Almost all countries of the world have recently made great efforts to reduce green-house gases to alleviate the global warming threatening human survival, because a huge amount of carbon dioxide as one of the main green-house gases has been emitted from the combustion processes of fossil fuels such as coal and oil. $CO_2$ capture and storage (CCS) technology is a representative method to diminish the green-house gases, and actively investigated by many countries. This study focuses on the design and construction of a high pressure $CO_2$ injection facility to store it to underground, which is the first $CO_2$ injection in Korea following the steps of the $CO_2$ capture from large $CO_2$ emission sources and transportation to the sea. Injection tests of $CO_2$ on the platform on the sea were carried out in Yeongil Bay of Pohang city in the early 2017. Thus, we were able to perceive the necessary operating conditions of the injection facility, injection characteristic, and knowhow of the injection facility. The results obtained from the injection test shall be utilized for facility upgrades and scale-ups.
The aim of this study is to enhance the flame retardancy by the synergism effect of chlorine and phosphorus groups. The flame-retardant polyurethane coatings containing chlorine and phosphorus compounds were synthesized. After synthesizing the intermediate products of tetramethylene bis (orthophosphate) (TMBO) and neohexanediol trichlorobenzoate (TBA-adduct), the condensation polymerization was performed with four different monomers of two intermediates, 1,4-butanediol, and adipic acid to obtain four-component copolymer(TTBA). The two-component flame-retardant polyurethane coatings (TTBA-10C/HDI-trimer=TTHD-10C, TTBA-20C/HDI-trimer=TTHD-20C, TTBA-30C/HDI trimer=TTHD-30C) were obtained by curing reaction at room temperature with the synthesized TTBAs and hexamethylene diisocyanate (HDI)-trimer as a curing agent. The obtained TTHDs were made into coating samples and used as test samples for various physical properties. The physical properties of the flame-retardant coatings containing chlorine and phosphorus groups were generally inferior to those containing only phosphorus group. Flame retardancy was tested by vortical and horizontal combustion method, and $45^{\circ}$ Meckel burner method. Since the retardancy of flame-retardant coatings containing chlorine and phosphorus groups was better than that containing only phosphorus group, it could be concluded that the retardancy by the synergism effect of chlorine and phosphorus groups exhibited.
The bubbling fluidized bed (BFB) reactor with a diameter of 0.1 m and a height of 1.2 m was used for experimental study of co-firing and emission characteristics fueled by sewage sludge (SS) and wood pellet (WP). The facility consists of a fluidized bed reactor, feeding system, cyclone, condenser and gas analyzer, The mean particle diameter and minimum fluidization velocity are $460{\mu}m$ and $0.21ms^{-1}$ respectively. SS produced from Korea and WP from Canada were examined. The various mixing ratios of WP were 20, 50, and 80% based on HHV. The equivalence ratio of 1.65, reactor temperature of $800^{\circ}C$, air flow rate of $100Lmin^{-1}$, and fluidization number of 4 were fixed in the BFB experiment. In TGA, the range of combustion temperature of SS was wider than that of WP. It represents that the combustibility of WP is higher than that of SS. The BFB reactor temperature was maintained between 800 and $900^{\circ}C$. CO emission of SS was high because of lower combustibility. $NO_X$ and $SO_X$ formation of SS were higher than that of WP since high nitrogen and sulfur contents of SS. CO, $NO_X$, and $SO_X$ formation were suppressed as the mixing ratio of WP was increased. The slagging and fouling tendencies show high in all test conditions.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.38
no.9
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pp.1045-1050
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2014
$N_2O$(Nitrous Oxide) is known as the third major GHG(Green House Gas) following $CO_2$(Carbon Oxide) and $CH_4$(Methane). The GWP(Global Warming Potential) factor of $N_2O$ is 310 times as large as that of $CO_2$ because $N_2O$ in the atmosphere is very stable, and it becomes a source of secondary contamination after photo-degradation in the stratosphere. Investigation on the cause of the $N_2O$ formation have been continuously reported by several researchers on power sources with continuous combustion form, such as a boiler. However, in the diesel engine, research on $N_2O$ generation which has effected from fuel components has not been conducted. Therefore, in this research, author has investigated about $N_2O$ emission rates which was changed by nitrogen and sulfur concentration in fuel on the diesel engine. The test engine was a 4-stroke direct injection diesel engine with maximum output of 12 kW at 2600rpm, and operating condition of that was set up at a 75% load. Nitrogen and sulfur concentrations in fuel were raised by using six additives : nitrogen additives were Pyridine, Indole, Quinoline, Pyrrol and Propionitrile and sulfur additive was Di-tert-butyl-disulfide. In conclusion, diesel fuels containing nitrogen elements less than 0.5% did not affect $N_2O$ emissions in the all concentrations and kinds of the additive agent in the fuel. However, increasing of the sulfur additive in fuel increased $N_2O$ emission in exhaust gas.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.16
no.11
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pp.2150-2158
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1992
This study was carried out to investigate the flow structure and mixing process of a cross mixing flow formed by two round jets with respect to the ratio of mass flow rate. This flow configuration is of great practical relevance in a variety of combustion systems, and the flow behaviour of a cross jet defends critically on the ratio of mass flow rate and the cross angle. The mass flow rate ratios of two different jets were controlled as 1.0, 0.8, 0.6, and 0.4, and the crossing angle of two round jets was fixed at 45 degree. The velocities issuing from jet nozzle with an exit diameter of 20mm were adjusted to 40m/s, 32m/s, 24m/s, and 16m/s, and the measurements have been conducted in the streamwise range of $1.1X_0$to $2.5X_0$ by an on-line measurement system consisted of a constant temperature type two channel hot-wire anemometry connected to a computer analyzing system. The original air flow was generated by a subsonic wind tunnel with reliable stabilities and uniform flows in the test section. For the analysis of the cross mixing flow structure in the downstream region after the cross point, the mean velocity profiles, the resultant velocity contours, and the three-dimensional profiles depending upon the mass flow rate ratio have been concentrately studied.
Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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v.14
no.2
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pp.69-78
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1978
It is well known that the aluminizing steel is excellent in corrosion resistance and heat resistance. Therefore it has been used as boiler parts, heat exchanger parts and guide rails which are used under comparatively simple conditions. Recently, it has been noticed that aluminizing steel has high resistance to various atmosphere, high temperature oxidation and seawater resistance. So its usage has been extended widely to the production of parts such as intake and exhaust valve of internal combustion engine, turbine blade and pipelines On ships which required such properties. It is considered that aluminium coated steel is excellent in wear resistance because of high hardness on main ingredient FezAIs of Fe-AI alloy layer existed in diffusion coating layer. And it will beused as a new material taking wear resitance with seawater resistance in marine field. However it is difficult to findout any report concering the wear behaviors or properties of alum in izing steel. In this study the experiment was carried out under the condition of rolling-sliding contact using an Amsler-type wear testing machine at 0.80, 0.91, 1. 10, 1. 25% of slip ratio and 55.43, 78.38, 110.85 kg/mm^2 of Hertz's contact stress in run-in period for the purpose of service-ability test of aluminizing steel as a wear resisting material and obtaining the available design data. The followings are the obtained results from the experimen tal study; 1) The 2nd diffusion material has most excellent wear resistance. This material has brought out about 18% decrease of wear weight in a lower friction load level and 40~G decrease in a higher level comparing to the raw material. 2) Satisfactory effect of wear resistivity cannot be much expected in 2nd diffusion specimens. This is considered due to the formation of fine void in the alloy layer near the boundary to the aluminium layer. 3) Fracture on friction surface of aluminizing steel by the rolling-sliding contact is spalling, and spalling crack occurres initially beneath the specimen surface near the boundary in diffusion coating layer.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.21
no.4
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pp.53-60
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2017
Fly ash(FA) which is a byproduct in the coal combustion in thermal power plant contributes to pore structure densification due to pozzolanic reaction, and this leads to long-term strength development and excellent resistance to chloride penetration. In the work, compressive strength and chloride resistance in OPC(Ordinary Portland Cement) and FA-based concrete are evaluated, and the relationships are investigated considering ages. For the work, 3 different W/B (Water to Binder) ratios of 37%, 42%, and 47% are prepared, and 3 substitution ratio of fly ash(0%, 30%, and 50%) are considered as well. At the age of 28 days and 180 days, test results of compressive strength, diffusion coefficients based on Tang's method, and passed charges referred to ASTM C 1202 and KS F 2711 are obtained. With increasing replacement ratio of FA and decreasing W/B, the resistances to chlorides(diffusion coefficient and passed charge) are improved, and the results at the age of 180 days decrease to only 15% level at the age of 28 days due to pozzolanic reaction in FA 50 mixture, which shows that resistance to chloride is much dependent on age effect than strength development. After 180 days, more clear linear relationships are observed between strength and resistance to chloride.
The present study suggests the fundamental method for the prediction time of the fire origin by analyzing the combustion phenomenon of inflammable material in the building structure. The heat release rate (HRR) with time variant is evaluated for the interphone as a inflammable material, which is opted from the fire incidents in the stairwell. the fire dynamics simulator (FDS ver. 6.1) is applied in order to analyze the difference of the smoke inflow time to the downstair from the fire event area with various fire pattern. The results show that the maximum inflow time difference for the case of the interphone made from ABS materials is about 4.93 times with the input conditions of heat flux values and the environment in the FDS for the fixed stairwell which composed of total volume $291.3m^3$, floorage $23.3m^2$ and the height of each floor 2.5 m. This research can be practical information for the application method of simulation scheme with experimental data to the fire Identification.
Bae, Ji-Yeul;Kim, Taehwan;Kim, Ji Hyuk;Ham, Heecheol;Cho, Hyung Hee
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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v.30
no.2
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pp.119-125
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2017
Ablative material in a rocket nozzle is exposed to high temperature combustion gas, thus undergoes complicated thermal/chemical change in terms of chemical destruction of surface and thermal decomposition of inner material. Therefore, method for conjugate analysis of thermal response inside carbon/phenolic material including rocket nozzle flow, surface chemical reaction and thermal decomposition is developed in this research. CFD is used to simulate flow field inside nozzle and conduction in the ablative material. A change in material density and a heat absorption caused by the thermal decomposition is considered in solid energy equation. And algebraic equation under boundary layer assumption is used to deduce reaction rate on the surface and resulting destruction of the surface. In order to test the developed method, small rocket nozzle is solved numerically. Although the ablation of nozzle throat is deduced to be higher than the experiment, shape change and temperature distribution inside material is well predicted. Error in temperature with experimental results in rapid heating region is found to be within 100 K.
In this study, the boiler efficiency and the change of boiler combustion state with the burner operation of the uppermost layer of 870MW opposite fired coal boiler were measured. Test results showed that the boiler efficiency was high in the order of the uppermost layer simultaneous operation of the front and rear burners, the front burner, and the rear burner operation. When the front and rear burners were operated simultaneously, the heat absorption rate of water walls in the boiler furnace was uniform at four side, and the temperature deviation of the left and right steam on the convection front surface decreased. As the heat absorption rate of the boiler improved, the loss of boiler exhaust gas decreased and the coal supply amount decreased by 8 tons/hour compared to the operation of the rear burner. This will contribute not only to the reduction of fuel cost but also to the reduction of greenhouse gas emissions.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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