubble cavitation. The 3 % head drop points of the pump working at 0.7Q, Q, and 1.3Q (Q: design flow rate) corresponded with NPSHa 1.21 m, 1.83 m, and 3.45 m, respectively. The volume of vapor bubbles was estimated and cavitation locations were anticipated to visualize the development of the cavity within the impeller. Moreover, the distribution of pressure coefficient and a blade loading chart are specifically presented, bringing out the harmful impacts of cavitation on the pump operation.

Model Development for the Surface Discharge of Heated Water using Turbulence Model (난류모델을 이용한 표면 온배수 확산모형의 개발)

  • 최흥식;이길성
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 1989.07a
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    • pp.113-114
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    • 1989
  • 원자력, 화력발전소, 제철소 등의 다양한 임해 공업시설로부터 방출되는 냉각용 온배수는 연안일대 해수의 열균형을 파괴시켜 생태계의 보존 및 환경관리에 좋지 못한 영향을 야기케 된다. 이러한 영향은 해안 또는 만내의 수중온도를 전반적으로 높일뿐 아니라 가동중단시 갑자기 수온을 떨어뜨려 해양생물상에 피해를 줄수도 있다. 또한 온배수에 의하여 온도가 상승된 해수가 취수구를 통하여 재순환되어 냉각기능의 부진을 초래하게되면 발전효율 또는 기계가동율을 저하시키게 된다. 이러한 측면에서 온배수의 확산에 대한 정성, 정량적인 예측은 환경영향평가, 취.배수구 설계조건의 산정 등에 매우 중요한 문제라 하겠다. 본 연구는 정지수역으로 유입하는 3차원 정상류 표면온배수 해석모형의 개발로서 개발된 모형의 수치실험을 통하여 온배수 확산의 물리적 특성을 규명한다. 지배방정식에 나타나는 Reynolds 응력항($)과 온도유동 프럭스항($)의 해석에서 필요한 난류모델은 k-$\varepsilon$ 모형에 난류 평균자승 온도유동($) 및 그 감쇄방정식을 추가한 4-방정식 모델로서 구성하였다. 아울러 3차원 정상류 모형에서 야기되는 타원형 방정식을 포물형 방정식의 형태로 전환하여 효과적으로 해석할 수 있도록 모델의 특성을 정리하였다. 본 모델의 검증을 위하여 Lal 및 Rajaratnam(1977)의 물리적 실험값과 비교해본 결과 온배수 거동의 물리적현상이 잘 일치하였다. 또한 McGuirk 및 Rodi(1979)에 의해 개발된 2-방정식 k-$\varepsilon$ 난류모형의 해석결과에 대하여 비교분석을 실시하였다.

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Heat Load Characteristics of Sea Water Cooling Apparatus on Inshore Fishing Boat (연근해 어선용 해수냉각장치의 열부하특성)

  • 한인근;문춘근;김재돌;윤정인
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.25 no.6
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    • pp.1317-1323
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    • 2001
  • The circumstance is giving the blow against fishermen with the incoming-decreasing and the difficulty of crew's supply & demand and management. In addition, the depression of the external situation like the departure of WTO system and the plan of EEZ proclaim is forcing fishery into improving their fishing condition. By this international and domestic circumstance, development of the sea water cooling apparatus for fish hold storage is demanded sincerely. First of all, we Investigated load characteristics which based on development of sea water cooling system and optimum fish hold storage. The experimental results is as follows. In creasing the speed of compressor and mass blew rate of refrigerant, the temperature of NaCl solution is low. And the load characteristics experiment on fish hold storage outlet is as fellows. As time goes by, increasing the mass flow rate of NaCl solution, temperature difference between inlet and outlet is small in a model of fish hold storage. These results provide many useful informations applicable to an actual design of sea water cooling system and optimum fish hold storage.

