Laser Raman scattering method has been applied to measure equivalence ratio of methane/air mixture in injected spray. We used high power KrF excimer laser$(\lambda=248nm)$ and a high gain ICCD camera to capture low intensity signal. Raman shifts and Raman scattering cross -sections of $H_2,\;O_2,\;N_2,\;CO_2,\;CH_4\;and\;C_3H_8$ are measured precisely. Our results show an excellent agreement with those of other groups. Mole fraction measurement of $O_2\;and\;N_2$ from air shows that $O_2:N_2=0.206:0.794$. We used gas injector which was operated at 1 bar. Methane is used as a fuel. Spray region is $10mm\times37mm$ and this region is divided into 80 points. In Raman signals are obtained and ensemble averaged for each point. 3-d and contour plot of distribution of equuivalence ratio is presented. Our measured results show that the equivalence ratio of methane/air mixture in methane-rich region is reasonable. However, more study is necessary for methane-lean region because background noise level is almost same as Raman intensity of methane.
Thermodynamic analysis of extraction process from the constant pressure LNG(Liquefied Natural Gas) vessel was performed in this study. LNG was assumed as a binary mixture of 90% methane and 10% ethane by mole fraction. The thermodynamic properties such as temperature, composition, specific volume and the amount of cold energy were predicted during extraction process. Pressure as a parameter ranges from 101.3kPa to 2000kPa. The result shows the peculiar phenomena for the LNG as a mixture. Both vapor and liquid extraction processes were investigated by a computer model. The property changes are negligible in the liquid extraction process. For the vapor extraction process, the temperature in the vessel increases rapidly and the extracted composition of methane decreases rapidly near the end of extracting process. Specific volume of vapor has the maximum and that of liquid has the minimum during the process. When pressure is increased, specific volume of vapor decreases and that of liquid increases. It was found that specific volume of vapor phase had a major effect on the heat absorption at constant pressure during vapor extraction process. If the pressure of the vessel increases, the total cold energy which can be utilized from LNG decreased.
본 연구에서는 액체로켓 분사기에서 임계압력 이상의 추진제의 혼합과 연소과정을 수치적으로 모사하여 분석하고자 하였다. 이 과정에서 확장된 $k-{\varepsilon}$ 난류 모델을 이용하여 난류 속도장을 예측하였고 고압에서의 실제 유체 효과를 고려하기 위하여 혼합 추진제의 물성치는 SRK 상태 방정식을 이용하여 계산하였다. 또한 난류 확산 화염에서의 좀 더 정확한 난류와 화학반응의 상호작용을 고려하기 위하여 실제 유체 효과를 고려할 수 있는 층류 화염편 모델을 이용하였다. 수치적인 계산을 바탕으로 이상기체 가정을 사용한 결과와 비교하여 실제 유체의 효과와 기체메탄/액체산소 동축 전단 분사기의 제트화염 구조를 상세하게 살펴보았다.
A series of aliphatic hydrocarbons, methane to hexane in the liquid state, are modeled with the molecular mechanical potential parameters treating all hydrogen degrees of freedom explicitly. Thermodynamic properties (heat capacities and heats of vaporization) are calculated from relatively short (20ps) molecular dynamics trajectories. The liquid state structures are also examined through various radial distribution functions. Molecular dynamics simulations reproduce experimentally measured properties within a few percent errors, thus indicate that the present set of all-hydrogen parameters is suitable for simulating macromolecular systems in bulk.
