• 한국유체기계학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.14-18
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• 2016

The power generation system using cold energy, which evolves in a large amount during the vaporization process of the liquefied natural gas, was designed in favor of the Rankine cycle with a mixed refrigerant as the working fluid. In this study it is intended to identify the allowable limits of the working fluid composition in respect of equipment safety in the Rankine cycle-type power generation system driven by the cold energy. The thermodynamic properties of the working fluid, which is a hydrocarbon mixture, were calculated with the Peng-Robinson model. In the steady state simulation of the power generation system by using a commercial tool Aspen HYSYS, the feed conditions of LNG Test Bed Train No.1 along with some necessary assumptions were incorporated. The results indicated that deterioration of the mechanical performance of the equipment as well as its safety would be brought about if contents of $C_2H_6$ and $C_3H_8$ in the mixture become, respectively, too high or too low.

• 태양에너지
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• 제15권3호
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• pp.91-103
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• 1995

튜브 내의 입구영역에서 대류와 비회복사(mon-gray radiation)가 동시에 일어날 때의 열전달 특성을 수치해석적으로 연구하였다. 작동유체는 이산화탄소, 수증기, 질소의 혼합가스라 하였고, 유동은 속도장과 온도장이 동시에 발달하는 층류 유동으로 가정하였다. 복사전달방정식을 풀기 편하게 하기 위해 P-1 근사법이 사용되었고 혼합가스의 비회흡수계수(non-gray sbsorption coefficient)는 지수광폭밴드모형(exponential wide band model)을 이용해서 구하였다. 열전달 특성에 대한 온도조건의 영향을 조사하기 위해 튜브의 축방향에 대한 평균온도와 뉴셀트수(Nusselt number)의 변화를 몇 가지 다른 온도조건에 대해 나타내었다. 속도장과 온도장이 동시에 발달하는 경우의 뉴셀트수를 속도장은 완전히 발달되어 있고 온도장만 발달하는 경우의 뉴셀트 수와 비교하였다. 또한, 가스의 성분조성이 대류와 비회복사 뉴셀트수에 미치는 영향을 조사하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제4권4호
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• pp.1-8
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• 2000

본 연구에서는 아음속/초음속 이젝터 시스템의 효과적인 설계를 목적으로, 증기 보일러로부터 발생하는 파열증기를 1차 구동유체로 하는 축대칭 아음속/초음속 이젝터 유동을 실험하였다. 과열증기는 여러형태의 아음속/초음속 노즐에 의하여 이젝터 혼합부로 방출되도록 설계되었으며, 2차정체실 내부에 있는 대기 공기는 증기제트에 의하여 혼합부로 유입된다. 실험에서는 2차정체실의 진공성능을 조사하기 위하여 넓은 범위의 이젝터 자동압력비에 대하여 적용하였다. 본 연구의 결과로부터 이젝터목에서 혼한유동의 정압은 1차 노즐의 형태에 관계없이 이젝터 작동압력비의 함수만에 의하여 결정된다는 것을 알았다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2000년도 제14회 학술강연논문집
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• pp.17-17
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• 2000

이젝터-디퓨저 시스템은 고압의 기체를 노즐로 팽창시켜서 얻은 대량의 운동에너지를 이용하여 낮은 에너지를 가지는 주변의 기체를 외부로 배출시키는데 이용되는 유체 역학적 펌프이다. 이젝터-디퓨저 시스템은 작동부가 없고 구조가 단순하여 설치/보수 및 시스템 전체의 경량화에 많은 이점이 있으므로 그 활용도가 증대하고 있는 추세이다. 그러나 이젝터-디퓨저를 지나는 초음속 유동은 복잡한 충격파 및 난류현상들로 인하여 그 물리적 특성들이 명확히 알려지지 않았다. 특히 이러한 제현상들의 간섭과 전단층의 불안정성 때문에 발생하는 비정상성은 1차 유동과 2차 유동의 혼합작용에 영향을 미쳐, 결국 시스템 전체의 배기성능을 저하시킬 뿐만 아니라, 소음과 진동을 발생시켜 시스템의 안정적인 운전을 방해한다.

• 동력기계공학회지
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• 제13권6호
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• pp.22-28
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• 2009

열역학 제 2법칙의 관점의 열역학적 가용에너지인 엑서지 해석법을 적용하여 가솔린, 메탄올, M90 연료를 사용한 전기점화 기관의 성능해석을 수행하였다. 열역학적 사이클 해석을 위하여 사이클을 구성하는 각 과정은 열역학적 모델로 단순화하였고, 크랭크 각도에 따른 실린더의 압력과 작동유체를 구성하는 연료, 공기 및 연소생성물의 열역학적 물성 값들을 이용하여 각 과정에서의 엑서지와 손실 일을 계산하였다. 실험데이터는 단기통 전기점화기관을 가솔린, 메탄올과 M90(메탄을 90%+부탄 10%의 혼합연료)을 연료로 WOT(Wide Open Throttle), MBT(Minimum advanced spark timing for Best Torque), 2500rpm 조건으로 운전하여 측정하였다. 계산에 이용한 자료는 실험으로 측정한 크랭크 각도에 따른 연소실의 압력, 흡입공기와 연료유량, 흡입공기 온도, 냉각수 온도와 배출가스 온도 등이다. 이를 이용하여 각 과정에서의 엑서지와 손실 일을 계산하였으며 각 과정에서의 손실 일은 연소과정에서 가장 크며 팽창과정, 배출과정, 압축과정 및 흡입과정 순으로 크게 나타났다.

