본 논문은 슬로싱 상태에 놓인 포화 상태 액체수소탱크에서 열 유속 및 BOG(Boil-off gas)의 경향을 다루고 있다. 특히, 액체-기체간의 침투 및 혼합에 의한 열 교환에 관심을 두었다. 먼저, VOF(Volume of fluid)와 Eulerian 기반의 다상 유동모델로 모형 슬로싱 실험을 모사하여 압력을 예측하고 계측된 값과 비교하였다. 자유 수면 및 충격 압력 실험 결과와 해석 결과를 비교하였으며, 유체의 속도 예측에서 정확할 수 있음을 간접적으로 증명하였다. 그리고 2차원의 Type-C 원통형 수소탱크를 대상으로 다상열유동해석을 수행하였다. 이때 포화상태에 놓인 액체 및 기체수소를 가정하고, 해석을 통해 각 상간의 혼합에 의한 열 교환의 수준을 확인하고자 하였다. 단, 상간의 열 교환만을 관심으로 두고 있었으므로 질량전달 및 기화모델은 해석에서 제외하였다. 최종적으로 상의 혼합으로 인해 액체수소로 유입되는 열 유속의 기여도에 대하여 정리하였다. 또한 액체수소로 유입되는 열 유속과 집중 질량 기반의 간이식을 통해 BOG 발생량 및 경향을 예측하고 분석하였다.
네 종의 서로 다른 인산염을 견정련 보조제로 사용한 경우에 있어서, 정련용수 중 금속이온의 봉쇄, 정련용액의 pH 변화, 그리고 연감효과에 대하여 검토하고 아래와 같은 결과를 얻었다. 1. 칼슘경도성분에 대한 봉쇄효과는 TSPP와 SPD가 높은 봉쇄효과를 나타내었으며, SPM과 SHP는 비교적 낮은 봉쇄효과를 보였다. 2. 철성분에 대한 봉쇄효과는 SHP와 TSPP가 우수한 봉쇄능력이 있었다. 3. 4종의 인산염 중 TSPP와 pH값이 가장 높지만 비누에 비해서는 낮다. 4. 정련속의 pH값은 인산염의 종류에 따라 많은 차이가 있었으나 pH값이 클수록 정련효과가 크게 나타났다.
International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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제3권2호
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pp.127-133
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2001
With an objective of evolving quantitatively and qualitatively superior bivoltine breeds/hybrids of silkworm Bombyx mori L. for tropical conditions, breeding work was initiated in Central Sericultural Research and Training Institute, Mysore during 1992 by utilizing two Japanese hybrids namely BNl8$\times$BCS25 and Shunrei$\times$Shogetsu along with Indian evolved breed, KA. The breed CSR12 which is characterized with sex-limited larval marking and white oval cocoons was evolved from the Japanese hybrid BNl8 ${\times}$ BCS25 by crossing with KA, while the breed CSR6 which is characterized with normal marking (marked larvae) and white dumbbell cocoons was extracted from the Japanese commercial hybrid Shunrei${\times}$Shogetsu through continuous inbreeding coupled with selection. After fixation, these breeds along with other newly evolved breeds were subjected to hybrid study under optimum environmental conditions in the laboratory for expression of full potential of the genotypes. These hybrids were evaluated by Multiple Trait Evaluation Index (Mano et al., 1993). The hybrid CSR12${\times}$CSR6 was selected based multiple trait evaluation index value. The hybrid CSR12$\times$CSR6 recorded survival of 96.0%, shell weight of 50.0 cg, shell ratio of 24.3%, raw silk percentage of 19.6, filament length of 1,216 m, boil off loss of 22.4% and renditta of 5.1. On the other hand, the control hybrid (KA ${\times}$ NB4D2) has recorded survival of 90.6%, shell weight of 42.1 cg, shell ratio of 20.4%, raw silk percentage of 15.9, filament length of 999 m, boil off loss of 24.8% and renditta of 6.3. The hybrid CSR12$\times$CSR6 was authorized during 1997 by Central Silk Board, Government of India for commercial exploitation during favourable months based on national level race authorization test.
본 논문에서는 LNG 추진선박에서 발생하는 BOG(boil-off gas)를 이용하여 수소를 생산하고 수소 연료전지 시스템을 보조엔진으로 적용한 개질공정의 특성에 대한 연구를 수행했다. 연구를 위해 BOG 수증기 개질공정을 UniSim R410 프로그램을 이용해 공정설계하고, 개질기의 출구온도와 압력, SCR(steam carbon ratio)에 따른 생성물의 분율과 반응물의 소모량을 산출하였다. 연구 결과 개질온도가 890℃일때 메탄의 반응률이 100 %였으며, 최대 수소 생산량을 보였다. 또한 개질압력이 낮을수록 반응 활성도가 높았다. 하지만 그 이상의 온도가 되면 역반응의 우세로 인해 수소의 생산량은 감소하게 되고, 물과 이산화탄소의 양은 증가했다. 또한 SCR이 증가할수록 수소 생산량도 증가했으나 요구되는 에너지 소비량도 비례하여 증가했다. SCR이 1.8일 때 수소분율이 가장 높았으나 코킹방지를 위해 SCR이 3에서 운전하는 것이 최적 운전범위임을 확인했다. 그리고 개질압력이 낮을수록 발생되는 이산화탄소의 양은 증가했으며, 냉각 및 액화를 위해서는 이산화탄소 발생량을 기준으로 42.5 %의 LNG 냉열이 요구됨을 알 수 있었다.