본 연구에서는 학교 식당에서 배출되는 음식물류 폐기물을 준 회분식 액순환 건식 혐기성 소화를 이용해서 메탄가스를 생산하였다. 두 시스템이 운전되었는데, 각 시스템은 생물반응조와 액 저장조로 구성되었다. 각 생물반응조 바닥은 스크린이 설치되어 있어 2.5L의 분리된 액체는 액 저장조로 30분 동안 이송되고 이송이 끝나자마자 이송된 액은 반응조 상부로 투입된다. 이 같은 순환은 고농도의 VFAs를 가지는 액체를 반응조 상부로 공급하는 역할을 한다. 실험 초기에는 음식물류 폐기물/식종 미생물의 부피 비는 2:8이고 이는 9g VS/L의 유기물 부하로 나타낼 수 있다. 음식물류 폐기물 투입은 2주에 한번이었고, 평균 수분, 휘발물질, 회성분은 각각 65.91%, 32.73%과 1.36%로 파악되었다. 두 개의 고형물 부하가 연구되었는데, 각각 3.51g VS/d (System A)와 3.86g VS/d(System B)이다. 음식물류 폐기물 당 메탄 발생량은 각각 $6.30m^3CH_4/kgVS{\cdot}d$(System A)와 $4.94m^3CH_4/kgVS{\cdot}d$(System B)이다.
The objectives of this thesis were to search for effective methods of the livestock manure management through analysis of the livestock manure management cost and prepare for cuts in greenhouse gases emission by applying CDM in the fields of livestock in 2013. In the situation where most farmhouses are disposing the pig manure by ocean disposal, it is urgent to make an alternative plan since ocean disposal will be prohibited from 2012. Biogasplant is being highlighted from the point that can produce heat and electricity by using methane generated when the manure is disposed, and that can produce barnyard manure and liquid manure. As biogasplant generates energy using methane, it will contribute to decreasing global warming with the effect of greenhouse gases reduction, and trading emission reductions through CDM will result in creating revenue.
Tae-Kyung Yoon;Sung-Bum Han;Moon-Ki Park;Seung-Koo Song
한국환경과학회지
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제2권4호
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pp.311-316
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1993
3리터의 실험실 크기의 플러그 흐름의 혐기성 소화기를 사용하여 grain dust로부터 메탄가스를 생산하였다. 이 실험에서 사용한 소화기는 온도(35, 45, 55$^{\circ}C$), 체류 시간(6, 12일), 초기농도(7.8, 9.0% Total Solids)의 함수로 10가지 조건에서 실험이 행하여 졌는데, 실험 결과 55$^{\circ}C$, 6일 HRT, 7.8%TS 에서 가장 높은 메탄가스를 생산하였으며, 실험결과를 토대로 메탄가스생산 관계식을 제시하였다. 또한, 위의 실험의 조건에서는 thermophilic 의 경우가 mesophilic 경우보다 메탄가스 생성이 좋은 것으로 나타났다.
Low NPSH and high pressure pumps are widely used for turbopump systems, which have an inducer and operate at high rotating speeds In this paper, a meanline method has been established for the preliminary design and performance prediction of pumps having an inducer for cavitating or non-cavitating conditions and at design or off-design points. The method was applied for the performance prediction of a fuel pump, which had been developed by Hyundai Mobis in collaboration with KeRC for a liquid rocket engine. The engine uses liquid methane and liquid oxygen as working fluids and rotates at 50,000 rpm KeRC carried out a model testing of the fuel pump with water as a working fluid at the reduced speed (10,000 ${\~}$ 15,000 rpm). Predicted performances by the method are shown to be in good agreement with experimental results for cavitating and non-cavitating conditions. The established meanline method can be used for the performance prediction and preliminary design of high speed pumps which have a inducer, impeller and volute.
가스메탄과 액체산소를 추진제로 사용하는 스월 동축형 인젝터에서 리세스 길이 변화에 따른 분무특성 및 미립화 특성에 대한 연구를 수행하였다. 패터네이터를 이용하여 분산각 및 분무의 질량분포를 측정하였으며, 미립화 특성을 살펴보기 위해 GSV(Global Size and Velocity)를 이용하여 평균액적크기를 측정하였다. 결과적으로 액체만 분사한 경우 리세스 길이가 증가함에 따라 분산각은 감소하나 미립화 특성이 좋아지는 것을 확인하였고, 기체/액체를 동시 분사한 경우 액체만 분사한 경우에 비해 분산각은 작아지나 미립화 특성이 좋아지는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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