Experimental studies have been performed to observe the basic phenomena of waste bed combustion in MSW incinerator. A reduced scale apparatus was utilized to simulate the combustion behavior in real plant with 1-dimensional transient behavior at the experimental setup, which uses wet cubic wood with ash content as simulated waste. LHV (lower heating value) of solid fuel, fuel particle size and flow rate of combustion air were taken as important parameters of the bed combustion. For the quantitative analysis, FPR (flame propagation rate), TBT (total burn-out time) and PBT (particle burn-out time) was defined. LHV represent the capability of heat release of the fuel, so that a higher LHV results in faster reaction rate of the fuel bed, which is shown by higher FPR. Fuel particle size is related with surface area per unit mass as well as heat and mass transfer coefficient. As the particle size increases the FPR decreases owing to decreasing specific surface area. Air injection supplies oxygen to the reaction zone. However oversupply of combustion air increases convection cooling of the bed and possibly extinguishes the flame.
A numerical model is constructed to simulate the interactions of oblique shock wave / turbulent boundary layer on a strongly heated wall. The heated wall temperature is two times higher than the adiabatic wall temperature and the shock wave is strong enough to induce boundary layer separation. The numerical diffusion in the finite volume method is reduced by the use of a higher order convection scheme(UMIST scheme) which is a TVD version of QUICK scheme. The turbulence model is Chen-Kim two time scale model. The comparison of the wall pressure distribution with the experimental data ensures the validity of this numerical model. The effect of strong wall heating enlarges the separation region upstream and downstream. In order to eliminate the separation, wall suction is applied at the shock foot position. The bleeding slot width is about same as the upstream boundary layer thickness and suction mass flow is 10% of the flow rate in the upstream boundary layer. The final configuration of the shock reflection pattern and the wall pressure distribution approach to the non-viscous value when wall suction is applied.
The low electric power and high efficiency chips are required because of the appearance of smart phones. Also, high-capacity memory chips are needed. e-MMC(embedded Multi-Media Card) for this is defined by JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council). The e-MMC memory for research and development is a memory mulit-chip module of 64GB using 16-multilayers of 4GB NAND-flash memory. And it has simplified the chip by using SIP technique. But mulit-chip module generates high heat by higher integration. According to the result of study, whenever semiconductor chip is about 10 $^{\circ}C$ higher than the design temperature it makes the life of the chip shorten more than 50%. Therefore, it is required that we solve the problem of heating value and make the efficiency of e-MMC improved. In this study, geometry of 16-multilayered structure is compared the temperature distribution of four different geometries along the numerical analysis. As a result, it is con finned that a multilayer structure of stair type is more efficient than a multilayer structure of vertical type because a multi-layer structure of stair type is about 9 $^{\circ}C$ lower than a multilayer structure of vertical type.
$TiH_2$ nanopowder was made by high energy ball milling. The milled $TiH_2$ and CNT powders were then simultaneously synthesized and consolidated using pulsed current activated sintering (PCAS) within one minute under an applied pressure of 80 MPa. The milling did not induce any reaction between the constituent powders. Meanwhile, PCAS of the $TiH_2$-CNT mixture produced a Ti-TiC composite according to the reaction ($0.92TiH_2+0.08CNT{\rightarrow}0.84Ti+0.08TiC+0.92H_2$, $0.84TiH_2+0.16CNT{\rightarrow}0.68Ti+0.16TiC+0.84H_2$). Highly dense nanocrystalline Ti-TiC composites with a relative density of up to 99.7% were obtained. The hardness and fracture toughness of the dense Ti-8 mole% TiC and Ti-16 mole% TiC produced by PCAS were also investigated. The hardness of the Ti-8 mole% TiC and Ti-16 mole% TiC composites was higher than that of Ti. The hardness value of the Ti-16 mole% TiC composite was higher than that of the Ti-8 mole% TiC composite without a decrease in fracture toughness.
