Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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v.25
no.4
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pp.468-475
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2019
An end-line flame arrester allows free venting in combination with flame protection for vertical vent applications. End-line flame arresters are employed in various fields, especially in shipping. In flame arresters, springs are essential parts because the spring load and the spring's elasticity determine the hood opening moment. In addition, the spring has to work under a high-temperature condition because of the burning gas flame. Therefore, it is necessary to analyze the mechanical load and elasticity of the spring when the flame starts to appear. Based on simulations of the working process of a specific end-line flame arrester, a thermal and structural analysis of the spring is performed. A three-dimensional model of a burned spring is built using computational fluid dynamics (CFD) simulation. Results of the CFD analysis are input into a finite element method simulation to analyze the spring structure. The research team focused on three cases of spring loads: 43, 93, and 56 kg, correspondingly, at 150 mm of spring deflection. Consequently, the spring load was reduced by 10 kg after 5 min under a $1,000^{\circ}C$ heat condition. The simulation results can be used to predict and estimate the spring's load and elasticity at the burning time variation. Moreover, the obtained outcome can provide the industry with references to optimize the design of the spring as well as that of the flame arrester.
Eutrophication has occurred due to the inflow of various water pollutants in many Korean reservoirs with low depth, and algal blooms of surface layer and low oxygenation of deep layer have repeated every year. There are several existing technologies to alleviate the stratification of reservoirs, but it is difficult to apply them in field sites due to the necessity of electric power and low economic efficiency. In this study, a non-powered water circulation system using natural energy of wind and water flow has been developed, and two test-beds constructed in the reservoirs with different conditions and examined its field applicability. Through computational fluid dynamics (CFD) simulation, it has been shown that the water circulation system could induce the downward flow to mitigate the stratification between surface and deep layers, and its influence radius could reach about 30 m. As a result of long-term monitoring of the test-beds, various water quality improvement effects have been observed such as moderation of DO fluctuation by water circulation, reduction of DO supersaturation and prevention of excessive pH rising. In order to improve the applicability of the water circulation system, it is considered necessary to review countermeasures against flood and depth conditions of each reservoir.
Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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v.25
no.5
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pp.617-626
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2019
This study analyzes the optimal location of gas detectors through the gas dispersion in a cargo compressor room of a 174K LNG carrier equipped with high-pressure cargo handling equipment; in addition, we propose a reasonable method for determining the safety regulations specified in the new International Code of the Construction and Equipment of Ships Carrying Liquefied Gases in Bulk (IGC). To conduct an LNG gas dispersion simulation in the cargo compressor room-equipped with an ME-GI engine-of a 174 K LNG carrier, the geometry of the room as well as the equipment and piping, are designed using the same 3D size at a 1-to-1 scale. Scenarios for a gas leak were examined under high pressure of 305 bar and low pressure of 1 bar. The pinhole sizes for high pressure are 4.5, 5.0, and 5.6mm, and for low pressure are 100 and 140 mm. The results demonstrate that the cargo compressor room will not pose a serious risk with respect to the flammable gas concentration as verified by a ventilation assessment for a 5.6 mm pinhole for a high-pressure leak under gas rupture conditions, and a low-pressure leak of 100 and 140 mm with different pinhole sizes. However, it was confirmed that the actual location of the gas detection sensors in a cargo compressor room, according to the new IGC code, should be moved to other points, and an analysis of the virtual monitor points through a computational fluid dynamics (CFD) simulation.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.20
no.4
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pp.639-647
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2019
Recently, as the semiconductor integration technology due to miniaturization and high density of electronic equipment have developed, it is importantly recognized the application of thermal control system in order to release inner heat generated from chips, modules, In this study, we considered the heat transfer and pressure drop characteristics in a horizontal channel with four blocks using k-${\omega}$ SST turbulence model During CFD (Computational Fluid Dynamics) analysis, the parameters applied block width, block height, heat source and turbulence generator placement etc. As the boundary conditions of analysis, the channel inlet temperature and flow velocity were respectively 300 K and 3.84 m/s, the heat flux was $358W/m^2$. As a result, the heat transfer performance was decreased as the block width ratio (w/h) was increased, while it was increased as the block height ratio (h/w) was increased. In addition, as the arrangement of heat source size was increased to high heat flux from low heat flux, it was influenced by heat source size and the heat transfer coefficient showed a tendency to increase, When the turbulence generator was installed in the upper part of block No. 1 position the closely to the channel entrance, the heat transfer characteristics was greatly influenced on the whole of four heating blocks. and in oder to consider the pressure drop characteristics, we are able to select the most appropriate turbulence generator's position.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.20
no.7
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pp.310-316
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2019
In automotive application, customers are demanding high efficiency and various functions for convenience. The demand for these automotive applications is steadily increasing. In this study, it has been studied the analysis of heat flow to improve the PCB(printed circuit board) heating performance of WPC (wireless power charger) recently developed for convenience. The charging performance of the wireless charger has been reduced due to power dissipation and thermal resistance of PCB. Therefore, it has been proposed optimal PCB design, layout and position of electronic parts through the simulation of heat flow analysis and PCB design was analyzed and decided at each design stage. Then, the experimental test is performed to verify the consistency of the analysis results under actual environmental conditions. In this paper, The PCB modeling and heat flow simulation in transient response were performed using HyperLynx Thermal and FloTHERM. In addition, the measurement was performed using infrared thermal imaging camera and used to verify the analysis results. In the final comparison, the error between analysis and experiment was found to be less than 10 % and the heating performance of PCB was also improved.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.22
no.3
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pp.415-421
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2021
This study analyzed the effect on the cooling performance of the channel shape of a heat sink for an insulated gate bipolar transistor (IGBT). A serpentine channel was used for this analysis, and the parameter for the analysis was the number of curves. The analysis was conducted using computational fluid dynamics with the commercial software ANSYS fluent. One curve in the channel improved the heat dissipation performance of the heat sink by up to 8% compared to a straight-channel heat sink. However, two curves in the channel could not improve the heat discharge performance further. Instead, the two curves caused a higher pressure drop, which induces parasitic loss for the pumping of coolant. The pressure drop of the two-curve channel case was 2.48-2.55 times larger than that of a one-curve channel. This higher pressure drop decreased the heat discharge efficiency of the heat sink with two curves. The discharge heat per unit pressure drop was calculated, and the result of the straight heat sink was highest among the analyzed cases. This means that the heat discharge efficiency of the straight heat sink is the highest.