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화력발전소 CWD(Cooling Water Discharge)를 활용한 해양소수력 개발의 기술적인 고찰(화력발전소 CWD와 조위특성과의 Harmony)

  • Eom, Bok-Jin
    • 열병합발전
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    • s.69
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    • pp.15-20
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    • 2009
  • 소수력 계획 시 개발지점에 대하여 수많은 자료와 정보 등을 필요로 하게 되는데 특히 해당지역내의 유량분포에 대한 유황자료는 개발의 판단여부를 결정케 하는 중요한 요소이다. 소수력발전소의 설비용량에 직접 관계되는 설계유량의 결정과 재해방지를 위한 유출의 예측을 가능케 하고 발전소운영 시 가동률 및 경제성에도 직접적인 영향을 미치는 중용한 요소이나 여기서 논하는 소수력개발은 하천이나 댐과 같은 유형이 아니라 일정한 유량을 확보하여 배출하기 때문에 문제는 없다. 그러나 계절별 부하에 따른 냉각수량의 변화 및 소수력 발전유량의 변동, 조위(해수면) 변화 등에 따라 달라진다. 그러므로 수위조절을 위한 수문은 이들의 변화에 따라 자동운전이 가능해야 하지만 운전시 발전정격수위를 맞출 수 있도록 수문을 조절한 다음 Turbine Governor에 의해 유량 및 수위를 제어할 수 있도록 설계하여 냉각수 순환수 계통에 영향이 미치지 않게 언제나 적정수위를 유지시킬 수 있는 운전모드로 구축하는 것이 안정이라 볼 수 있다. 소수력발전설비 및 수문의 오작동 및 고장이 발생할 때 수위가 상승하여 냉각계통에 손실수두 증가, 취수펌프의 양정고 증가와 Surge 발생 등으로 발전소의 정상 운전에 미치는 영향이 없어야 하므로 세밀한 검토가 필요하기 때문에 폐쇄시간과 수압상승 값 등 요인 분석후 설계하여야 한다. Figure A와 같이 국내 화력발전단지에서 냉각수로 사용되고 방류되는 해수는 발전소에 따라 ca.70~150 CMS로 ca.2,000~5000 kW 이상의 수력에너지(H=4m 형성 기준)를 보유하고 있으나, 현재 활용되지 못하고 그대로 해양으로 방류되고 있어 이 수력에너지의 개발 방안을 오래전부터 검토하여 왔다. 발전소 온배수의 원활한 배수를 위한 설계 낙차와 함께 남서해안의 조위변화에 따른 낙차를 이용하는 것으로 소수력 발전 방식과 조력발전 방식의 특징을 동시에 활용할 수 있다.

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기기냉각수 최저온도와 정지냉각계통 유량조절밸브 개도에 관한 설계분석

