• 제목/요약/키워드: Heat transfer quantity

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직육면체형 잠열축열조내 상변화물질의 열전달특성에 관한 연구 (A Study of Heat Transfer Characteristics of P.C.M. in a Latent Heat Storage Tank(Cubic Type))

  • 임장순;최국광;김준근;김영기;김일겸;김동춘
    • 태양에너지
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    • 제15권3호
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    • pp.15-27
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    • 1995
  • 본 연구는 상변화물질로써 무기염수화물계 물질인 피로인산나트륨($Na_4P_2O_7{\cdot}10H_2O$)이 채워져 있는 직육면체형 잠열축열조 내에서 축열과정시 일어나는 상변화물질의 온도특성, 열전달현상, 축열량 등을 실험적으로 측정하고 그 결과들을 수치해석결과들과 비교 검토한 것이다. 축열과정시 상변화물질인 피로인산나트륨은 용융상태가 액체상태가 아닌 gel상태이므로 액체상태에서의 주된 열전달현상으로 나타나는 자연대류 유동현상이 일어나지 않아 전도에 의한 열전달현상이 지배적인 것으로 나타났다. 무기염수화물계 상변화물질은 공극율(공기 함유율)이 작을수록 열용량이 커지므로 축열과정시 공극율이 큰 경우보다 온도가 서서히 상승되었으며, 실험으로 측정된 온도값과 수치해석적인 방법으로 계산된 온도값은 최대 15%의 차이가 났다.

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블라인드 내장형 창호시스템의 에너지 성능 및 경제성 평가에 관한 연구 (Study on Energy Performance And Economic Evaluation of Windows System with Built-in Type Blinds)

  • 조원화;임남기
    • 한국건축시공학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.97-104
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    • 2010
  • 본 연구에서는 전열해석 프로그램인 피지벨(PHYSIBEL)을 사용하여 블라인드 내장형 창호시스템의 일사차단성능 및 단열성능에 따른 에너지 성능을 평가하였다. 피지벨 해석시 창호별 구성 재료의 열적특성과 해석조건을 결정하기 위해서 Mock-up시험을 실시하였으며, 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 결과를 바탕으로 공동주택 기준층 1개 세대(33평형)를 대상으로 연간에너지 소비특성, 연간전열량, 연간 냉난방 비용을 분석하였다. 실험결과, 연간전열량은 일반 창호시스템 대비 블라인드 내장형 창호시스템에서 블라인드를 올린 경우 냉방시 10%, 난방시 11% 절감할 수 있으며, 블라인드를 내린 경우 냉방시 25%, 난방시 30%정도를 절감할 수 있는 것으로 나타났다. 블라인드 내장형 창호시스템의 냉 난방 부하 절감량은 일반 창호시스템에 비해 냉방시 283.3KWh, 난방시 76.3KWh 로 냉 난방 에너지 절감효과는 단위세대당 359.6KWh 절감시킬 수 있는 것으로 나타났으며, 이것은 단위세대당 연간 에너지원단위(TOE) 약 0.078toe, 이산화탄소톤($tCO_2$) $0.16tCO_2$을 절감시킬 수 있어 온실가스 저감에도 유리할 것으로 판단된다. 또한, 블라인드 내장형 창호시스템의 냉 난방비용 절감액은 일반창호시스템과 비교하여 연간 냉방비용 10만원, 난방비용 5만원으로 연간 냉 난방 비용을 약 15만원 정도 절감시킬 수 있는 것으로 나타났다.

실내동결시험을 통한 열류량 분석에 따른 동결-융해 조건 분석 및 한랭지역의 분류 (Classification of cold regions and analysis of the freeze-thaw repetition cycle based on heat transfer quantity by freezing test)