Kim, Handon;Lee, Jeonga;Choi, Seun;Jang, Hyounseung;Kim, Jimin
Korean Journal of Construction Engineering and Management
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v.22
no.4
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pp.3-10
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2021
According to the IPCC, humans are influencing the climate system. Such changes in the climate system can cause problems in the supply of food ingredients in the agricultural field by changing the existing growing environment. To solve this problem, vertical farms can be a good alternative for a stable supply of food ingredients. Although the vertical smart farm pays close attention to maintaining and managing the growing environment of crops, it is difficult to uniformly implement temperature, humidity, illumination, oxygen, and carbon dioxide concentrations in the building space. As a result of conducting computational fluid dynamics analysis to ensure air uniformity, a remarkable result is that it is advantageous to continuously spray suitable carbon dioxide CO2 concentrations for a long period of time for air uniformity in a vertical smart farm. Through this result, it is possible to efficiently plan a growing environment system optimized for a vertical smart farm. Based on this study, if efficient crops are produced by creating an optimized growing environment for vertical smart farms, it will be able to contribute to the development of the agricultural field.
Jang, Yeong Jae;Jo, Hyeon Jeong;Oh, Jae Hong;Lee, Chang No
Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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v.39
no.2
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pp.93-101
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2021
Recently, with the urban redevelopment and the spread of the planned cities, there is increasing interest in the wind environment, which is related not only to design of buildings and landscaping but also to the comfortability of pedestrians. Numerical analysis for wind environment prediction is underway in many fields, such as dense areas of high-rise building or composition of the apartment complexes, a precisive 3D building model is essentially required in this process. Many studies conducted for wind environment analysis have typically used the method of creating a 3D model by utilizing the building layer included in the GIS (Geographic Information System) data. These data can easily and quickly observe the flow of atmosphere in a wide urban environment, but cannot be suitable for observing precisive flow of atmosphere, and in particular, the effect of a complicated structure of a single building on the flow of atmosphere cannot be calculated. Recently, drone photogrammetry has shown the advantage of being able to automatically perform building modeling based on a large number of images. In this study, we applied photogrammetry technology using a drone to evaluate the flow of atmosphere around two buildings located close to each other. Two 3D models were made into an automatic modeling technique and manual modeling technique. Auto-modeling technique is using an automatically generates a point cloud through photogrammetry and generating models through interpolation, and manual-modeling technique is a manually operated technique that individually generates 3D models based on point clouds. And then the flow of atmosphere for the two models was compared and analyzed. As a result, the wind environment of the two models showed a clear difference, and the model created by auto-modeling showed faster flow of atmosphere than the model created by manual modeling. Also in the case of the 3D mesh generated by auto-modeling showed the limitation of not proceeding an accurate analysis because the precise 3D shape was not reproduced in the closed area such as the porch of the building or the bridge between buildings.
Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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v.9
no.1
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pp.85-91
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2021
Aggregate waste separator with rotating separating net was designed for applying classification process of construction waste. In order to evaluate the performance of the aggregate waste separator, according to the type of waste, standardized waste samples are prepared using acrylic. The appropriate operating point was evaluated by the classification efficiency and misclassification rate of recycled aggregate according to the control frequency of the blower operating and inlet position of the separating net. The classification efficiency at the operating point of the aggregate waste separator was evaluated through flow analysis assuming recycled aggregate and waste sample as particles. As a result of the performance test, when the distance. between the conveyor belt and the inlet was 0.2m, the classification efficiency was 95%, but the misclassification rate of recycled aggregate was 2% or more, which satisfies the classification efficiency and the misclassification rate of less than 2%. The operating point was shown at a control frequency of 58Hz at a suction distance of 0.254m. As a resu lt of flow analysis, there was no misclassification of recycled aggregate. In order to redu ce constru ction waste in the existing recycled aggregate production process, adsorption system using a rotating separating net that can be operated as an installation type was built.
Moon, In Sik;Kown, Hyun Jin;Kim, Mi Hyeon;Chang, Se Myong;Ra, In Ho;Kim, Heung Tae
Smart Media Journal
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v.9
no.4
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pp.176-186
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2020
The size and shape of crops are diverse, and the growing environment is also different. Therefore, when one uses a drone to spray pesticides, the characteristics of each crop must be considered, and flight conditions such as the flight height and forwarding velocity of the drone should be changed. The droplet flow of pesticides is affected by various flight conditions, and a large change occurs in the sprayed area. As a result, an uneven distribution of liquid may be formed at the wake, and the transport efficiency will be decreased as well as there would be a risk of toxic scatter. Therefore, this paper analyzes the degree of distribution of pesticides to the crops through numerical analysis when pesticide is sprayed onto the selected three crops with different characteristics by using agricultural drones with different flight conditions. On the purpose of establishing a guideline for spraying pesticides using a drone in accordance with the characteristics of crops, this paper compares the amount of pesticides distributed in the crops at the wake of nozzle flow using the figure of merit, and the sum of transported liquid rate divided by the root mean square of the probability density function.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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