• 에너지공학
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• 제13권4호
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• pp.291-295
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• 2004

열처리로에 적용되는 소형 축열식 복사관 버너시스템에 사용될 축열기를 설계, 제작하고 그 성능을 실제 축열식 복사관 버너시스템에서 평가하였다. 좁은 튜브간 간격을 갖는 U형 복사관에 축열기를 적용하기 위하여 상하단 단면적이 다른 축열기를 설계, 적용하였다. 구형축열체를 사용하는 2만 ㎉/hr급 축열기를 기존에 개발된 축열기 해석코드를 이용하여 설계, 제작하였으며, 축열기 전후단의 온도 및 압력을 실시간으로 측정하였다. 실험결과를 축열기 해석코드로부터 얻은 배가스의 배출온도와 공기의 예열온도를 비교하여 해석코드의 정확도를 검증하였다. 이론적으로 예상된 성능은 80%의 온도효율과 70%의 배열회수율이 얻어졌으나, 실험적 결과로부터는 온도효율이 80%, 배열회수율이 69%가 얻어졌다. 가장 큰 성능차이는 배가스의 배출온도였는데, 이는 실제 시스템에서 열손실에 의한 축열기로의 배가스 유입온도 하락과 실제 운전에서의 공기/배가스 유량의 증가에 의해 기인된다고 판단된다.

• 한국태양에너지학회 논문집
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• 제31권4호
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• pp.9-18
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• 2011

This study assessed the performance of a compact heat exchanger with staggered tube banks for recuperation of high temperature exhaust thermal energy for SOFC fuel cell system. The compact heat exchanger in this study is two pass system which consists of $315{\times}202.5{\times}48.5mm^3$ and 132 tubes of $6.0mm{\Phi}$ for each heat exchanger. From experiments of the 2 pass heat exchanger system, air temperature was increased from $60{\sim}85^{\circ}C$ to $402{\sim}482^{\circ}C$ while gas temperature was decreased from $600^{\circ}C$ to $305{\sim}402^{\circ}C$ according to mass flow rates of 3.9~7.8 g/s. The experimental heat transfer rates of the heat exchanger were compared with CFD numerical solutions with the conventional ${\xi}-NTU$ method. From the comparisons, the following conclusions were obtained. For the heat exchanger system, the relative errors of heat transfer rate by CFD solution were from 7.1 to 27%, and those by ${\xi}-NTU$ method were from 0.6% to 21% compared with experimental data. From the comparisons, it can be said that both of CFD and ${\xi}-NTU$ method almost simulated to experimental data except specific conditions. Pressure drops through air tubes and gas passages were calculated with both of the CFD computation and head loss equations. The differences between them were from 14 to 22%.

• 에너지공학
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• 제17권3호
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• pp.161-166
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• 2008

본 논문은 배열회수보일러에서 부분부하 운전이 과열기 열성능에 미치는 영향을 조사하였다. 첫 단계로 가스터빈 최대부하와 부분부하 운전시 배열회수보일러 형태에 따른 가스터빈 배가스의 유동 특성을 전산유체해석을 통해 조사하였다. 다음으로는 수직형 배열회수보일러 과열기 튜브관군의 가스터빈 최대부하와 부분부하 운전 시 온도분포를 전산유동해석 결과를 이용해 계산하였으며, 이 결과와 실제 발전소 측정을 통해 획득한 온도분포 결과를 비교하였다. 마지막으로 부분부하 운전이 과열기 열성능에 미치는 영향을 살펴보았으며, 또한 부분부하 운전시에 유동의 불균일 현상을 제거할 수 있는 장치를 고안하였다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2000년도 춘계학술대회 논문집(Proceeding of the KOSME 2000 Spring Annual Meeting)
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• pp.115-121
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• 2000

As the development of industry water quality of river is going to bad because of waste water of an industrial complex and general home agricultural chemicals exhaust of $SO_3$ and CO gas acid rain and so on. Corrosion damage of boiler factory equipment and so forth occur quickly due to using of the polluted water resulting in increasing leak accident. Especially working life of hot water boiler using the polluted water becomes more short and energy loss increases. The cathodic protection method is the most economical and reliable one to prevent corrosion damage of steel structures. Mg-base alloys galvanic anode protection of cathodic protection method is suitable for than application of hot water boiler using water with high specific resistance such as tap water. This paper is studied on the cathodic protection characteristics of how water boiler. In tap water and 0.001mol/$\ell$ NaCl solution the characteristics of anodic polarization of Mg-base alloys galvanic anode and tube material is investigated the measurement of cathodic protection potential according to the time elaspsed is carried out.