  • 안재욱;서정은;정민형;성주현
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.957-972
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    • 2018
  • 한랭지역에 건설된 터널은 내 외부의 온도변화에 의해 갱구부 또는 환기구와 같이 특정한 구간에서 외부 온도변화의 영향으로 균열, 누수 등을 비롯한 심각한 결함이 발생할 수 있다. 이러한 동결-융해로 인한 터널의 결함을 방지하기 위해서는 동결 피해가 우려되는 구간에 대해서 적절한 동결 피해 방지 대책을 적용하여야 하지만 동결-융해 조건을 판단하는 구체적인 기준은 제시되어 있지 않다. 본 연구에서는 국내 터널의 정밀안전진단 결과를 통해 강원지역의 동결피해 현황을 분석하였으며 향후 한랭지역 터널의 동결피해 저감을 위한 설계 및 유지관리에 활용할 수 있도록 동결-융해 반복일수(F) 조건에 따른 국내 동결피해 가능지역을 분류하고자 한다. 따라서 한랭지역 터널의 동결피해 사례분석과 국내 외 동해환경 평가기준을 바탕으로 콘크리트 시험체의 온도변화에 대한 실내실험을 실시하였으며 실험적 검토결과를 기반으로 시간 및 온도변화에 따른 열류량(W) 분석을 실시하였다. 최종적으로 열류량(W) 분석결과와 국내의 기후특성을 고려하여 동결-융해 반복일(F)에 대한 조건을 제안하였으며, 동절기 동결피해에 대비하여 효율적인 설계 및 유지관리에 활용할 수 있도록 국내 한랭지역을 분류하였다.

Performance evaluation of sea water heat exchanger installed in the submerged bottom-structure of floating architecture

  • Sim, Young-Hoon;Hwang, Kwang-Il
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권10호
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    • pp.1062-1067
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    • 2015
  • Floating architecture is a type of building that is geographically located on a sea or a river. It floats under the influence of buoyancy, and does not have an engine for moving it. Korea is a peninsula surrounded by sea except on the north side, so floating architectures have been mainly focused on two points: solving the issue of small territory and providing various leisure & cultural spaces. Floating architectures are expected to save energy effectively, if they use sea water heat, which is known to be clean energy with infinite reserves. To use sea water heat as the heat source and/or heat sink, this study proposes a model in which a sea water heat exchanger is embedded in the concrete structure in the lower part of the floating architecture that is submerged under the sea. Based on the results of performance evaluations of the sea water heat exchanger using CFD (computational fluid dynamics) analysis and mock-up experiments under various conditions, it is found out that the temperature difference between the inlet and outlet of the heat exchanger is in the range of $3.06{\sim}9.57^{\circ}C$, and that the quantity of heat transfer measured is in the range of 3,812~7,180 W. The CFD evaluation results shows a difference of 5% with respect to the results of mock-up experiment.

소형 공정열교환기 시제품의 고온구조해석 (High-temperature Structural Analysis on the Small Scale PHE Prototype)

  • 송기남;이형연;홍성덕;박홍윤
    • 한국압력기기공학회 논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.57-64
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    • 2010
  • PHE(Process Heat Exchanger) is a key component required to transfer heat energy of $950^{\circ}C$ generated in a VHTR(Very High Temperature Reactor) to the chemical reaction that yields a large quantity of hydrogen. Korea Atomic Energy Research Institute established the gas loop for the performance test of components, which are used in the VHTR, and they manufactured a PHE prototype to be tested in the loop. In this study, as part of the high-temperature structural-integrity evaluation of the PHE prototype, which is scheduled to be tested in the gas loop, we carried out high-temperature structural-analysis modeling, thermal analysis, and thermal expansion analysis of the PHE prototype. The results obtained in this study will be used to design the performance test setup for the PHE prototype.

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소형가스루프 시험조건에서 소형 공정열교환기 시제품의 고온구조해석 (High-Temperature Structural Analysis on the Small-Scale PHE Prototype under the Test Condition of Small-Scale Gas Loop)

  • 송기남;홍성덕;박홍윤
    • 한국압력기기공학회 논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.1-7
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    • 2012
  • A PHE (Process Heat Exchanger) is a key component required to transfer heat energy of $950^{\circ}C$ generated in a VHTR (Very High Temperature Reactor) to the chemical reaction that yields a large quantity of hydrogen. A small-scale PHE prototype made of Hastelloy-X is being tested in a small-scale gas loop at Korea Atomic Energy Research Institute. In order to properly evaluate the high-temperature structural integrity of the small-scale PHE prototype, it is very important to impose a proper constraint condition on its structural analysis model. For this effort, we tried to impose several constraint conditions on the structural analysis model and consequently fixed a proper and effective displacement constraints.

