• 제목/요약/키워드: Combustion pattern

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유리화공정 고온영역에서의 방사성 배기체 유동해석 (Numerical Analysis of Off-Gas Flow in Hot Area of the Vitrification Plant)

  • 박승철;강원구;황태원
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.213-220
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    • 2007
  • 유리화공정 고온영역에서의 방사성 배기체 유동해석을 해석하기 위하여 상용 수치해석 범용 툴인 FLUENT를 이용하여 적용성을 검토하여 보았다. 수치해석을 통하여 유리화공정 원형설비에 영향을 미치는 인자를 파악하였는데, 저온용응로, 배관냉각기 및 고온필터 등의 세 단계로 나누어 해석을 수행하였다. 저온용융로의 경우 폐기물 처리용량에 따른 해석과 저온용융로 내부 과잉산소 공급 비에 따른 연소지연 가능성에 대한 수치해석을 수행하였다. 배관냉각기의 경우에는 각종 수치 모델 및 외벽 열전달계수를 확보하였으며 또한 방사성 핵종의 거동을 모사할 수 있는 수치적 기업을 검토하였다. 이러한 방법론을 적용하여 핵종의 열교환기 내부에서의 응고 특성에 대하여 고찰하였다. 수평 유입형식의 인입관이 있는 일반적인 형상과 유입구가 필터 내부에 수직으로 있는 고온필터의 수치해석을 통하여 인입관의 위치에 따른 고온필터의 작동 특성을 비교하였다.

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추진제 특성을 이용한 에어백 인플레이터 성능 제어에 대한 실험 및 해석에 대한 연구 (Automotive Airbag Inflator Analysis Using Measured Properties of Modern Propellants)

  • 서영덕;김건우;홍범석;김진호;정석호;여재익
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.53-62
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    • 2010
  • An airbag is composed of housing assembly, door assembly, cushion assembly, and an inflator. The inflator is the essential part that generates gas for airbag. When an airbag is activated, it effectively absorbs the crash energy of the passenger by inflating a cushion. In this study, tank tests were performed with newly synthesized propellants with various compositions, and the results are compared with the numerical results. In the simulation of inflator, a zonal model has been adopted which consisted of four zones of flow regions: combustion chamber, filter, gas plenum, and discharge tank. Each zone was described by the conservation equations with specified constitutive relations for gas. The pressure and temperature of each zone of the inflator were calculated and analyzed and the results were compared with the tank test data. In the zone of discharge tank the pressure quickly rose, the pattern of pressure curve was very similar to the pressure curve of real test. And in zone 1 & 2 & 3 the mass of products was increased and decreased with time. In zone 4, the mass of products was increased with time like real inflator. From the similarity of pressure curve in zone 4 and closed bomb calculation the modeled results are well correlated with the experimental values.

유리화공정 고온영역에서의 방사성 배기체 유동해석 (Numerical Analysis of Off-Gas Flow in Hot Area of the Vitrification Plant)

  • 박승철;김병렬;신상운;이진욱;강원구;홍석진
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2005년도 추계 학술대회 논문집
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    • pp.69-78
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    • 2005
  • 유리화공정 고온영역에서의 방사성 배기체 유동해석을 통하여 해석에 적합한 모델을 개발하였다. 개발된 모델을 이용한 수치해석을 통하며 유리화공정 원형설비에 영향을 미치는 인자를 파악하였는데, 저온용융로. 배관냉각기 및 고온필터 등의 세 단계로 나누어 해석을 수행하였다. 저온용융로의 경우 폐기물 처리용량에 따른 해석과 저온용융로 내부 과잉산소 공급 비에 따른 연소지연 가능성에 대한 수치해석을 수행하였다. 배관냉각기의 경우에는 각종 수치 모델 및 외벽 열전달계수를 확보하였으며 또한 방사성 핵종의 거동을 모사할 수 있는 수치적 모델을 개발하였다. 이러한 방법론을 적용하여 핵종의 열교환기 내부에서의 응고 특성에 대하여 고찰하였다. 수평 유입형식의 인입관이 있는 일반적인 형상과 유입구가 필터 내부에 수직으로 있는 고온필터의 수치해석을 통하여 인입관의 위치에 따른 고온필터의 작동 특성을 비교하였다.

