The effects of recirculated exhaust gas on exhaust emissions under four kinds of nozzle tip with the different fuel consumption rates are experimentally investigated by using an once-through boiler with a FGR system. The purpose of this study is to develop the FGR control system for reducing $NO_x$ emissions in boilers. Intake and exhaust oxygen concentrations, and equivalence ratio are considered to figure out the effect of FGR rate on exhaust emissions at various fuel consumption rates. It is found that $NO_x$ emissions are markedly decreased, while soot emissions are increased owing to the drop of intake and exhaust oxygen concentrations, and the rise of equivalence ratio as FGR rates are elevated. One can also conclude that the reduction in $NO_x$ emissions is more considerably influenced by the variation of equivalence ratio due to the FGR rate than the fuel consumption rate.
In the cathode channel of a PEM fuel cell, the local concentration of oxygen near the gas diffusion layer (GDL) decreases in streamwise direction due to chemical reactions, which degrades the efficiency of the oxygen consumption and overall fuel cell efficiency. We numerically studied the influence of the swirling flow generated by a slanted groove mixer (SGM) on the concentration distribution of oxygen. We found that the swirling flow can increase the concentration of oxygen near the GDL, and subsequently improves the oxygen consumption rate.
Kim, Eunjong;Lee, Dong-Hyun;Won, Seunggun;Ahn, Heekwon
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제29권5호
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pp.753-758
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2016
Moisture content influences physiological characteristics of microbes and physical structure of solid matrices during composting of animal manure. If moisture content is maintained at a proper level, aerobic microorganisms show more active oxygen consumption during composting due to increased microbial activity. In this study, optimum moisture levels for composting of two bedding materials (sawdust, rice hull) and two different mixtures of bedding and beef manure (BS, Beef cattle manure+sawdust; BR, Beef cattle manure+rice hull) were determined based on oxygen uptake rate measured by a pressure sensor method. A broad range of oxygen uptake rates (0.3 to 33.3 mg $O_2/g$ VS d) were monitored as a function of moisture level and composting feedstock type. The maximum oxygen consumption of each material was observed near the saturated condition, which ranged from 75% to 98% of water holding capacity. The optimum moisture content of BS and BR were 70% and 57% on a wet basis, respectively. Although BS's optimum moisture content was near saturated state, its free air space kept a favorable level (above 30%) for aerobic composting due to the sawdust's coarse particle size and bulking effect.
수온 및 염분에 따른 굴의 일반적인 대사경향을 알아보기 위하여 수온과 개체크기에 따른 산소소비율과 암모니아 질소 배설률을 측정하였으며, O:N원자비를 산출하였다. 산소소비율과 암모니아 질소배설률은 개체의 크기가 작을수록 높았으며, 수온증가에 따라 증가하였다. O:N 원자비는 일반해수에서 8-40의 범위에 있었으며, 수온 $25^{\circ}C$에서 O:N 원자비는 8로 감소하였는데, 이는 산란기에 주요 대사기질로서 단백질을 이용하며, 단백질의 요구가 큰 것으로 추정된다. 이 결과는 굴양식장의 지속적인 관리 및 적정 수용력 산정을 위한 기초자료로 활용이 가능하다.
Objectives: For the field application of the dielectric barrier discharge plasma reactor, scale-up of the plasma reactor is needed. This study investigated the possibility of inactivation of microorganisms in sewage using pilot multi-plasma reactor. We also considered the possibility of degradation of total organic carbon (TOC) and nonbiodegradable matter ($UV_{254}$) in sewage. Methods: The pilot plasma reactor consists of plasma reactor with three plasma modules (discharge electrode and quartz dielectric tube), liquid-gas mixer, high voltage transformers, gas supply equipment and a liquid circulation system. In order to determine the operating conditions of the pilot plasma reactor, we performed experiments on the operation parameters such as gas and liquid flow rate and electric discharge voltage. Results: The experimental results showed that optimum operation conditions for the pilot plasma reactor in batch experiments were 1 L/min air flow rate), 4 L/min liquid circulation rate, and 13 kV electric discharge voltage, respectively. The main operation factor of the pilot plasma process was the high voltage. In continuous operation of the air plasma process, residual microorganisms, $UV_{254}$ absorbance and TOC removal rate at optimal condition of 13 kV were $10^{2.24}$ CFU/mL, 56.5% and 8.6%, respectively, while in oxygen plasma process at 10 kV, residual microorganisms, $UV_{254}$ absorbance and TOC removal rate at optimal conditions were $10^{1.0}$ CFU/mL, 73.3% and 24.4%, respectively. Electric power was increased exponentially with the increase in high voltage ($R^2$ = 0.9964). Electric power = $0.0492{\times}\exp^{(0.6027{\times}lectric\;discharge\;voltage)}$ Conclusions: Inactivation of microorganisms in sewage effluent using the pilot plasma process was done. The performance of oxygen plasma process was superior to air plasma process. The power consumption of oxygen plasma process was less than that of air plasma process. However, it was considered that the final evaluation of air and oxygen plasma must be evaluated by considering low power consumption, high process performance, operating costs and facility expenses of an oxygen generator.
The effect of recirculated exhaust gas on exhaust emissions under four kinds of nozzle tip with the different fuel consumption rate are experimentally investigated by using an once-through boiler with FGR system. The purpose of this study is to develop the FGR control system for reducing NOx in a boiler. Intake and exhaust oxygen concentrations, and equivalence ratio are applied to discuss the effect of FGR rate on exhaust emissions at various fuel consumption rates. It is found that NOx emissions are decreased, while soot emissions are increased owing to the drop of intake and exhaust oxygen concentrations, and the rise of equivalence ratio as FGR rates are elevated.