용접물성치를 고려한 소형 공정열교환기 시제품의 고온구조해석 (High-Temperature Structural Analysis on the Small-Scale PHE Prototype using Weld Properties)

  • 송기남;홍성덕;박홍윤
    • 한국압력기기공학회 논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.1-6
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    • 2012
  • A PHE (Process Heat Exchanger) in a nuclear hydrogen system is a key component required to transfer heat energy of $950^{\circ}C$ generated in a VHTR (Very High Temperature gas cooled Reactor) to the chemical reaction that yields a large quantity of hydrogen. A small-scale PHE prototype made of Hastelloy-X is being tested in a small-scale gas loop at Korea Atomic Energy Research Institute. Previous research on the high-temperature structural analysis of the small-scale PHE prototype had been performed only using parent material properties. In this study, high-temperature structural analysis using weld properties in weld zone was performed and the analysis results compared with the previous research.

배관 강성을 고려한 소형 공정열교환기 시제품에 대한 탄성 고온구조해석 (Elastic High-temperature Structural Analysis on the Small Scale PHE Prototype Considering the Pipeline Stiffness)

  • 송기남;강지호;홍성덕;박홍윤
    • 한국압력기기공학회 논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.48-53
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    • 2011
  • A PHE (Process Heat Exchanger) is a key component required to transfer heat energy of $950^{\circ}C$ generated in a VHTR (Very High Temperature Reactor) to the chemical reaction that yields a large quantity of hydrogen. A small-scale PHE prototype made of Hastelloy-X is being tested in a small-scale gas loop at Korea Atomic Energy Research Institute. In this study, as a part of the evaluation on the high-temperature structural integrity of the small-scale PHE prototype, we carried out macroscopic high-temperature structural analysis of the small-scale PHE prototype under the gas loop test conditions considering the pipeline stiffness.

분말공급장치를 이용한 VERSAlloy의 S20C강 $CO_2$ 레이저 클래딩 ($CO_2$ Laser Cladding of VERSAlloy on the S20C with Powder Feeding)

  • 김재도;권진욱
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2001년도 추계학술발표대회 개요집
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    • pp.128-131
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    • 2001
  • Laser cladding processing allows rapid transfer of heat to the material being processed with minimum conduction into base metal, resulting in low total heat input. The effects of $CO_2$ laser cladding with powder feeding on mechanical properties of VERSAlloy were studied. Their low melting point (under 1093$^{\circ}C$) enables overlays to be applied with minimum dilution and base metal distortion. Experiment results indicated that powder feeding speed and quantity were important for laser cladding with powder feeding. The powder feeding speed should be adapted according to cladding speed for good shaping of clad layer. The effect of heat on the HAZ size can be limited and the growth of grain size of HAZ size was not serious.

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수소저장용 금속수소화물$(Mm(La_{0.6-0.8})Ni_{4.0}Co_{0.6}Mn_{0.2}Al_{0.2})$의 전열촉진 (Heat transfer enhancement of metal hydride $(Mm(La_{0.6-0.8})Ni_{4.0}Co_{0.6}Mn_{0.2}Al_{0.2})$ for hydrogen storage)

  • 배상철
    • 신재생에너지
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    • 제2권2호
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    • pp.75-80
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    • 2006
  • The effective thermal conductivities of $Mm(La_{0.6-0.8})Ni_{4.0}Co_{0.6}Mn_{0.2}Al_{0.2}$ [TL-492] with hydrogen and helium have been examined. Experiment results show that pressure has great influence on effective thermal conductivity in low pressure range [below 0.5 MPa]. And that influence decreases rapidly with increase of gas pressure. The reason is at low pressure, the mean free path of gas becomes greater than effective thickness of gas film which is important to the heat transfer mechanism in this research. And, carbon fibers have been used to try to enhance the poor thermal conductivity of TL-492. Three types of carbon fibers and three mass fractions have been examined and compared. Naturally, the highest effective thermal conductivity has been reached with carbon fiber which has highest thermal conductivity, and highest mass fraction. This method has acquired 4.33 times higher thermal conductivity than pure metal hydrides with quite low quantity of additives, only 0.99 wt% of carbon fiber. This is a good result comparing to other method which can reach higher effective thermal conductivity but needs much higher mass fraction of additives too.

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