One of the cold start problems of a FCV is the freezing of the water in the water tank when a FCV is not in operation and the surrounding temperature drops below $0^{\circ}C$. The ice in the tank should be melted as quickly as possible for a satisfactory operation of fuel cell vehicles. In this study, the melting process for the constant heat fluxes of the plate heaters was numerically calculated in the 2-D model of the tank and plate heaters. The enthalpy method and FVM code was used for this analysis. The changes of the temperature with heat fluxes and the heat transfer area could be investigated. The energy balance error was found to increase with the heat flux. From this numerical analysis, the proper heat flux value and some important design factors relating local overheating and pressurization of the water tank could be examined.
International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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제8권1호
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pp.1-13
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2000
A numerical study for performance analysis of a crossflow-type forced draft cooling tower has been performed based on the finite volume method with non-orthogonal body fitted, and non-staggered grid system. For solving the coupling problem between water and air, air enthalpy, moisture fraction, water enthalpy, and water mass balance equations are solved with Navier-Stoke's equations simultaneously. For the effect of turbulence, the standard k-$\varepsilon$ turbulent model is implied in this analysis. The predicted result of the present analysis is compared with the experimental data and the commercial software result to validate the present study. The predicted results show good agreement with the experimental data and the commercial software result. To investigate the influence of the cooling tower design parameters such as approach, range and wet bulb temperature, parametric studies are also performed.
Good cold start characteristics are essential for satisfactory operation of fuel cell vehicles. In this study, the melting process has been numerically investigated for a water tank frozen in cold weather The 2-D model of the tank containing ice and plate heaters was assumed and the unsteady melting process of the ice was calculated. The enthalpy method was used for the description of the melting process, and a FVM code was used to solve the problem. The feasibility study compared with other experiment showed that the developed program was able to describe the melting process well. From the numerical analysis carried out for different wall temperatures of the pate heaters, some important design factors could be found such as local overheating and pressurization in the tank.
수용액내에서 란탄족 금속(III)이온과 광학 활성을 지닌 L-proline간의 안정도 상수(1:1)값들을 pH 적정 방법을 사용하여 이온강도 0.1M $NaClO_4$, 25$^{\circ}C$ 조건에서 구하였다. 안정도 상수값은 경란탄족과 중란탄족 금속 사이에 "gadolinium break" 현상을 나타내었으며, 리간드 산도와 안정도 상수값의 관계로 부터 L-proline이 두자리 리간드로 작용함을 알 수 있었다. 열역학적 함수값(${\Delta}H$, ${\Delta}S$)들을 같은 조건에서 엔탈피 적정 방법으로 구하였다. lanthanide(III)-L-proline 착물 형성은 흡열 반응 및 큰 엔트로피 변화량(${\Delta}S$)을 나타내었으며 엔트로피 변화량은 L-proline 고리의 견고성으로 인해 과량의 탈수 효과에 의한 것으로 판단되었다. lanthanide(III)-anthranilate 착물 형성의 열역학적 함수값과 비교하여 본 결과, L-proline의 헤테로 고리 질소 원자와 카르복실기가 결합에 참여하여 킬레이트를 형성하였으며, anthranilate와 L-proline착물의 엔탈피 변화량(${\Delta}H$) 차이는 두 리간드 내에 존재하는 질소 원자의 염기도 차이에 의한 것으로 판단되었다.
2-N,N,N-trimethyl ammonia decanoate, 2-N,N,N-trimethyl ammonio dodecanoate, 2-N,N,N-trimethyl ammonia tetradecanoate and 2-N,N,N-hexadecanoate with in straight long chain alkyl carboxybetaines, and N-decyl N,N-dimethyl ammonio ethanoate, N-dodecyl N,N-dimethyl ammonia ethanoate, N-tetradecyl N,N-dimethyl ammonia ethanoate and N-hexadecyl N,N-dimethyl ammonia ethanoate with in nitrogen-straight long chain alkyl carboxy betaines measured respectively surface tensions by the stalagmometer method at various temperature, also their critical micelle concentration were evaluated. In micellization, the contribution of standard free energy change(${\Delta}G^{\circ}m$), standard enthalpy change(${\Delta}H^{\circ}m$) and standard entropy change (${\Delta}S^{\circ}m$), have been calculated, with increasing temperature. ${\Delta}H^{\circ}m$ changes from negative, and a similar change in the sign of ${\Delta}H^{\circ}m$ is observed with increasing chain length at $25^{\circ}C$, while the entropy of micellization, ${\Delta}S^{\circ}m$ is positive over the temperature range studied, it becomes less so at higher temperatures. Estimates of the enthalpy and entropy contribution attributable to the ion head group and alkyl chain have been made. The enthalpy and entropy change, per methylene group increase respectively with increasing chain length the result are discussed in terms of current theories of micellization.