• 에너지공학
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• 제9권3호
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• pp.202-211
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• 2000

본 연구는 다양한 각도를 가지는 와이어코일을 사용하여 관내 단상 열전달 촉진 및 압력강하 특성 실험을 수행하였다. 작동유체는 순수 물과 에틸렌글리콜을 체적비율로 50% 혼합하여 사용하였으며, 시험부 관지름은 11mm와 13.88mm이고, 시험부 길이는 760mm를 사용하였다. 평활관과 와이어코일을 삽입한 열전달촉진관에 대한 관내 열전달계수와 마찰계수는 실험에서 측정한 온도, 유량, 압력강하 값을 기초로 구하였다. 와이어코일에 대한 거친표면해석을 수행하였으며, 그 결과를 거칠기 래이놀즈수에 대한 운동량전송 거칠기함수와 열전달 거칠기함수로 표현하였으며 이에 대한 상관식을 제시하였다. 이 상관식들은 거칠기 레이놀즈수, 코일 각도, 프란틀수의 함수로 표현하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.367-370
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• 2011

에틸렌을 연료로하는 직결식 이중모드 스크램제트 연소기에서 연소와 충격파-열 발생 천이 과정에 대한 고해상도 수치 연구를 수행하였다. 연소기의 확산 부에는 질량 유량 공급으로 유효 면적을 줄이고 유속을 아음속으로 낮추어 연료-공기 혼합과 점화를 촉진하기 위하여 air-throttling을 적용하였다. 본 결과는 이중모드 스크램제트 연소기에서 작동 영역의 천이 과정을 잘 이해할 수 있는 상세한 보여주었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권8호
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• pp.836-842
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• 2013

본 연구에서는 고효율 20 kW급 해양온도차 발전사이클을 새롭게 제안하고, 발전사이클의 성능이 최대가 되는 작동유체를 선정하기 위해서 단일냉매 15종과 혼합냉매 16종을 적용하여 발전사이클의 성능을 비교 분석하였다. 시스템 효율, 필요 냉매순환량, 그리고 TPP와 같은 인자를 사용하여 발전사이클의 특성을 분석하였다. 우선, 발전사이클의 효율 측면에서는 R32/R152a(87:13)이 가장 높으며, 필요 냉매 순환량은 R717이 가장 낮다. 그리고 논문에서 새롭게 제시한 TPP의 분석 결과에서는 R32/R134a 70:30이 가장 적합한 냉매로 나타났다. 이상의 결과로부터, 각각의 분석인자에 적합한 냉매는 그 목적에 따라서 다르다는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 이러한 분석인자에 맞는 냉매의 선정이 필요하다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.209-217
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• 2013

이 논문은 선박용 디젤엔진의 진동제어에 적용할 수 있는 MR 유체기반 마운트(MR 마운트)의 최적설계를 제시한다. 이 연구에서는 압착모드, 유동모드, 전단모드를 포함하는 혼합모드가 제안되었고 설계되었다. 효과적인 진동제어를 위하여 요구되는 MR 마운트의 작동 댐핑력을 결정하기 위하여 디젤엔진의 기진력이 분석되었다. 이 분석에서 V-type엔진이 고려되었으며 피스톤의 토크에서의 속도와 가스압력간의 관계를 유도하였다. 결과적으로 상업적으로 이용 가능한 MR 유체의 장의존적 유동특성과 기진력을 통합함으로써 적절한 MR 마운트의 크기가 설계되었다. 게다가 기하학적 제한조건이 고려된 최대 구동력을 얻기 위해 ANSYS를 이용하여 최적설계가 수행되었다. 자기밀도분석을 통해 바닥간격과 코일의 반지름과 같은 최적설계변수가 결정되었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.93-99
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• 2012

이 논문은 선박디젤엔진의 진동제어에 적용할 수 있는 MR 유체기반 마운트(MR 마운트)의 최적설계를 제시한다. 이 연구에서는 압착모드, 유동모드, 전단모드를 포함하는 혼합모드가 제안되었고 설계되었다. 효과적인 진동제어를 위하여 요구되는 MR 마운트의 작동 댐핑력을 결정하기 위하여 디젤엔진의 기진력이 분석되었다. 이 분석에서 V-type 엔진이 고려되었으며 피스톤의 토크에서의 속도와 가스압력간의 관계를 유도하였다. 결과적으로 상업적으로 이용 가능한 MR 유체의 장의존적 유동특성과 기진력을 통합함으로써 적절한 MR 마운트의 크기가 설계되었다. 게다가 기하학적 제한조건이 고려된 최대 구동력을 얻기 위해 ANSYS 를 이용하여 최적설계가 수행되었다. 자기밀도분석을 통해 바닥간격과 코일의 반지름과 같은 최적설계변수가 결정되었다.