• 대한기계학회논문집B
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• 제23권9호
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• pp.1085-1097
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• 1999

A separate heat pipe system capacity of 3,700kW has been developed and applied to preheating the blast furnace gas for recovery of the waste heat from boiler. The system is designed to preheat the blast furnace gas up to $126^{\circ}C$ by using tho boiler exhaust gas of which temperature is $180^{\circ}C{\sim}220^{\circ}C$. The arrangement of the fin tubes as well as the shape of the fin has been carefully determined to minimize the fouling problems. The heat pipe system was found to be stable in circulation of the working fluid and the range of the temperature variation of the preheated blast furnace gas was within $10^{\circ}C$. It was proved through a long-term test that the selected tube arrangement and the shape of the fins are proper to prevent the fouling problems and that the pay-back period of the system Is within one year.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권3호
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• pp.398-405
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• 2003

A fast response analyzer for measuring carbon dioxide concentration has been developed for transient characteristic and researches tested on internal combustion engine. The analyzer uses the well known NDIR(Non-Dispersive Infrared) method with miniaturized detection system, giving a time constant of approximately 30 microsecond, and sampling module consists of capillary tube. Since the transit time and the time constant of the sampling system depend on the sampling conditions, it is necessary to investigate the characteristics of sampling system before applied to exhaust gas measurement in engine. A unique method was designed to study the influence of the diameter of transfer sample line and operating conditions of the FRNDIR on transit time and time constant. A database of transit time and time constant was built up for different measured and simulated pressure conditions. The database can be used for correcting eventual $CO_2$ concentration measurement.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.520-524
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• 2000

A ejector system is one of the fluid machinery, which has been mainly used as an exhaust pump or a vacuum pump. The ejector system has often been pointed out to have only a limited efficiency because it is driven by pure shear action and the mixing action between primary and secondary streams. In the present work, numerical simulations were conducted to investigate the effects of the geometry and the mass flow ratio of supersonic ejector-diffuser systems on their mixing performance. A fully implicit finite volume scheme was applied to solve the axisymmetric Navier-Stokes equations, and the standard ${\kappa}-{\varepsilon}$ turbulence model was used to close the governing equations. The flow fields of the supersonic ejector-diffuser systems were investigated by changing the ejector throat area ratio and the mass flow ratio. The existence of the second throat strongly affected the shock wave structure inside the mixing tube as well as the spreading of the under-expanded jet discharging from the primary nozzle, and served to enhance the mixing performance.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1614-1616
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• 2000

The purpose of this study is to manufacture and test a thermoelectric generator which converts unused energy from close-at-hand sources, such as garbage incineration heat and industrial exhaust, to electricity. A manufacturing process and the properties of a thermoelectric generator are discussed before simulating the thermal stress and thermal properties of a thermoelectric module located between an aluminum tube and alumina plate. We can design the thermoelectric modules having the good properties of thermoelectric generation. Resistivity of thermoelectric module for thermoelectric generation consisting of 62 cells was $0.15{\sim}0.4{\Omega}$. The maximum power of thermoelectric generator using thermoelectric generating modules can be defined as temperature function, and in this case it can be analogized the linear relation between current and voltage characteristics as function of temperature. The thermoelectric generator using 128 generating modules was assembled with 4 parallel connected modules sets composed with 32 directly connected modules.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권10호
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• pp.4666-4672
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• 2011

SCR의 NOx 제거 성능은 촉매 요인(촉매 구성물질, 형태, 공간속도 등), 배가스의 온도, 유속 분포 등의 다양한 인자에 의해 좌우되며, 이 중 촉매층으로 유입되는 유동의 균일도는 가장 중요한 요소가 된다. 본 연구에서는 3차원 수치 해석 기법을 이용하여 설계 단계의 SCR 반응기 내의 유동 특성을 모사하여 기류 균일도 여부를 확인하였다. 또한 SCR 반응기 내의 유동 균일도를 최적화시키기 위해 가이드 베인과 배플 및 다공판 등을 설치하였을 경우 반응기 내부 유동 및 촉매층의 기류 균일도에 미치는 영향에 대해 연구를 수행하였다. 유동 개선을 위해 인입 덕트곡관부에 가이드 베인을 설치하여 처리가스를 적절하게 배분시키고, 반응기 상단에 배플을 설치한 결과 반응기 내부 유동의 편류 개선에 매우 효과적임을 알 수 있었다. 또한 다공판을 예비 촉매층 하단부에 추가로 설치함에 따라 유동을 한번 더 완충시킬 수 있어 기류 균일도가 매우 양호해짐을 확인 할 수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제20권4호
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• pp.97-105
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• 2012

본 연구는 음식물류 폐기물의 처리과정에서 발생하는 음식물류 폐수를 생활폐기물 소각시설에서 생활폐기물과 음식물류폐수를 혼합하여 소각처리 방법과 소각시 음식물류 폐수를 이용한 질소산화물 제거 및 배출가스의 영향등을 조사하였다. 해양투기용으로 발생된 음식물류폐기물 폐수는 성상이 94-96%의 함수율을 갖고 있다. 음식물류폐기물 폐수를 주입하였을 때 소각로 출구 온도는 $897^{\circ}C$이였으며, 평상시는 $925^{\circ}C$로 약 $28^{\circ}C$도 떨어졌다. 음식물류폐기물 폐수를 각각 $200{\ell}/hr$, $300{\ell}/hr$ 투입시 질소산화물의 평균배출농도는 각각 50ppm, 46ppm 이었다. 연관식 폐열보일러는 음식물류 폐수의 투입량이 많을수록 튜브 막힘 현상이 있었으며, 막힘 튜브는 압축공기를 이용한 튜브 청소로 원상태를 유지 할 수 있어 연속적 소각에는 방해가 되지 않았다. 유기성 폐기물인 음식물류 폐수의 자원화 처리방법과 더불어 기존 소각시설을 이용한 소각처리가 육상처리의 한 방법으로 자리매김 할 수 있으며, 소각시 배출가스의 질소산화물이 제거됨으로써 질소산화물 제거용 암모니아, 요소수 등 화학약품비용 절감하는 효과도 있는 것으로 나타났다.