• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제31권8호
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• pp.15-18
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• 2002

축열 공조방식 중 현재 가장 많이 보급되고 있는 방식은 빙축열 방식과 수축열 방식이다. 본래 축열식 공조는 열원 용량을 감소하고, 값싼 심야전력을 통해서 운전비용(running cost)의 절감을 목적으로 하지만, 열을 저장하기 위한 "축열조"가 필요하므로, 필연적으로 초기투자비(intial cost)의 증가를 동반하며, 기존의 건물에는 쉽게 적용할 수 없는 등의 문제점이 있다. 따라서 축열을 위한 초기비용을 증가시키지 않는 축열식 공조방식으로서 건축물 자체가 가지는 높은 열용량에 착안하여 구조체 축열에 관한 연구가 최근 활성화되고 있다. 구조체 축열은 건축물 그 자체를 축열 매체로 이용하기 때문에 별도의 축열조가 필요 없고, 구조체 로부터의 "복사"형태로 거주영역에 직접적으로 작용하여 실내의 온열환경을 향상시킬 수 있다. 이 때문에 2차측 공조기의 용량을 절감시킬 수 있고, 축열 부위에서의 열반송이 필요없는 등, 구조체 축열 시스템은 기존의 빙축열과 수축열 방식에서는 없는 여러가지 장점을 가지고 있다. 구조체 축열 공조시스템은 기존의 공조시스템 중에서 급기구 부위만을 변경하여 주간에서 종래의 공조시스템과 같이 실내로 공조 공기를 급기하고, 야간에는 급기구에 설치된 댐퍼를 조절하여 천정면으로 공조 공기를 급기함으로써 구조체에 열을 축열시키는 방안이다. 본 시스템은 기존의 설비시스템을 이용하여 건축물의 구조체를 축열, 공조개시전 및 주간의 부하를 대폭 줄임으로써 에너지를 절감시킬 수 있다는 장점을 갖는다. 따라서 구조체 축열 공조시스템은 "지구환경 유지.전력부하 평준화.안전성.에너지 절약.비용절감.쾌적성"의 모든 조건을 만족시키는 유력한 차세대 공조 방식이 될 것으로 판단되며, 본 보에서는 공기순환형 구조체 축열시스템을 소개하고자 한다.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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• pp.115-120
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• 2003

Flow characteristics at secondary recirculation zone in a liquid fuel ramjet combustor are investigated using CFD and 3-D Stereoscopic PIV method. The combustors have two rectangular inlets that form 90 degree each other. Three guide vanes were installed in each rectangular inlet to improve the flow stability. The tested angle of the air intakes was 60 degree. The experiments were performed in the water tunnel test with the same Reynolds number in the case of Mach0.3 at inlet. Both computational and experimental results showed the secondary recirculation flow occurred at the front junction of inlet main stream and combustor chamber. The size of secondary recirculation region increased with upon closer center of axial combustor. Since the performance of combustor depends on not only the main recirculation in the dome region but also the secondary recirculation flow in a junction region, the optimal angle of the air intakes should consider the recirculation size as frame holder.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권1호
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• pp.127-137
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• 2021