  • 김도현;이중섭;오종필;오광석
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1995.10a
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    • pp.444-449
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    • 1995
  • 한국형 표준 원자력발전소의 정지냉각운전시 최대냉각율은 75$^{\circ}$F/hr(41.7$^{\circ}C$/hr)로 기술사양서에 규정되어 있다. 정지냉각운전 냉각율에 가장 큰 영향을 미치는 2가지 중요한 변수는 정지냉각계통 열교환기를 지나는 원자로냉각재 유량과 기기냉각수의 온도다. 이중 열교환기를 지나는 원자로냉각재 유량은 butterfly형 정지냉각계통 유량조절밸브의 개도에 의하여 조절되는데 개도에 따른 throttle 능력이 중요한 인자다. 또 기기냉각수의 온도는 해수온도의 변화에 따라 편차가 발생하므로 유량조절밸브의 개도와 기기냉각수 온도의 상관관계에 따라 냉각능력이 달라진다. 본 논문에서는 현 울진 3&4호기 정지냉각계통 열 교환기 및 조절밸브 둥의 설비를 기준으로 기술사양서 상의 냉각율 75$^{\circ}$F/hr(41.7$^{\circ}C$/hr) 유지가 가능한 최저 기기냉각수의 온도를 찾아보았고, 아울러 기기냉각수의 온도와 조절밸브의 개도 사이의 관계를 조사하였다. 그 결과 현재의 울진 3&4호기 조절밸브를 최저개도로 조절할 때 약 57$^{\circ}$F(13.9$^{\circ}C$)의 기기냉각수가 공급되어도 냉각율 제한치를 넘지 않는 것으로 분석되었다. 한편, 최저조절가능 유량이 약 2000 gpm(7570 l/min)일 경우에는 낮은 기기냉각수가 공급될 경우 최대냉각율을 초과하므로 한 train을 정지시키고 한 train만으로 운전할 것을 고려하여야 할 것으로 보인다. 이 경우 최저 약 56.5$^{\circ}$F(13.6$^{\circ}C$)의 기기냉각수가 공급되어야 한다. 본 논문의 분석결과는 향후 기기설계사양서나 운전지침서 등에 반영되어 실제 발전소 설계 및 운전절차 수립에 기여할 수 있을 것으로 생각된다.공감대의 형성이 요구된다. 질적 측면에서는 공원 녹지의 기능성의 회복이라는 측면과 시대에 부합되는 새로운 기능 및 가치의 부여가 필요하며, 이를 위해서는 공원의 매력, 공원의 시설기능 증진, 녹지의 질의 향상 및 녹지 가치의 증진에 대한 다양한 시책이 요구된다. 구성적 측면에서는 공원녹지의 개별적 존재보다는 공원 녹지를 상호간 유기적인 계통을 확보하여 공원 녹지의 네트워크를 형성하여 도시 속의 산재된 고립된 섬으로서의 공원 녹지가 아닌 시민생활에 늘 가까이 있는 생활 속의 공원녹지로 재편되어야 한다. 이러한 정책의 의제는 양적 측면에서 보전(CONSERVATION)과 창출(CREATION), 질적 측면에서 쇄신(RENOVATION)과 복구(RESTORATION), 그리고 구성적 측면에서 공원 녹지의 연결(CONNECTION)과 시민 참여에 의한 운동(MOVEMENT)이라는 정책 개념의 구현을 통해 가능하다. 이러한 정책 개념과 의제를 가지고 서울시 공원 녹지 정책을 구체화시키기 위해서 푸르름의 새로운 탄생이라는 기치 아래 풍요로운 서울, 사랑 받는 공원, 생활 속의 녹지의 3대 목표, 공원 녹지의 보전, 잠재 공원 녹지의 창출, 공원의 활성화, 녹지의 복구, 경관 보전 및 복구, 공원 녹지의 네트워크, 도시 녹화의 7대 과제를 설정하고 미시설 공원 녹지 집행, 개발 사업시 공원 녹지의 확보, 환경 녹지의 총량 보호 관리, 도시 소공원 개발, 역사 문화 공원 조성, 하천 공간 복원, 공원 시설 기능 개선, 이용 프로그램 개발, 공원 관리 개선, 환경 피해 녹지의 회복, 도시 환경 림 조성, 녹지 기능 증진, 도시 자연 경관 보전, 공원 녹지체계 구성, 공원 녹지 공급 균형, 주변 환경 녹화, 가로 녹화의 17개 시책을 제안하였다. 이러한 정책사업의 원활한 추진을 위해서는 기존의 관주도의 일방적인 공원 녹지 행정이 아닌 시민의 참여를 통한 시민이 함께 하는 정 책 사업의 추진이 요구되며, 특히 민간 부문의

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A Study on the Refrigerant Characteristics of the Organic Rankine Cycle Power System Using the Waste Heat of the Main Propulsion Engine (선박 주 추진 엔진폐열을 이용하는 고온도차발전시스템의 냉매특성에 관한 연구)

  • Song, Young-uk;Jee, Jae-hoon;Park, Sang-kyun;Oh, Cheol
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.27 no.6
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    • pp.839-845
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    • 2021
  • In this study, it shows the efficiency of each refrigerant through simulation method for ORC (Organic Rankine Cycle) power generation that converts waste heat discarded by ship exhaust into electricity for the purpose of reducing CO2 emission and increasing ship waste heat recovery. by Simulation was performed with waste heat from the exhaust gas which is relatively high temperature and cooling sea water which is relatively low temperature from ships. As a result of the sea water cooling ORC power generating system, efficiency of the working fluid with R717 is highest as a 2.86 % and the next working fluid is R152a, R134a, R143a and R125a.

