We cannot imagine any more the environment and energy problems are separated from our lives. The various attempts to solve these problems are made all over the world. In this study it was performed to analyze a different heating and cooling load depending on the earth-sheltering method and kind of soils by using TRNSYS 16 as the first step to establish the design guidelines for earth-sheltered architecture, one of the eco-friendly and low energy consuming building types. After performing this simulation, we found the result like this. It is the most lowest load in case of all of walls and roof being earth-sheltered. But considering of the load reduction rate, the effect of earth-sheltering the exterior vertical wall is more efficient for load reduction than the one of earth-sheltering a roof. And we got a lower thermal load in case of a lower heat conductivity of soil. Afterwards we will conduct a further study for boundary condition at earth-sheltered surface and the simulation analysis about the sensitivity variables. The final goal of this study is preparing the design guidelines for earth-sheltered architecture. so we will contribute to building energy saving.
Ground-coupled heat pump system has attracted attention as a promising renewable energy technology due to its improving energy efficiency and eco-friendly mechanism for space cooling and heating. Pipes buried in the ground play a role of direct thermal interaction between circulating fluid inside the pipe and surrounding soils in the geothermal exchange system. However, both complexities of turbulent flow coupling thermal-hydraulic phenomena and very long aspect ratio of the pipe make it difficult to model the heat exchange system directly. Energy balance for fluid flow inside the pipe was derived to model thermal-hydraulic phenomena, and one-dimensional pipe element was proposed through Galerkin formation and time integration of the equation. Developed element is combined to pre-developed FEM code for THM phenomena in porous media. Numerical results of Thermal Response Test showed that line-source model overestimates equivalent thermal conductivity of surrounding soils due to thermal interaction between adjacent pipes and finite length of the pipe. Thus, inverse analysis for the TRT simulation was conducted to present optimal transformation matrix with utmost convergence.
Lee, Dong Eun;Yoo, Wook Jae;Shin, Sang Hun;Kim, Mingeon;Song, Young Beom;Kim, Hye Jin;Jang, Kyoung Won;Tack, Gye Rae;Lee, Bongsoo
Journal of Sensor Science and Technology
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v.25
no.5
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pp.344-348
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2016
We developed a 2-channel fiber-optic temperature sensor (FOTS) using a temperature sensing probe, a fiber-optic coupler, transmitting optical fiber, and an optical time domain reflectometer (OTDR). The temperature sensing probe is divided into a sensing probe and a reference probe for accurate thermometry. A sensing probe is composed of a silicon oil, a FC terminator, a brass pipe, and a singlemode optical fiber and the structure of a reference probe is identical with that of the sensing probe excluding a silicon oil. In this study, we measured the modified optical powers of the light signals reflected from the temperature sensing probe placed inside of the water with a thermal variation from 5 to $70^{\circ}C$. Although the optical power of the reference probe was constant regardless of the temperature change, the optical power of the sensing probe decreased linearly as the temperature increased. As experimental results, the FOTS using a subtraction method showed a small difference (i.e., hysteresis) in its response due to heating and cooling. The reversibility and reproducibility of the FOTS were also evaluated.
Kim, Yoen-Wook;Chung, Young-Soo;Choi, Eun-Soo;Nam, Tae-Hyun;Im, Yeon-Min
Journal of Korea Foundry Society
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v.31
no.1
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pp.26-30
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2011
For the fabrication of bulk near-net-shape Ti-Ni-Cu shape memory alloys, consolidation of Ti-Ni-Cu alloy powders are useful because of their brittle property. In the present study, $Ti_{50}Ni_{30}Cu_{20}$ shape memory alloy powders were prepared by gas atomization and martensitic transformation temperatures and microstructures of those powders were investigated as a function of powder size. The size distribution of the powders was measured by conventional sieving, and sieved powders with the specific size range of 25 to $150\;{\mu}m$ were chosen for this examination. XRD analysis showed that the B2-B19 martensitic transformation occurred in the powders. In DSC curves of the as-atomized $Ti_{50}Ni_{30}Cu_{20}$ powders as a function of powder size, only one clear peak was found on each cooling and heating curve. The martensitic transformation start temperature($M_s$) of the $25-50\;{\mu}m$ powders was $31.5^{\circ}C$. The $M_s$ increased with increasing powder size and the difference of $M_s$ between $25-50\;{\mu}m$ powders and $100-150\;{\mu}m$ powders is only $1^{\circ}C$. The typical microstructure of the rapidly solidified powders showed cellular morphology and very small pores were observed in intercellular regions.