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열회수장치의 열교환 파이프배치형식별 열교환 성능 비교(II) (Comparision of Heat Exchanging Performance Depending on Different Arrangement of Heat Exchanging Pipe (II))

  • 서원명;강종국;윤용철;김정섭
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2001년도 학술발표회 발표논문집
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    • pp.281-285
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    • 2001
  • This study was carried out to improve the performance of heat recovery device attached to exhaust gas flue connected to combustion chamber of greenhouse heating system. Three different units were prepared for the comparison of heat recovery performance; AB-type(control unit) is exactly the same with the typical one fabricated for previous study of analyzing heat recovery performance in greenhouse heating system, other two types(C-type and D-type) modified from the control unit are different in the aspects of airflow direction(U-turn airflow) and pipe arrangement. The results are summarized as follows; 1. In the case of Type-AB, when considering the initial cost and current electricity fee required for system operation, it is expected that one or two years at most would be enough to return the whole cost invested. 2. Type-C and Type-D, basically different with Type-AB in the aspect of airflow pattern, are not sensitive to the change of blower capacity with higher than $25\;m^{3}/min$. Therefore, heat recovery performance was not improved so significantly with the increment of blower capacity. This is assumed to be that air flow resistance in high air capacity reduces the heat exchange rate as well. Never the less, compared with control unit, resultant heat recovery rate in Type-C and Type-D were improved by about 5% and 13%, respectively. 3. Desirable blower capacity for these heat recovery units experimented are expected to be about $25\;m^{3}/min$, and at the proper blower capacity, U-turn airflow units showed better heat recovery performance than control unit. But, without regard to the type of heat recovery unit, it is recommended that comprehensive consideration of system's physical factors such as pipe arrangement density, unit pipe length and pipe thickness, etc., are required for the optimization of heat recovery system in the aspects of not only energy conservation but economic system design.

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GND조건이 CISPR25 복사방출 시험에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Effect of GND Condition on CISPR25 Radiation Emission Test)

  • 윤진상;홍익표
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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    • pp.404-407
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    • 2018
  • 1장 - 자동차는 엔진에서 만든 동력을 바퀴에 전달하여 지상에서 승객이나 화물을 운반하는 교통 수단이다. 과거에 내연기관에서에서 출발한 자동차는 최근에는 전기자동차와 혼합된 하이브리드와 순수 전기자동차 등이 출시되고 있다. 이로 인한 다양한 부품으로 인한 기술의 발전 및 안정성 강화 등으로 첨단 전기 전자제품의 배치는 증가할 수 밖에 없었고 그로 인해 전자파 환경은 더욱 복잡하고 다양할 수 밖에 없다. CISPR 25에서는 전자기파 노이즈에 대한 시험 방법에 대해서 연구를 진행 중에 있다. 그 중 복사방출 시험에서 요구된 GND 조건에 따른 노이즈 패턴을 분석 하기 위해 다양한 조건을 적용해 비교 검증하고자 한다. 2장 - EMI 챔버의 일반적인 특성 기술, 시험 법 및 측정 장비에 대해 기술한다. 3장 - RE 시험 : 시료가 Center에 있을 때 Ground Strap 변화에 따른 노이즈 분석, 시료가 Center가 아닌 다른 곳에 있을 때 Ground Strap 변화에 따른 노이즈 분석 검증 하고자 한다.

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스프레이 특성에 가솔린 - 바이오 디젤 혼합 연료의 효과 (The effects of Gasoline-Biodiesel Blended Fuels on Spray Characteristics)

  • 삭다 통사이;임옥택
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제26권3호
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    • pp.287-293
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    • 2015
  • The current study has investigated the effects of biodiesel blended with gasoline on the spray characteristics in a Constant Volume Combustion Chamber (CVCC). With the concentration of 5, 10, 15 and 20% by volume, biodiesel was blended with commercial gasoline and performed on the macroscopic visualization test. Pure gasoline and biodiesel were also tested as the reference. The shadowgraph technique was conducted in the constant volume chamber. The spray images were recorded by a high speed video camera with frame speed 10,000 frame per second. Fuel injection was set at 800, 1000 and 1,350 bar with the simulated speed 1,500 and 2,000 rpm. The back pressure was controlled at 20 bar. The spray angle and penetration tip were measured and analyzed by using the image processing. At the high injection pressure, the spray penetration length with the simulated speed 1,500 rpm showed that B100 was lower than GB00-20 whereas the spray penetration length with the simulated speed 2,000 rpm exhibited that GB blends and B100 were insignificantly different. Due to biodiesel concentration, its effects on spray angles were observed throughout injection periods (T1, T2 and T3). At the simulated speed 1,500 rpm, the spray angle of GB blends and B100 presented the same pattern following injection timing. In addition, when the simulated speed increased to 2,000 rpm the different spray angle of all blends disappeared at main injection (T3).