Experimental Simulation of Local External Forcing of the Contained Rotating Flow (회전반 유체실험에서 국지적 외력의 실험적 모의)

  • Yi, Chang-Won;Na, Jung-Yul
    • The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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    • v.5 no.2
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    • pp.77-85
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    • 2000
  • Simulation of local external forcing and its response in the rotation table experiment has been investigated. Spatially-uniform external forcings have been applied in many experimental studies, however, based on the fact that the north-south distribution of the wind-stress curl and the existence of local maximum of the sea surface heat loss in the northern part of the East Sea, new method of combined effects of local forcings has been employed in separate experiments. Carefully designed local source or sink at the bottom of the cylindrical container can produce horizontal pressure gradient within the Ekman layer, and consequently the interior also attains the same pressure gradient that produces geostrophic interior circulation. In order to keep free surface during the local-surface cooling, a side-wall cooling method is suggested. For the various type of local forcing including the effects local cooling and the periodic change of local wind-stress curl, western-boundary flow in terms of its strength, position of separation from the boundary have been observed.

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Distributions of the Temperature and Salinity in Kamak Bay (가막만의 수온과 염분의 분포)

  • LEE Kyu-Hyong;CHO Kyu-Dae
    • Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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    • v.23 no.1
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    • pp.25-39
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    • 1990
  • The distributions of the temperature and salinity in Kamak bay which has two channels and three sea bottom topographic parts were studied by taking the detailed hydrographic data at the ebb and flood during four seasons from May, 1988 to Feb., 1989. The general pattern of the distributions of characteristics which the temperature and salinity has in Kamak bay is basically formed by the topography and sea water movement of the bay. The changes of these distributions by seasons mainly come from the heating and cooling of the sea surface and the increase of the run-off. The bay has three remarkable water masses and the their general characteristics are follows: the inner bay water has a stagnation character influenced by the inland and the concave of the sea bottom in the north west, Yosu harbor water has an estuary character of the low salinity caused by the run-off of Somjin river and Yon Tung brooklet in the north east, and the outer bay water has an out-sea character, as it is located near by the big mouth in the south of the bay. The distributions of those water masses at the ebb and flood show some different features due to the flow patterns, and the daily changes of oceanic conditions at the vicinity of Hangdae-ri are so big that it may influence the habitation and production of the living things in the bay.

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Seasonal Distribution of Oceanic Conditions and Water Mass in the Korea Strait and the East China Sea: Correction of Atmosphere Cooling Effect (대한해협과 동중국해의 해황과 수괴의 계절분포: 대기에 의한 냉각효과 보정)

  • Shin, Hong-Ryeol;Hwang, Sang-Chul;Kwak, Chong-Heum
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.22 no.1
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    • pp.47-64
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    • 2001
  • Water mass classification was conducted using the data of 1985 and 1986 in the East China Sea and the Korea Strait. Kuroshio water (type K) and mixed water (type I) were broadly distributed at 50 m depth in winter and spring, and mixed waters (type I to IV) were distributed in summer and autumn. At 100 m depth of the East China Sea, and mixed water (type I) was broadly distributed in winter and spring, and mixed waters (type I to III) were in summer, and type I was in autumn. Water mass in summer is the most influenced from the Chinese coastal water. In the Korea Strait, the Kuroshio water (type K) was the main water mass in winter and spring, and mixed waters (type I to IV) were in summer and autumn. If temperatures are corrected to remove the cooling effect from the atmosphere, the Kuroshiowater region was diminished, however the mixed water region was expanded in winter and spring. This shows that although the Kuroshio water appears to be a main water mass of the East China Sea and the Korea Strait in winter andspring, in reality the mixed water (type I) which is slightly changed from the Kuroshio water (type K) widely distributed. The tongue-shaped distribution of low density surface water indicates that the water mixed with the Chinese coastal water flows to the Korea Strait and the Okinawa in summer.

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