해양에너지는 아직 개발되지 않은 가장 유망한 재생 및 청정에너지 자원 중 하나이다. 특히 우리나라는 세계적으로 보기 드문 조류발전의 적지이며, 이를 이용하기 위해서는 각 해역에 적합한 조류에너지 변환 장치의 개발이 매우 필요하다. 따라서 본 연구에서는 조류발전 방식 중 수평축 로터 블레이드의 최적형상 설계 및 성능평가를 목적으로 날개 끝 손실 모델을 포함하는 날개요소 운동량이론을 적용한 조류터빈 설계기법을 제안하고, 100 kW급 로터 블레이드를 설계하였다. 또한 블레이드 국부위치에서 주속비에 따른 Prandtl의 날개 끝 손실 변화를 비교하였으며, 정격 날개 끝 속도비에서 NACA63812를 사용하여 설계된 로터 블레이드의 동력계수는 0.49로 우수한 성능을 나타내었다.
The existing experimental data related to the turbulent mixing factor in rod arrays is examined and a new definition of the turbulent mixing factor is introduced to take into account the turbulent mixing of fluids with various Prandtl numbers. The new definition of the mixing factor is based on the eddy diffusivity of energy. With this definition of the mixing factor, it was found that the geometrical parameter, ${\delta}_{ij}/D_h$ correlates the turbulent mixing data better than Sid, which has been used frequently in existing correlations. Based on the experimental data for a highly turbulent condition in square rod arrays, a correlation describing turbulent mixing dependent on the parameter ${\delta}_{ij}/D_h$ has been developed. The correlation is insensitive to the Re number and it takes into account the effect of the turbulent Prandtl number. The proposed correlation predicts a reasonable mixing even at a lower S/d ratio.
Swirl flow has an impact on the stabilization of the flame by the recirculation flow, improvement of the combustion efficiency. The swirl flow in the gun type burner is created by the spinner which is inside the airtube that guide the combustion air. Burner has generally the combustion device composed electronic spark plug, injection nozzle, combustion device adaptor, and spinner. These inner components change the air flow behavior passing through airtube. So, this study analyzed exhaust flow characteristics of the gun type burner according to the ratio of airtube diameter. Turbulence characteristics by the spinner was mean velocity, turbulence intensity, kinetic energy, shear stress and flattness factor of the air flow of axial direction and tangential direction from the exit of the airtube.
Commercial buildings account for significant portions of the total building energy in Korea, and thus, a variety of research on chiller operation has been carried out. However, most of the studies were carried out on the chiller itself, i.e., the part load ratio characteristics and the corresponding electricity energy consumption patterns were not analyzed in existing studies. In this study, the part load ratio and the operating characteristics of the vapor compression chiller were analyzed within an office building equipped with the conventional variable air volume system. As a result, significant portions of total operating hours, cooling load, and energy consumption turned out to be in the part load ratio range of 0 through 50%. Thus, energy consumption was significantly affected by the chiller COP at low part load conditions, indicating that chiller operation at the part load is an important factor in commercial buildings.
본 논문은 에너지 효율성 지표로써 투입물로 에너지뿐만 아니라 노동과 자본 등을 동시에 고려한 총요소 에너지 효율성을 DEA에 기초하여 2005-2013년 기간 동안 우리나라 16개 시 도의 제조업 부문에 대하여 추정하였다. 추정결과에 의하면, 단일요소 에너지 효율성과 총요소 에너지 효율성 간에 차이가 존재하여 두 지표를서로 보완적으로 사용할 필요성이 있는 것으로 나타났다. 한편, 총요소 에너지 효율성 지표는 대부분의 시 도들에서 높게 나타났는데 서울, 광주, 울산, 경북 등은 프런티어에 위치하지만, 강원, 부산, 대구, 인천 등은 상대적으로 매우 비효율적인 것으로 나타났다. 또한 패널 토빗 모형을 통해 총요소 에너지 효율성의 결정 요인을 추정한 결과에 의하면, 대기업의 생산액 비중이 클수록, 에너지 다소비업종의 생산액 비중이 작을수록, 그리고 전력 사용 비중이 클수록, 총요소 에너지 효율성에 긍정적인 영향을 주는 것으로 추정되었다.
