• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제26권5호
• /
• pp.92-98
• /
• 2012

최근 개정된 초고층건물 특별법에서는 피난안전구역을 최소 30개층 마다 설정함과 동시에 계단실을 수직구획 하도록 규정하고 있다. 이에 본 연구에서는 중앙코아 방식의 80층 초고층건물 계단실 수직구획이 연돌효과 및 계단실 급기가압 성능에 미치는 영향을 시뮬레이션 해석을 통해 분석하였다. 해석결과, 계단실 수직구획이 없는 경우 연돌효과로 인해 최대 차압 250 Pa 이상이 발생하였으며, 계단실만 수직구획한 경우에는 10 Pa 정도만 감소하였으나 계단실과 승강기의 승강로를 동시에 수직구획한 경우 최대차압이 약 125 Pa로 낮아져 연돌효과가 약 50 % 감소하였다. 또한, 계단실을 급기가압 할 경우 계단실온도가 실내온도와 외기온도 차이의 약 1/2일 때가 소요급기풍량 측면에서 가장 효율적인 것으로 예측되었다.

• 설비공학논문집
• /
• 제19권4호
• /
• pp.339-345
• /
• 2007

In the present study, a 10-cell PEMFC stack with straight type cathode flow channels is employed to investigate the effect of inlet air flow header configuration on the overall fuel cell performance. Four different types of inlet flow headers are considered and the flow patterns according to the air inlet flow header configuration are numerically obtained. The computed result for a modified header predicts about 8.5% improvement in the air flow distribution at 10-cell cathode channel inlets. Experiments are also carried out to confirm the numerical findings by measuring actual air flow distributions and the polarization curves of the PEMFC stack.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제23권6호
• /
• pp.91-97
• /
• 2009

본 연구에서는 현장실험결과를 바탕으로 모델링 해석을 통해 초고층건물에서 배연창이 가지는 배연성능의 경향성을 분석 및 평가하였다. 분석건물은 현장실험 대상건물인 40층 건물 외에 동일한 구조의 80층 및 120층 규모의 초고층건물로서 외기온도 TAC 2.5% 조건에서 건물의 층수, 배연창 개방방식 및 외벽의 기밀도가 배연창의 배연성능에 미치는 영향을 공기유동해석 프로그램인 CONTAMW 모델링을 통해 정량화된 분석결과를 도출하였다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.109-115
• /
• 2010

중앙코어형 80층 초고층건물에서 평상시 동절기 연돌효과에 따른 최대차압은 약 75Pa로 외부 풍속이 없을 시에는 별 문제가 되지 않았으며, 화재로 계단실 단독 급기가압 시에는 급기가압 팬의 위치에 따라 급기 초기에 최대 약 225pa의 차압이 발생할 수 있으며 이를 해소하기 위한 적절한 과압배출장치나 대책이 필요하였다. 급기 송풍기의 위치에 따른 단독하부급기 방식이 최대차압의 크기와 분포 특성 및 최소설계차압 유지를 위한 소요풍량 면에서 가장 유리하였으며, 단독 상부급기방식은 소요급기풍량이나 차압분포 특성을 고려할 때 우리나라 특성에는 가장 적합하지 않는 것으로 나타났다. 차가운 외기 급기로 인해 계단실의 온도가 점차 하강하게 되면 계단실 연돌효과의 감소로 인해 소요풍량이 줄어들었으며 고층부에서의 차압은 줄어드는 반면 저층부에서의 차압이 크게 증가하는 양상으로 변화하는 것으로 나타났다.

• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제21권2호
• /
• pp.35-43
• /
• 2001

The results of numerical simulation on the performance of a solar chimney system in building are described. The inside surface temperature of four walls within the solar chimney arc calculated with solar radiation and outdoor temperature in summer. The air within the solar chimney is heated by conduction, convection and radiation. Air temperature distribution from the bottom to the top and outlet air temperature can be obtained by solving energy balance equation. Since the buoyance or stack effect is affected by temperature difference between the bottom and the top within the solar chimney. It is evaluated using inlet and outlet temperatures. It is expected that natural ventilation by the solar chimney of witch the height is 7.8m and the cross sectional area is $4.93m^2$ can provide about $6400m^3/h$ on sunny day.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
• /
• 대한설비공학회 2005년도 하계학술발표대회
• /
• pp.118-118
• /
• 2005