Polyurethanes containing mesogen unit (MPU-6) were prepared from 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI) and 4,4'-bis(6-hydroxy hexoxy)biphenyl (BP-6) having flexible chain composed of 6 carbons. Intrinsic viscosities of MPU-6s were in the range of $0.23{\sim}0.56 dL/g$. The mesomorphic behaviors of MPU-6 were observed in X-ray and polarizing microscopy analysis. However, MPU-6s demonstrated a 'virtual liquid crystal' behavior, which did not exhibit mesophase on slow heating and slow cooling. MPU-6 having lower molecular weight exhibited higher crystallization rate and melting crystallization temperature due to increased mobility of polymer chains. The increased mobility of polymer chains facilitate the orientation of mesogen units that may act as a nucleating agent.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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2008.04a
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pp.869-872
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2008
Recently, the effects of high temperature on compressive strength, elastic modulus and strain at peak stress of high strength concrete were experimentally investigated. The present study is aimed to study the effect of elevated temperatures ranging from 20 to $700^{\circ}C$ on the material mechanical properties of high-strength concrete of 40, 60, 80MPa grade. In this study, the types of test were the stressed test and stressed residual test that the specimens are subjected to a 25% of ultimate compressive strength at room temperature and sustained during heating and when target temperature is reached, the specimens are loaded to failure. Or specimens are loaded to failure after 24hour cooling time. tests were conducted at various temperatures ($20{\sim}700^{\circ}C$) for concretes made with W/B ratios 46%, 32% and 25%. Test results showed that the relative values of compressive strength and elastic modulus decreased with increasing compressive strength grade of specimen.
According to the recent report, the lighting energy consumption of commercial buildings reaches to $30%\sim40%$ of the total energy consumption. It is more than that of cooling & heating energy consumption and it is the major target of energy-saving policy. It is obvious that they are interested in natural lighting device such as Light-shelf for the purpose of raising the lighting energy-saving efficiency. In most of highly developed countries, a thorough study on Light-shelf makes it possible to propose a practical plan while at home there leaves much to be desired to study a guiding principle of optimum plan in spite of its efficiency based on experiments using scale4 model and analysis of simulation. Aiming at making an optimum plan of Light-shelf suitable for the domestic situation, this study is worked by experiments using light-shelf and analysis of variables using illumination program. The experiments is to analyse the efficiency of Light-shelf on condition of the sky and the analysis is to make the simulation using illumination program. This study is composed of 1) the analysis of light with some variables such as presence of light-shelf and degree of angle using 1/2 scaled model 2) making the simulation using Lightscape, illumination program, In brief, concerning presence of light-shelf, it causes little difference in its efficiency in the overcast sky, whereas it decreases an illuminance of window side and provides inner side with the light, which decreases the ratio of the maximum to the minimum inner illuminance and makes the inner of illuminance to range evenly in the clear sky. On degree of angle, as the daylight increases in proportion of degree of angle, the ratio of the maximum to the minimum inner illuminance decreases, which makes it possible to increase the proportion of inner daylight.
Purpose: This preliminary study investigated a potential of the water wall systems that provide heat storage and natural lighting control simultaneously. Method: In order for transparency of the water wall to be controlled, the study first proposed two measures: to adjust transparency of the water wall; to control transparency of water wall surface. The performance of two measures then was verified and compared by experiments. In addition, a trade-off between heat collect and heat storage resulting from using additive for adjusting transparency was investigated. Result: The experiment showed that the two measures are similar in performance. The investigation of trade-off relation showed the additive should have the same heat storage as the water to prevent decrease in thermal performance of the water wall. As an economical measure to control transparency of the water wall, this study suggested a measure of secondary heat transfer systems using shading device that first absorbs solar radiation and then transfers heat to the water wall. The experiment show that performance of the proposed measure is similar to controlling transparency of water wall surface. In conclusion, it is expected that the performance of the water wall can be economically maximized by using the proposed mean in terms of heating, cooling and lighting energy saving.
Lintnerization properties and yield of enzyme-resistant starch in maize starches with different amylose content were investigated. Hydrolytic patterns of starches showed two distinct stages. With decreasing the amylose content, hydrolysis extents of starch increased. X-ray diffraction patterns of Amloca, PFP and commercial maize starch were the A crystalline type, and those of Amaizo 5 and Amylomaize VII were the B crystalline type. As acid hydrolysis time increased, the relative crystallinity of starches increased. After heating-cooling treatment was repeated up to 4 times, the yield of RS increased with increasing the amylose content. The yields of RS in lintnerzed maize starches decreased with acid treatment.
The purpose of this study is to suggest the rupture disk design(size) and application at the two phase(gas-liquid) flow by runaway reaction at batch reactor. The definition of runaway reaction is abnormally exothermic reaction by the uncontrolled cooling water or deviated operating condition. As a result, the temperature of reactor is rapidly increasing. The causes of runaway reaction are either self-heating reaction or sleeper reaction. General methods of rupture disk size or safety valve are not suitable in the runaway reaction, because of temperature and pressure increasing rapidly in the reactor and the phases of relieving fluid is 2-phase flow. This study case of the reactor incident, the depressurization system such as safety valve and vent installed, however, the system did not relieved the pressure of reactor suitably. The orifice size of the safety valve were designed too small because the size had not been considered the phenomena and character of reaction. The batch reactor design should be considered by referring to the possibility of runaway reaction proposed in this study and the size of rupture disk design method considering 2-phase flow.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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