Hydrothermal liquefaction of Chlorella vulgaris feedstock containing 80% (w/w) water was conducted in a batch reactor as a function of temperature (300, 325 and $350^{\circ}C$) and reaction times (5, 10 and 30 min). The biocrude yield, elemental composition and higher heating value obtained for various reaction conditions helped to predict the optimum conditions for maximizing energy recovery. To optimize the recovery of inorganic nutrients, we further investigated the effect of reaction conditions on the ammonium ($NH_4{^+}$), phosphate ($PO_4{^{3-}}$), nitrate ($NO_3{^-}$) and nitrite ($NO_2{^-}$) concentrations in the aqueous phase. A maximum energy recovery of 78% was obtained at $350^{\circ}C$ and 5 min, with a high energy density of 34.3 MJ/kg and lower contents of oxygen. For the recovery of inorganic nutrients, shorter reaction times achieved higher phosphorus recovery, with maximum recovery being 53% at $350^{\circ}C$ and 5 min. Our results indicate that the reaction condition of $350^{\circ}C$ for 5 min was optimal for maximizing energy recovery with improved quality, at the same time achieving a high phosphorus recovery.
To reduce energy consumption and CO2 emission in building sector, a ground source heat pump system has been highly adopted due to its high efficient by many regulation. A certification system has been operated to distribute reliable and high-efficient heat pump units. In this study, the performance status of the recently certified ground source heat pump unit with components was investigated. All heat pump units certified from 2015 to 2020 were water to water heat pump types. Compared to the past, higher capacity systems over 400 kW have been certificed. The cooling COP of the heat pump unit based on certification criteria showed higher value than the heating COP. It is highly recommended to revise the certified criteria values considering operating conditions individually. Most of ground source heat pump units have employed scroll type compressors and plate type heat exchangers with HFC refrigerant.
시료의 입경 및 투입량 차이에 따른 바이오오일의 특성변화를 알아보기 위하여 0.5~2.0 mm 크기의 굴참나무(Quercus variabilis) 시료 300~900 g을 $465^{\circ}C$에서 1.6초 동안 급속열 분해하여 바이오오일을 제조하였다. 입경 및 투입량 차이에 따른 열분해 생성물의 수율변화에는 눈에 띠는 경향은 없었지만, 바이오오일 수율이 가장 많아 약 60.3~62.1%를 차지하였고, 미응축가스, 바이오차 순이었다. 바이오오일을 냉각관으로 응축하여 얻은 1차 바이오오일과 전기집진장치로 얻은 2차 바이오오일로 구분하여 수율을 측정한 결과, 1차 바이오오일의 수율이 2차 바이오오일 수율의 약 2배 이상을 나타내었다. 그러나 발열량은 2차 바이오오일이 1차 바이오오일 보다 약 2배 이상 높았으며, 최대 5,602 kcal/kg을 나타내었다. 1차 바이오오일의 수분함량이 20%이상으로 2차 바이오오일의 수분함량 10% 이하였다. 또한 2차 바이오오일의 원소분석 결과, 1차 바이오오일보다 탄소함량이 높고, 산소함량이 낮았기 때문에 수분함량과 원소조성 특성도 발열량에 영향을 미치는 것으로 판단된다. 바이오오일의 저장온도가 높을수록 또는 저장기간이 길수록 점도가 증가하며, 2차 바이오오일의 점도 증가 정도가 1차 바이오오일보다 컸는데, 저장기간 중에 바이오오일 성분 간의 화학적 결합에 의한 바이오오일의 고분자화가 진행되는 것으로 판단된다.