일반적으로 열저장소의 종횡비(폭에 대한 높이의 비)가 커짐에 따라 저장된 열에너지의 성층화가 높게 유지될 수 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 열저장소의 열적 성능을 높이기 위해서는 저장소 종횡비를 크게 설정하는 것이 유리할 것이다. 그러나 종횡비의 증가에 따라 저장소의 폭에 비해 높이가 커지고, 이는 열저장소의 구조적 안정성 측면에서 불리하게 작용할 수 있으므로 저장소의 최적 종횡비 결정시 열적 성능 분석과 더불어 역학적 안정성에 대한 정량적인 분석이 수행되어야 할 것이다. 본 연구에서는 지하 열에너지 저장을 위한 사일로형 암반공동의 종횡비 변화에 따른 역학적 안정성을 수치해석적으로 조사하였다. 적용한 종횡비는 1-6의 범위이었고, 전단강도 감소기법에 의한 안전율을 토대로 암반공동의 역학적 안정성을 평가하였다. 종횡비별 안정성 분석 결과, 암반공동의 종횡비가 증가함에 따라 안전율이 감소하는 경향을 보였으며, 주변 암반의 측압계수가 안정성에 미치는 영향이 큰 것으로 분석되었다. 또한 동일한 암반특성 및 종횡비 조건에서 암반공동의 규모(저장 용량)가 줄어듦에 따라 안정성이 향상되는 것으로 나타나, 큰 규모의 단일 암반공동을 소규모의 다중 암반공동으로 분할함으로써 높은 종횡비의 암반공동 설계가 가능한 것을 알 수 있었다.
For energy-based seismic design, a simplified normalized cumulative hysteretic energy spectrum proposed for obtaining hysteretic energy as energy demand is the main objective in this paper. The dimensionless parameter, ${\beta}_{Eh}$, is presented to express hysteretic energy indirectly. The ${\beta}_{Eh}$ spectrum is constructed directly through subtracting the hysteretic energy of single degree-of-freedom (SDOF) system energy equation. The simplified ${\beta}_{Eh}$ spectral formulation as well as pseudo-acceleration spectrum of modern seismic provisions is developed based on the regression analysis of the large number of seismic responses of SDOF system subjected to earthquake excitations, which considers the influence of earthquake event, soil type, damping ratio, and ductility factor. The relationship between PGV and PGA is established according to the statistical analysis relied on a total of 422 ground motion records. The combination of ${\beta}_{Eh}$ spectrum and PGV/PGA equation allows determining the cumulative hysteretic energy as a main aseismic design indicator.
This paper describes energy loss in a pipe line of refuse collecting system. Analysis of energy loss in a pipe line is the decisive factor in a design of refuse collecting system. Using the results of energy loss analysis, we can determine the power of turbo-blower. The flow characteristics of the pipe line with refuse bags were analyzed by three-dimensional CFD. The refuse bag is modeled by using the shape obtained from profile measurement. Friction factors were calculated with changing the refuse bag size, mixing ratio and Reynolds number. And drag coefficients were calculated using the CFD results. From the results we can calculate energy loss in a pipe line of refuse collecting system and predict the capacity of turbo-blower.
반복하중을 받는 철근콘크리트 부재는 이력거동이 진행됨에 따라 강성과 강도의 저하 그리고 핀칭현상 등으로 인하여 에너지소산 능력이 감소된다. 그러나 지침서 「철근콘크리트 건축구조물의 성능기반 내진설계를 위한 비선형해석모델, 2021」에서는 각 부재별로 모든 이력단계별 단일한 에너지소산계수를 산정하도록 하고 있어 이력단계에 따른 에너지소산능력의 감소를 고려할 수 없을 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 반복하중을 받는 일반보에 대한 기존 실험결과와 비선형시간이력해석 결과를 비교하여 이력단계에 따른 에너지소산계수를 고찰하였다. 에너지소산계수는 비선형시간이력해석 결과로 구한 이상화된 탄소성거동 에너지 소산량에 대한 실제 실험체의 에너지소산량의 비로써 산출하였다. 기존 실험결과는 1회 Cycle을 각 이력단계별로 산정하여 에너지소산계수를 도출하였으며, 지침서 내 비선형모델링 과정을 토대로 에너지소산계수를 도출하였다. 기존 실험연구에선 각 이력단계(Y-L-R)를 설정하여 에너지소산계수를 구하였으며, 에너지소산계수는 Y-L구간 0.36, L-R구간 0.28로 나타났고, 지침서 에너지소산계수는 0.31로 나타났다. 이는 지침서의 에너지소산계수 산정식이 철근콘크리트 부재의 에너지소산능력의 감소를 나타내지 못하는 것으로 나타났다.
A parallel crack in bonded dissimilar orthotropic planes under out-of-plane loading is analyzed. The problem is formulated by Fourier integral transforms, and reduced to a pair of dual integral equations. By solving the integral equations, the asymptotic stress and displacement fields near the crack tip are determined in closed form, from which the stress intensity factor and energy release rate are obtained. Discontinuity in the stress intensity factor as the distance ratio h/a of the parallel crack approaches zero is found, while the energy releas rate is shown to be continuous at h/a = 0. This information can immediately be used to generate the stress intensity factor for the parallel crack near the interface. By employing "the maximum energy release rate criterion", it could be shown in the case of no existing crack initially that the parallel crack is formed far from the interface for the more compliant material, while it is formed close to the interface for the stiffer material. material.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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