• 공업화학
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• 제32권2호
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• pp.149-156
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• 2021

크래프트 회수보일러(kraft recovery boiler)는 펄프 공정에서 생성된 흑액을 연소하여 발전용 스팀을 생산하는 장치이다. 특히 연소로 상단부에 존재하는 과열기(superheater)는 포화 증기가 연소가스와 열교환을 통해 과열 증기로 전환되는 구간으로, 연소가스와 포화 증기 사이의 열교환 효율 향상은 발전용 과열 증기 생산량 증가 및 발전 효율이 증가하므로 매우 중요하다. 과열기 하단부에 위치한 노즈 아치는 과열기의 부식의 원인이 되는 연소로에서 발생한 복사열을 막는 중요한 역할을 하지만, 연소가스 유동을 방해하여 포화증기와 열교환이 끝난 저온의 연소가스가 과열기를 나가지 못하고 재순환되어 열교환 효율을 저하시키는 직접적인 원인이 된다. 따라서 본 연구에서는 CFD를 활용하여 노즈아치 구조에 따른 재순환 영역의 크기와 연소가스 출구 온도를 비교하였다. 결과적으로 노즈 아치 하단부 각도를 106.5°에서 150°로 변경할 경우 연소가스의 재순환 영역이 감소하여 연소가스와 과열기 사이의 열교환 효율이 10.3% 향상되는 것을 확인하였다.

• 청정기술
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• 제28권3호
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• pp.238-248
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• 2022

세계는 탄소 중립 사회로의 전환을 추진하고 있으며, 탄화수소계 연료를 수소로 대체함으로써 탄소 중립에 대한 기여를 기대할 수 있다. 하지만 수소 연소에 따른 질소산화물을 제어하기 위한 기술이 필요하며, 무화염 연소 기술이 하나의 대안이 될 수 있다. 본 연구는 수소 함량 및 배가스 재순환율에 따른 메탄-수소 연료의 연소 및 반응 특성을 분석하기 위해 Chemkin 기반의 1차원 대향류 확산화염 모델을 이용하여 해석을 수행하였다. 메탄 연소시 재순환율이 2에서 3으로 증가할 때 열방출의 흡열 구간이 없고 최대 열방출률 영역이 하나로 병합되는 무화염 연소가 달성되었다. 재순환율 3의 수소 전소 시 열방출 측면에서 무화염 연소가 달성되었으나, 화염 구조의 측면에서는 무화염 연소 달성 여부의 판단이 어렵다. 하지만 NO 생성량은 메탄 무화염 연소와 비교하여 유사한 수준으로 예측되었기에 수소 무화염 연소를 규정하기 위해서는 화염 구조, 열방출, NOx 생성에 대한 복합적인 고려가 필요하다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.9-13
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• 2012

In the iron ore sinter process, temperature distribution pattern in sintering bed is related with productivity and quality of sintered ore. Evenly heat distribution make the uniform quality of sintered ore but in normal operating condition, upper part of bed has lack of heat and scarce quality of sintered ore, thus yeild rate is decreased and productivity is diminished. Therefore, using the additional fuel for increasing quality and flue gas recirculation for increasing productivity are considered and effect of both processes are discussed.

• 태양에너지
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• 제8권2호
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• pp.57-65
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• 1988

The coefficients of convective heat transfer were investigated when air is jetted to surface of the heated side-wall. The temperature on the side-wall was measured when the offsets changed from 1.5 to 10.5 as 7 steps at the state of fixed Reynolds numbers that were 35000, 29000 and 23000. The experimental results are as follows: 1. The mean Nusselt number is very high on the surface of reattached flow region. 2. The offset and the recirculation flow region decreased, while the mean Nusselt number increased between the outlet of nozzle and the region of reattachment flow. 3. The local Nusselt number is not concerned with Reynolds number on the recirculation flow and on the reattached flow region when the offset decrease. But the Nusselt number increased only when Reynolds numbers on the wall jet flow region increased. 4. The mean and the maximum Nusselt number decreases linearly, and in particular its values rapidly decrease in accordance with changing of the offset from 1.5 to 3 in inverse proportion.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2015년도 제51회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.73-74
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• 2015

Synthesis gas such as hydrogen and carbon monoxide was produced from $CH_4/oxygen$ mixture using insulated pressurized porous media combustor. Experimentally, two cylindrical SiC foams with the different pore density were piled up in a quartz tube and fully premixed mixture was supplied in the axial direction. After stabilizing fuel-rich flame at the interface of the two foams at several pressure conditions, mole fractions of synthesis gases were measured by gas chromatography. Heat recirculation through the inner foam structure could extend the flow velocity of stable region over the laminar burning velocity. As the pressure increased, the rich flammability limit, $H_2/CO$ ratio, and module M increased.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권1호
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• pp.328-335
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• 1996