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.286-286
• /
• 2009

A small PEM fuel cell has two different stack configurations such as active and passive stacks. The active stack has a distintion of high power density although it makes system complex by using alr blower and related BOPs resulting in large system volume. On the contrary, passive stack has an advantage of compact system because it doesn't need air supplying devices although it reveals relatively low stack power density. In this study we fabricated two 10W PEMFC stacks with different stack configurations, active and passive stacks, and tested their performance and stability. The active stack consists of 13cells with an active area of $5cm^2$. The passive stack has 12cells with an active area of $16cm^2$. When we compared the stack performance of those stacks, the active stack showed higher power density compared to the passive stack, particularly at high voltage regions. However, at low voltage and high current regions, the passive stack performance was comparable to the active stack. The stack stability was largely dependent on the fuel humidity, particularly for active stack. At low humidity conditions, the active stack performance was decreased continuously and the cell voltage distribution was not uniform showing seriously low cell voltage at center cells mainly due to the cell drying. The passive stack showed relatively stable behavior at low humidity and the stack performance was largely dependent on the atmospheric conditions.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.194-200
• /
• 2008

고층건물에서 급기가압 제연시스템과 같이 연기제어를 위해 제연구역에서의 압력차를 이용하는 제연시스템을 성공적으로 설계하고 운영하기 위해서는 건물내 압력형성에 영향을 미치는 건축적 요인들을 검토해야 하며 그중 큰 영향을 발휘하는 요인이 연돌효과이다. 본 연구에서는 고충건물의 피난환경과 제연시스템에 대해 연돌효과가 미치는 영향을 검토하기 위해서 여름과 겨울철에 각각국내 고층건물을 대상으로 급기가압 제연시스템을 가동하면서 피난계단, 부속실 및 거실에서의 압력변화를 측정하고 분석하였다. 연돌효과의 영향이 커지는 겨울철의 경우 급기가압 제연시스템이 가동되면 부속실에서 계단쪽으로의 누기현상과 연돌효과가 합쳐지면서 고층부의 계단실내 압력이 크게 상승하여 재실자가 대피를 위해 피난문을 열고자 할 때 문제가 발생할 수 있다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
• /
• pp.2589-2593
• /
• 2008

In a fuel cell vehicle using polymer electrolyte membrane fuel cell(PEMFC), hydrogen is over-supplied to gain higher stack efficiency. So it is needed considering fuel efficiency to re-circulate hydrogen which is not reacted in stack. And to re-circulate hydrogen, a blower or an ejector is used. Ejector re-circulation system has several merits compared with blower system, for example no parasite energy, simple structure and no lubrication system. But the secondary flow of an ejector in fuel cell vehicle, has high humidity because of crossover problem in stack. Therefore in this paper, ejector is designed by 1-D modeling and CFD with the primary and secondary flow of hydrogen. And the ejector which has the primary and secondary flow of air, is designed to have the same Reynolds number and Mach number at the nozzle exit as the hydrogen ejector's. And this air ejector is tested while the humidity of the secondary flow is varied.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제27권1호
• /
• pp.42-48
• /
• 2016

This study presents an experiment investigation on natural convection heat transfer of air-cooling Proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) in a enclosure system for unmanned aerial vehicles (UAVs). Considered are replacing fuel cell stack with Aluminum block for heat generating inside a enclosure chamber. The volume ratio of fuel cell stack and chamber for simulation to the actual size of aerial vehicle is 1 to 15. The parameters considered for experimental study are the environmental temperature range from $25^{\circ}C$ to $-60^{\circ}C$ and the block heat input of 10 W, 20 W and 30 W. Effect of the thermal conductivity of the block and power level on heat transfer in the chamber are investigated. Experimental results illustrate the temperature rise at various locations inside the chamber as dependent upon heat input of fuel cell stack and environmental temperature. From the results, dimensionless correlation in natural convection was proposed with Nusselt number and Rayleigh number for designing air-cooling PEMFC powered high altitude long endurance (HALE) UAV.