Byeongchang Byeon;Hwalong You;Dongmin Kim;Keun Tae Lee;Mo Se Kim;Gi Dock Kim;Jung Hun Kim;Sang Yoon Lee;Deuk Yong Koh
한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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제25권3호
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pp.49-55
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2023
This paper presents the design of a re-liquefaction system as a BOG (boil-off gas) handling process in liquid hydrogen transport vessels. The total capacity of the re-liquefaction system was assumed to be 3 ton/day, with a BOR (boil-off rate) of 0.2 %/day inside the cargo. The re-liquefaction cycle was devised using the He-Brayton Cycle, incorporating considerations of BOG capacity and operational stability. The primary components of the system, such as compressors, expanders, and heat exchangers, were selected to meet domestically available specifications. Case studies were conducted based on the specifications of the components to determine the optimal design parameters for the re-liquefaction system. This encompassed variables such as helium mass flow rate, the number of compressors, compressor inlet pressure and compression ratio, as well as the quantity and composition of expanders. Additionally, an analysis of exergy destruction and exergy efficiency was carried out for the components within the system. Remarkably, while previous design studies of BOG re-liquefaction systems for liquid hydrogen vessels were confined to theoretical and analytical realms, this research distinguishes itself by accounting for practical implementation through equipment and system design.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제32권3호
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pp.379-386
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2008
The 36 liter LNG tank is designed to fit in the limited installation space of a small truck. Two LNG tanks allow one ton truck to run about 432 km per fueling. which is about 1.8 times longer than CNG mileage for the same truck. The variation of BOG with car acceleration for the different fuel liquid/vapor ratios in a tank is analysed by the modified Fortran program "Pro-Heatleak". Computational analyses show that the relationship between the BOG and liquid/vapor ratio is linearly proportional at a given acceleration. Fuel consumption decreases the volume of liquid fuel in the tank but increases the specific BOG. BOG increases with increasing of car acceleration when fuel liquid/vapor ratio is greater than 0.5 and decreases with increasing of car acceleration when fuel liquid/vapor ratio is less than 0.5. The difference between maximum and minimum BOG for full tank is about 12 percents. For the fuel liquid/vapor ratio equal to 0.5 BOG does not depend on car acceleration.
The evaporation of water from an aqueous solution is widely used in the food, desalination, pulp, and chemical industries. Usually, a large amount of energy is consumed in the evaporation process to boil off water due to atmospheric pressure. As a way of improving the energy efficiency of the evaporation process, the combination of multiple effect evaporation and thermal vapor recompression has been proposed and has become a successful technique. In this study, 4 multiple-effect falling film type evaporators for sugar solution are designed and the energy efficiency of the system is analyzed in response to the selection of the steam ejector position. Energy efficiency is increased and vapor is more compressed in the steam ejector as the Thermal Vapor Recompression (TVR) is arranged in the rear part of the evaporator system. A simplified 0-dimensional evaporator model is developed using non-linear equations derived from mass balances, energy balances, and heat transfer equations. Steam economy is calculated to compare the evaporation performance of the 4 proposed evaporators. The entrainment ratio, compression ratio, and expansion ratio are computed to check the ejector performance.
본 논문은 슬로싱(Sloshing) 거동에 놓인 극저온 액체수소 화물창의 BOG 예측을 위한 CFD 해석 절차를 다루고 있다. 특히, 적재율(Filling Ratio)에 따라 달라지는 열 유입과 그에 따른 액체수소의 기화 경향을 파악하기 위한 목적으로 수행되었다. 액체수소와 기체수소의 혼재에 의한 다상 열유동(Multiphase-Thermal flow) 특성을 반영하고 유동에 따른 강제 대류 현상을 열유속에 반영하기 위한 CFD 해석을 수행하였다. 다상 유동 모델의 정확성을 검증하기 위하여 슬로싱 실험의 압력 계측 값과 해석의 압력 값 및 자유수면(Free surface) 형상을 비교하였다. 소형 C-Type 독립형 액화수소 탱크를 대상으로 슬로싱 유동과 BOG 발생을 수치적으로 예측하였다. 해석 과정에서 VOF(Volume of fraction) 모델과 Eulerian 모델을 모두 적용하여, 액체수소에 유입되는 열 유속(Heat flux)의 예측 정확성을 비교하였다. 슬로싱 유무에 따라 액체수소에 유입되는 열 유속을 비교하여 슬로싱 유동의 포함 여부에 따른 BOG 발생량의 변화를 제시하였으며, 최종적으로 액체수소의 충전율(Filling ratio) 별로 BOG 발생량의 경향성을 제시하였다.
This study is concerned with the economic aspects of $125,000m^3$ class LNG carriers with different propulsion plant such as conventional steam turbine and slow speed diesel engine with reliquefaction plant. The ship's speed and L/B ratio were optimized with criterion of required freight rate(RFR) by using the PROCAL computer program package. In order to investigate the effect of fuel oil price, round trip distance and boil-off rate on the RFR and the optimum speed, sensitivity analysis were also performed.
As the oil price is dramatically jumping up, the consumption of LNG is rapidly expanding and the size of LNG carriers becomes bigger. For LNG ships, the application of DF (Dual-Fuel) engines gradually increases because of high efficiency, which alternatively use diesel or BOG (Boil-Off Gas) from cargo tank as a fuel. The surplus BOG from LNG cargo tank should be exhausted by GCU or liquefied through the BOG reliquefaction system and returned back. This study focused into its operational characteristics through the process simulation using HYSYS and discussed details on the influence of the variations of some operational parameters such as a distribution ratio by the change of fuel mass flow into the DF engine.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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