본 연구는 유가상승에 따른 온실의 경영비 절감과 적설지역의 적설재해를 경감시키기 위하여 온수배관을 이용한 난방효과 및 온실곡부의 온도 상승효과를 구명하고자 수행되었다. 전체적으로 실험구의 온도가 대비구 보다 약 $2.0{\sim}6.0^{\circ}C$정도 높게 나타났다. 천창부직포를 개방한 경우, 최저온도가 약 $3.0{\sim}12.0^{\circ}C$범위로 나타나 적극적인 난방을 하게 되면 적설피해도 어느 정도 예방할 수 있을 것으로 판단되었다. 온실 내부의 높이별 온도 차이는 미미한 것으로 나타났다. 재배작물에 따른 온실의 최대난방부하는 각각 약 $37,000kcal{\cdot}h^{-1}$ 및 $41,700kcal{\cdot}h^{-1}$정도이었다. 실험기간동안 최저 외기온 $-11.9{\sim}4.0^{\circ}C$ 범위에서 설정온도별 발열량은 95,000~322,000 kcal 정도로서 시간당 $6,050{\sim}20,900kcal{\cdot}h^{-1}$정도의 범위에 있었고, 최대난방부하와 비교하면 약 15~56%정도의 난방에너지를 공급할 수 있을 것으로 나타났다. 그리고 실험기간동안 전체 발열량과 소비전력량은 각각 2,629,025 kcal 및 677.3 kWh이었다. 화석연료인 경유로 난방 할 경우, 실험기간동안 소요되는 소비량은 291L 정도이었고, 비용은 331,700 won인 것으로 나타났다. 전력사용에 대한 총비용은 24,400 won정도로서 경유 소비 비용의 7.5%정도로 나타났다. 또한 전체 소비전력량을 에너지로 환산하면 약 582,200 kcal이고, 이 에너지는 전체 발열량의 약 22%에 불과하였다.
복숭아 solid pack을 변패시키는 내열성 효모의 열저항성 및 최적살균조건을 구명하기 위하여 원료복숭아의 초기 효모오염도를 조사하고 61균주를 분리보관하였다. 이중 내열성이 가장 강한 효모 No.15 균주에 대한 환경요인별 내열성 및 최적살균조건 시험결과는 아래와 같다. 1. 펩톤수와 복숭아쥬스에서 열처리하였을 때 대수기의 생장이 활발한 세포가 90시간 진탕배양후 10일간 유지한 것보다 내열성이 약했다. 2. 열매체로 펩톤수를 사용하여 열처리한 것이 복숭아쥬스에서 열처리한 것보다 내열성이 강했다. 3. 열처리후 회복배지에 있어서 YM 한천보다 복숭아쥬스 한천에서 회복시킨 것이 약했다. 4. 열매체나 회복배지에서의 pH에 따른 내열성은 pH 4.0에서가 pH 3.5에서 보다 내열성이 강했다 5. 일정한 온도로 가열할 때 생잔곡선은 초기의 열에 민감한 부분과 다음의 열에 안정한 부분의 broken curve를 나타내어 D 값을 구할 수 없었다. 6. 복숭아쥬스(pH 3.5)에서 열처리하여 복숭아쥬스 한천(pH 3.5)에 회복시켰을 때의 TDT 곡선에서 직선을 얻었으며 z값은 $4.8^{\circ}C$이었다. 7. 선발된 내열성 효모의 균학적 특성을 검토한 결과 Torulopsis candida로 추정되었으며 복숭아 solid pack에서의 변패성도 확인하였다. 8. 실제 4 oz 복숭아 solid pack에서의 inoculated pack test 결과 최적살균치 P.U. 70/5는 168(Z값$5^{\circ}C$, 기준온도 $70^{\circ}C$, 살균시간 18분, 관내 중심 온도 $78.5^{\circ}C$)이었다.
오거 반응기를 이용하여 해조류 바이오매스인 다시마로부터 열분해 오일 제조 실험을 수행하였으며, 열분해 오일의 물리화학적 특성을 살펴보았다. 주요 공정 변수인 열분해 온도 및 오거 컨베이어 속도의 최적 조건은 각각 $412^{\circ}C$, 20 rpm이었으며, 이 때 열분해 오일의 최대 수율은 32 wt%이었다. 낮은 탄소 함량 및 높은 산소 함량으로 인해, 다시마 유래 열분해 오일의 발열량($23.6MJ\;kg^{-1}$)은 기존 화석연료의 약 60% 이었다. 열분해 오일의 GC/MS 분석 결과, 1,4-Anhydro-d-galactitol, dianhydromannitol, 1-hydroxy 2-propanone, isosorbide 등이 주요 화합물로 확인되었다. 촤는 탄소 함량이 낮고 산소함량이 높아 발열량($13.0MJ\;kg^{-1}$)이 낮으며 다량의 무기 성분 및 황을 포함하고 있는 것으로 확인되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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