The one-dimensional flame analysis was carried out to understand the combustion phenomena in porous media. The downstream as well as upstream solution corresponding to upper and lower solutions could be obtained. While upper flame temperature gets higher, lower flame temperature gets lower, as the flame approaches the central part of the combustor. The reason why upstream flame and downstream flame exist at the same flow condition is that the regions where net heat recirculation is identical exist in upstream and downstream of the combustor. In order for the downstream flame to be stabilized, more heats needed to be recirculated towards upstream because of larger radiation loss of downstream flame.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제5권3호
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• pp.195-200
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• 2004

This paper is concerned with the Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) engine as a new concept in engines and a power source for future automotive applications. Essentially a combination of spark ignition and compression ignition engines, the HCCI engine exhibits low NOx and Particulate Matter (PM) emissions as well as high efficiency under part load. The objective of this research is to determine the effects of Exhaust Gas Recirculation (EGR) rate on the combustion processes of HCCI. For this purpose, a 4-cylinder, compression ignition engine was converted into a HCCI engine, and a heating device was installed to raise the temperature of the intake air and also to make it more consistent. In addition, a pressure sensor was inserted into each of the cylinders to investigate the differences in characteristics among the cylinders.

• 대한안전경영과학회지
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• 제16권3호
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• pp.185-194
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• 2014

Internal engine is the main power source of vehicle and is the main source of air pollution. To satisfy this getting rigorous emission regulation, it must be solved simultaneously the dilemma of reducing emission gas and increasing heat efficiency. Diesel engine is preferred compare with gasoline engine in aspect of energy consumption but it must be solved reducing the containing of NOx, CO and HC. In this study: 1. Looking for alternative of performance improvement of Exhaust Gas Recirculation(EGR) which is emission gas reduction system. 2. Reducing malfunction of controlling emission gas. 3. Made possible precision control.

• 한국항공운항학회지
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• 제23권4호
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• pp.1-5
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• 2015

In this work, a study was conducted to investigate the effect of diaphragm thickness on the regression rate of the hybrid rocket motor. To observe the flow pattern and the recirculation zone, visualizations of combustion chambers with different diaphragm thickness (5mm, 10mm) were performed. It was found that the case with 5 mm thickness had a larger recirculation zone and therefore, had a higher regression rate than the case with 10mm thickness due to the increased residence time and heat transfer toward the fuel surface. Finally, it was concluded that the thickness of diaphragm can be a critical parameter for the enhancement of the regression rate.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권1호
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• pp.60-67
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• 2021

본 연구에서는 CO2 포집을 포함하는 500 MWe 급 전기를 생산하는 순산소 석탄화력발전소에 대한 공정흐름도를 제시하였고, 기술경제성 평가를 수행하였다. 이 석탄화력발전소는 순환 유동층 보일러(CFB), 초초 임계 증기 사이클 증기 터빈, 보일러에서 배출되는 배기가스내 수분과 오염물질을 제거하는 배기가스 정제 장치(FGC), 산소 분리 초저온 공정(ASU), 이산화탄소를 분리하는 극저온 공정(CPU)을 포함한다. 건식 배기가스 재순환(FGR)은 CFB연소기내 온도 제어와 고농도 CO2 배출을 위하여 사용되었다. 이 순산소 석탄화력발전소의 열효율을 증가시키기 위하여 FGR 흐름에 대한 열교환, ASU에서 배출되는 질소 흐름에 대한 열교환, 그리고 CPU 내 기체 압축기의 열 회수를 고려하였다. FGR열교환기의 온도차(ΔT)의 감소는 배기가스의 더 많은 폐열 회수를 의미하며, 전기 및 엑서지 효율을 증가시켰다. FGR열교환기의 ΔT가 10 ℃ 에서 FGR과 FGC 주변의 연간 비용이 최소가 되었다. 이때, 전기 효율은 39%, 총투자비는 1371 M$, 총생산비용은 90 M$, 그리고 투자수익률은 7%/y, 그리고 투자회수기간은 12년으로 예측되었다. 본 연구를 통하여 순산소 석탄화력발전소의 열효율 향상을 위한 열교환망이 제시되었고, FGR 열교환기의 최적 운전 조건이 도출되었다.