DSC를 이용하여 쌀에 존재하는 amylose-lysolecithin complex의 열특성을 측정하고 국내에서 재배되는 다수계 및 일반계 쌀 각각 5품종의 amylose 함량을 정량하였다. DSC pan상에서 쌀가루에 충분한 양의 lysolecithin을 첨가하여 amylose-lysolecithin complex가 충분히 생성되도록 한 후 다시 2차 가열하여 complex의 용융현상을 측정하였다. Complex의 용융온도는 $108.5^{\circ}C$부근이었으며 용융엔탈피는 1.0cal/g starch였다. 이 용융엔탈피로부터 amylose 함량을 계산한 결과 16-19%였으며 일반계 및 다수계 쌀간에는 큰 차이가 없었다. 이 값은 비색법에 의해 측정된 값과 비교적 잘 일치하였다. 쌀 전분의 호화온도는 lysolecithin 첨가에 의해 영향받지 않았으나 호화엔탈피는 감소하였다.
상업용 HVOF 토치 (원래 코팅 용도로 설계됨)가 재료 테스트를 위한 고온 유동원으로 수정되었다. 이 연구에서는 수냉식 상용 Gardon 게이지를 사용하여 노즐 출구에서 떨어진 네 위치에서 열유속을 측정하였다. 냉각수 온도 데이터는 동일한 위치에서 열량 측정 열유속 (calorimetric heat flux)을 계산하는 데 사용되었다. 두 방법의 열유속을 비교 한 결과 열량 측정 열유속이 Gardon 게이지 열유속보다 몇 배 더 높은 것으로 나타났다. 두 가지 방법 사이에 나타나는 불일치를 이해하기 위해 열량 측정방법에 대한 가설을 적용하였다. 이것은 가설에 대한 상당한 검증으로 간주될 수 있지만 적절한 수치모델을 사용하여 추가 개선이 필요하다.
화학공정에서 증류 또는 추출 등 분리 장치의 설계 및 조업에 있어서 혼합물의 평형데이터는 필수적이다. 이들 평형데이터는 실험을 통해서 얻거나 알려진 이성분 매개변수를 이용하여 모델에 의한 계산으로 얻을 수 있다. 일반적으로 이들 매개변수를 구하기 위해서 기-액, 액-액 등의 상평형 실험 데이터를 주로 이용하지만, 본 연구에서는 보다 간편한 방법으로서 흐름형 미세열량계를 이용하여 혼합물의 과잉엔탈피 실험데이터를 얻고, 이 데이터를 이용하여 여러 이론들의 매개변수를 구하고자 하였다. 더불어, 알칸계의 경우 탄소의 사슬길이와 엔탈피 그리고 이성분 매개변수간의 관계를 알아보고자 하였으므로 n-hexane + alkane (n-pentane, n-heptane, n-octane, n-dodecane)계들에 대해서 298.15 K에서 과잉엔탈피를 측정하였으며, 이 실험데이터로부터 Wilson, NRTL, UNIQUAC의 매개변수를 구하였다. 또한, 다양한 분야에 적용 가능한 전해질 계의 상호작용 및 회합현상에 대한 기본정보를 과잉엔탈피 실험 데이터들과 기존 이론을 이용하여 얻고자 하였다. 우선은 기초적인 실험으로서 NaOH/Water/Ethanol 계에 대한 과잉 엔탈피를 측정하고, electrolyte-NRTL(eNRTL) 이론을 이용하여 응용성을 검토하고자 하였다.
Co(II)-tetrasulfonated phthalocyanine (CoTSP) is known to be aggregated to dimer at high concentration levels in water. A study on the aggregation of CoTSP using multivariate curve resolution analysis of the visible absorbance spectra over a concentration range of 30, 40 and 50 ${\mu}M$ in the presence of dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethyl formamide (DMF), acetonitrile (AN) and ethanol (EtOH) in the concentration range of 0 to 3.57 M is conducted. A hard modeling-based multivariate curve resolution method was applied to determine the dissociation constants of the CoTSP aggregates at various temperatures ranging from 25, 45 and $65^{\circ}C$ and in the presence of various co-solvents. Dissociation constant for aggregation was increased and then decrease by temperature and concentration of phthalocyanine, respectively. Utilizing the vant Hoff relation, the enthalpy and entropy of the dissociation equilibriums were calculated. For the dissociation of both aggregates, the enthalpy and entropy changes were positive and negative, respectively. Molecular dynamics simulation of cosolvent effect on CoTSP aggregation was done to confirm spectroscopy results. Results of radial distribution function (RDF), root mean square deviation (RMSD) and distance curves confirmed more effect of polar solvent to decrease monomer formation.
The constrained melting inside an isothermally heated horizontal cylinder has been repeatedly investigated in many studies only for the moderate Rayleigh numbers. This study extends the range of Rayleigh numbers to systematically investigate the transition during melting processes, especially focusing on the complex multi-cellular flow pattern and thermal instability. The enthalpy-porosity formulation, with appropriate source terms to account for the phase change, is employed. For low Rayleigh numbers, initially developed single-cell base flow keeps the flow stable. For moderate Rayleigh numbers, even small disturbances in balance between thermal buoyance force and viscous force result in branched flow structure. For high Rayleight numbers, Benard type convection is found to develop within a narrow gap between thee wall and the unmelted solid. The marginal Rayleigh number and the corresponding wave number are in excellent agreement with those from linear stability theory.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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