마이크로채널 메탄 수증기 개질 반응기의 열 및 물질 전달 특성에 관한 수치해석 연구 (Numerical Study of Heat and Mass Transfer Characteristics in Microchannel Steam Methane Reforming Reactor)

  • 전승원;이규정;조연화;문동주
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권9호
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    • pp.885-894
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    • 2012
  • 마이크로채널 메탄 수증기 개질 반응기의 열 및 물질 전달 특성을 이해하기 위한 수치해석 연구를 수행하였다. Rh-촉매의 메탄 수증기 개질 반응과 Pt-촉매의 메탄 연소 반응을 함께 모델링하였다. 화학 반응의 반응 속도를 해석 모델에 적용하였다. 접촉시간, 평행류 대향류 등 유동 패턴, 채널 크기 등이 개질 성능과 온도 분포에 미치는 영향을 관찰하였다. 평행류와 대향류는 서로 반대되는 온도 분포를 갖게 되고, 그로 인해 서로 다른 반응 속도와 화학종 몰분율을 나타낸다. 접촉시간이 짧아지고 채널 크기가 증가할수록 촉매층과 혼합물 유동 사이의 물질 전달이 제한되어 개질 성능은 감소하게 된다.

추진제 형상과 연소관 단열재 불균일 삭마의 관계 (The Relationship between Grain Design and Non-uniform Ablation of Solid Rocket Insulation)

  • 김정진;이정섭;진정근;이도형
    • 한국추진공학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.28-34
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    • 2020
  • 후방보스단열재의 부담을 경감시키기 위해 전진 배치된 다중 핀 그레인 형상을 적용한 고체추진기관의 연소시험을 총 2회 수행하였다. 다만 분해 점검 시 후방보스단열재에 불균일 삭마패턴이 관찰되었다. 국부삭마와 광역삭마의 주기적인 반복을 정밀 계측하였으며, 전방 핀에서 유발된 불균등한 유동이 후방보스단열재에 부딪히면서 발생되는 2차원 유동 및 맴돌이 유동이 원인임을 확인하였다. 또한 후방 핀을 제거하여 평균유속과 편차를 저감시킴으로 후방보스단열재 건전성을 확보할 것으로 판단된다.

스파크점화기관에서 흡기제어 방식이 부분부하 성능에 미치는 영향(1) - 스로틀링과 마스킹의 비교 (Effect of Intake Flow Control Method on Part Load Performance in SI Engine(1) - Comparison of Throttling and Masking)

  • 강민균;엄인용
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.156-165
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    • 2014
  • This paper is the first investigation on the effect of flow control methods on the part load performance in a spark ignition engine. For comparison of the methods, two control devices, port throttling and masking, were applied to a conventional engine without any design change of the intake port. Steady flow evaluation shows that steady flow rates per unit opening area and swirl ratio are very low compared with the port throttling and saturated from mid-stage valve lift, however, swirl increases slightly as the lift is higher in case of 1/4 masking control. In the part load performance, the effect of simple port throttling on lean misfire limit expansion is limited and insufficient; on the other hand a masking improves the limit considerably without any port modification for increasing swirl. Also the results show that the intake flow control improves the combustion with following two mechanisms: stratification induced by the combination of the flow pattern and the fuel injection timing attribute to ignition ability and the intensified flow ensure fast burn. In addition fuel consumption reduces under the flow controls and the reduction rate is different according to the operation conditions and control methods. At the Stoichiometric and/or low speed and low load the throttling method is more advantageous; however vice versa at lean and high load condition. Finally, the throttling is more efficient for HC reduction than masking, on the other side the NOx emissions increase under the masking and decrease under the port throttling compared with conventional port scheme.

박용엔진 피스톤 스커트 프로파일 변경에 의한 마찰손실(FMEP) 저감 연구 (Friction Power Loss Reduction for a Marine Diesel Engine Piston)

  • 안성찬;이상돈;손정호;조용주
    • Tribology and Lubricants
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    • 제32권4호
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    • pp.132-139
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    • 2016
  • The piston of a marine diesel engine works under severe conditions, including a combustion pressure of over 180 bar, high thermal load, and high speed. Therefore, the analyses of the fatigue strength, thermal load, clamping (bolting) system and lubrication performance are important in achieving a robust piston design. Designing the surface profile and the skirt ovality carefully is important to prevent severe wear and reduce frictional loss for engine efficiency. This study performs flexible multi-body dynamic and elasto-hydrodynamic (EHD) analyses using AVL/EXCITE/PU are performed to evaluate tribological characteristics. The numerical techniques employed to perform the EHD analysis are as follows: (1) averaged Reynolds equation considering the surface roughness; (2) Greenwood_Tripp model considering the solid_to_solid contact using the statistical values of the summit roughness; and (3) flow factor considering the surface topology. This study also compares two cases of skirt shapes with minimum oil film thickness, peak oil film pressure, asperity contact pressure, wear rate using the Archard model and friction power loss (i.e., frictional loss mean effective pressure (FMEP)). Accordingly, the study compares the calculated wear pattern with the field test result of the piston operating for 12,000h to verify the quantitative integrity of the numerical analysis. The results show that the selected profile and the piston skirt ovality reduce friction power loss and peak oil film pressure by 7% and 57%, respectively. They also increase the minimum oil film thickness by 34%.