This study investigates the exercise-physiological changes in stages through the movement of the automatic stepper and to analyze the usefulness of the automatic stepper. For 18 male university students, out of 10 levels, 5 level and 10 level of automatic stepper exercise were performed. At each 10, 20, 30 minutes during exercise, 5 and 10 minutes after exercise stop the subjects were examined to analyze the changes in energy consumption after minutes, respiratory exchange rate, heart rate, oxygen consumption per body weight, METs, cumulative energy consumption, and lactic acid to verify the usefulness of the automatic stepper. The mean and standard deviation were calculated using the SPSS, and one-way ANOVA with repeated measure was performed to verify the difference in the mean between time periods. The LSD method was used for the post-hoc test, and the significance level was set to α = .05. There were no significant changes in both 5 and 10 level, but the cumulative energy consumption over time increased significantly. In addition, as a low-intensity exercise intensity is shown, a low increase in lactic acid indicated a safe exercise level. In future studies, in-depth studies of various variables through regular exercise programs are needed for those who need safe exercise.
The susceptibilities of aldehyde dehydrogenase (AldDH) and alcohol dehydrogenase (ADH) to active oxygen generated by xanthine-xanthine oxidase (XOD) system were studied. Incubation of AldDH with 2$\times$10$^{-3}$ units of XOD for 30 min at $25^{\circ}C$ resulted in the decrease of enzyme activity to 30% and it was inactivated completely when incubated with 5$\times$10$^{-3}$ units of XOD. Whereas 70% of ADH activity was retained after exposure to 5$\times$10$^{-3}$ units of XOD for 30 min, 40% of ADH activity was retained after exposure to 5$\times$10$^{-2}$ unit of XOD for 30 min. This inhibition effect by the active oxygen was preventable by catalase and glutathione, but not by SOD. The rates of the NADPH-dependent oxygen consumption by the liver S-9 mixture and microsomes were also determined in this study. Rate of oxygen consumption is increased in the liver S-9 mix and microsomes from phenobarbital-treated rat, and it was consistent with increased lipid peroxidation. In the presense of ethanol as a substrate, the oxygen consumption rates were increased. It is reported that hepatic AldDH activity is depressed in alcoholic liver diseases, however there is few report that explains the reason of depressed AldDH activity. These results are supportive of the theory that the increase in hepatic ethanol oxidation through the induced ME activity after chronic ethanol feeding generate oxygen radical at elevated rates and it leads to the depression of AldDH activity.
Lee, Joong-Woo;Kong, In-Deok;Park, Kyu-Sang;Chung, Hae-Sook;Filkins, James P.
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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제3권6호
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pp.571-578
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1999
This study evaluated the effects of PKC activation using phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) and PKC inhibition using the isoquinoline sulfomide derivative H-7 on hemodynamics and glucoregulation in the isolated perfused rat liver. Livers were isolated from fed male Holtzman rats and perfused with Krebs Ringer bicarbonate solution under a constant flow of 50 ml/min at $35^{\circ}C.$ Portal vein pressure, glucose and lactate concentrations in the medium and oxygen consumption rates were continuously monitored by a Grass polygraph, YSI glucose and lactate monitors, and a YSI oxygen monitor, respectively. PMA at concentration of 2 to 200 nM increased the portal vein pressure, glucose and lactate production, but decreased oxygen consumption rate in a dose-dependent fashion. H-7 $(200\;{\mu}M)$ attenuated PMA (50 nM)-induced vasoconstriction $(15.1{\pm}1.36\;vs\;10.56{\pm}1.17\;mmHg),$ glucose production rate $(91.3{\pm}6.15\;vs\;71.8{\pm}2.50\;{\mu}moles/g/hr),$ lactate production rate $(72.4{\pm}6.82\;vs\;53.6{\pm}4.82\;{\mu}moles/g/hr)$ and oxygen consumption rate $(33.7{\pm}1.41\;vs\;27.9{\pm}1.75\;{\mu}l/g/min).$ The effects of PMA were blocked either by addition of verapamil $(9\;{\mu}M)$ or perfusion with $Ca^{2+}-free$ KRB. These results suggest that the hemodynamic and glucoregulatory changes in the perfused rat liver are mediated by protein kinase C activation and require $Ca^{2+}$ influx from the extracellular fluid.
The characteristics of two different modes of perfusion culture, intermittent and continuous bleedings, were investigated by culturing the hybridoma cells producing von Willebrand Factor (vWF) monoclonal antibody (McAb) in a 15 L bioreactor without clogging the filter. Both culture methods exhibited similar profiles of cell density and metabolite concentrations during the culture period at the cell concentration of around 1${\times}$107 cells/mL. When the perfusion rate was increased, the intermittrnt bleeding culture showed problems of ammonia accumulation and decrease of cell viability. The continuous bleeding culture in terms of nutrient consumption and metabolite production kinetics. But the analysis of specific oxygen consumption rate showed that the specific oxygen consumption rate of intermittent bleeding culture was similar to that of exponential growth phase. The continuous bleeding culture showed higher specific oxygen consumption rate of intermittent bleeding culture. finally we proved the possibility of long-term operation of continuous bleeding culture and produced approximately 40 g of vWF McAb in a 15L bioreactor after one-month operation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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