미세먼지 전구체인 질소산화물(NOx)에 대한 대기배출부과금 제도가 2020년부터 국내에 도입 및 시행됨에 따라 이를 저감하기 위한 경제적인 연소기술 개발은 매우 시급한 실정이다. 본 연구에서는 해외 우드펠릿 대체재로서 REC(Renewable Energy Certificates) 확보가 가능한 국내 미이용 산림 바이오매스를 연료로 하여 0.1 MWth급 순환유동층 연소 설비에서 NOx 저감을 위한 air-staging 효과를 고찰하였다. 운전 변수로는 air-staging 적용 유무, 3차 공기 공급 높이(6.4 m, 8.1 m, 9.4 m) 그리고 air-staging 비율(1차 공기:2차 공기:3차 공기=91%:9%:0%, 82%:9%:9%, 73%:9%:18%) 변화이며 운전 변수에 대한 배기가스 내 NO와 CO 농도, 연소로 높이별 온도와 압력 프로파일, 포집된 비산재(fly ash) 내 미연탄소 함량과 연소효율을 분석하였다. 3차 공기를 가장 높은 9.4 m에서 공급한 air-staging 운전 시 NO 농도는 100.7 ppm으로 air-staging을 적용하지 않은 운전 조건(148.8 ppm)보다 32.3% 감소하지만 CO 농도는 오히려 52.2 ppm에서 99.8 ppm으로 91% 증가하였다. 더불어, NO 농도의 저감을 위한 환원영역과 CO 농도의 저감을 위한 산화영역 확보를 위해 3차 공기 공급 높이를 6.4 m로 유지하며 3차 공기 공급량을 늘리고 1차 공기 공급량을 낮춘 air-staging 운전 조건(73%:9%:18%)에서는 NO와 CO 농도가 각각 90.8 ppm과 66.1 ppm으로 air-staging 적용 조건 중 가장 감소되는 것을 확인하였다. 이러한 최적 운전 조건에서 연소효율 역시, air-staging을 적용하지 않은 운전 조건의 연소효율(98.3%) 보다 높은 99.3%임을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권9호
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• pp.623-629
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• 2017

다공배플을 가진 마이크로연소기에 레이놀즈응력 난류모형을 이용하여 난류유동 및 혼합특성에 대한 수치해석 연구를 수행하였다. 다공배플은 연소실 내부에 다수의 3차원 와유동을 발생시키는 기하학적 특징을 가지고 있다. 그러한 형상특징 중에서 배플두께를 변화시킬 경우 와유동구조의 다양한 변화가 얻어졌다. 여러 와유동중에서 연료유동으로부터 생성된 와유동은 혼합도 증가에 결정적 역할을 하였다. 연소실 내부의 3차원 와유동구조는 배플두께 변화에 따른 유동의 발달상태에 의존하였다. 특히, 배플두께가 연료유입구 직경보다 작을수록 배플구멍 제트유동의 속도분포는 포물선형태에서 안장모양의 형태로 변하였다. 연소실내부의 재순환영역크기 및 혼합도는 이러한 제트유동구조에 밀접한 상관관계를 가졌다.

• 에너지공학
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• 제8권2호
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• pp.224-232
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• 1999

캡슐형 잠열재를 이용한 열저장 시스템은 바닥 난방 및 건물 난방에서 매우 효과적인 시스템이다. 이러한 시스템 개발에 필수적인 요소가 열유동 매체가 순환하는 파이프 주변의 캡슐내 온도 분포와 열유동 매체의 유량 등이다. 그러므로 본 연구에서는 3차원 비정상 상태에서 Navier-Stokes 방정식, 난류모델을 비롯한 스칼라 보존 방정식을 적용하여 캡슐 블록의 온도 분포 및 파이프 내의 유동장 해석을 수행하였다. 또한 본 연구와 같이 계산 영역이 특별한 기하학적 현상을 형상(circle+square)인 문제 해결하는데 적용할 수 있는 새로운 격자 생성 기술(MBFGE/CCM)을 개발하였다. 격자계는 파이프에서 원형 격자를 이용하였고, 캡슐 블록에서 사각 격자를 이용하여 다중격자와 미세격자를 결합하여 사용하였다. 본 연구의 목적은 컴퓨터를 이용한 수치해석적 방법을 미세 캡슐을 이용한 축열보드에 적용하여 2종류의 열경계 상태에 대하여 속도와 온도분포를 계산하여 비교분석을 하는 것이다. 온도는 축열 보드의 한 쪽면은 대류면이고 다른 한쪽면은 단열면인 경우(Case 2)보다 양면 모두 단열인 경우(Case 1)일 때 더 높게 상승하였다. 온수 파이프 중심선인 Y=0 에 가까운 영역에서 Case 1과 Case 2사이에 축열 보드 내에서 온도 차이는 확연하게 나타났다. 향후 수치해석의 정확도를 높이고 축열 보드의 열전달 현상을 보다 정확히 계산하기 위해서는 위치 및 시간에 따른 정밀한 온도 측정값이 필요하고 특히 잠열재인 미세 캡슐이 상변화를 하므로 온도 변화에 따른 물질의 비열(C$_{p}$)과 열전달율(λ)을 고려한 방정식이 요구된다.