• 제목/요약/키워드: P. A. 덕트

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콘 칼로리미터의 배기 덕트 내부 유동 특성 기초 실험 (Fundamental Experiment on the Flow Characteristics inside the Exhaust Duct of Cone Calorimeter)

  • 신연제;유우준
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제33권4호
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    • pp.35-40
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    • 2019
  • 본 연구에서는 콘 칼로리미터의 발열량 산출 값에 대한 신뢰성 평가를 위한 기초 연구로 산소소모지수법의 주요 인자인 질량유량에 관한 측정 불확도 관계식을 분석하였다. 본 연구에서 사용한 콘 칼로리미터의 덕트는 길이가 5 m이고 직경이 0.2 m로 내부가 완전히 빈 공간인 경우와 기공의 직경이 3 mm인 격자망 그리고 기공의 직경 10 mm와 기공률 0.76인 허니컴 형상의 덕트를 각각 제작하였다. 덕트 내부로 유입되는 질량유량을 산출하기 위해서 양방향 차압계와 온도센서를 유동의 수직방향으로 균일한 위치에 4개씩 설치하였으며, 레이놀즈 수 증가에 따른 속도구배와 유동의 섭동을 측정하였다. 그 결과 흡입용량이 증가할수록 난류강도에 비례하여 세 가지 형상 모두 속도구배가 증가하였으며, 95% 신뢰수준에서 질량유량에 대한 확장 불확도의 편차는 완전히 빈 공간, 격자망(dp = 3 mm) 그리고 허니컴(dp = 10 mm, 𝜖 = 0.76) 순으로 낮게 나타났다. 주목할 만한 점으로는 송풍기의 흡입용량이 가장 높은 조건일 때 격자망(dp = 3 mm)이 허니컴(dp = 10 mm, 𝜖 = 0.76) 형상에 비해서 흡입용량의 저항성은 높은데 비해서 질량유량의 확장불확도는 오히려 증가하였으며, 본 연구의 결과는 콘 칼로리미터의 덕트 내부 유동 안정성 향상을 위한 설계 자료의 활용이 가능할 것으로 판단된다.

기울어진 덕트 내 헬리컬 코일의 자연대류 열전달 (Natural Convection Heat Transfer of an Inclined Helical Coil in a Duct)

  • 박주현;정범진
    • 에너지공학
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    • 제23권2호
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    • pp.13-20
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    • 2014
  • 헬리컬 코일이 덕트 내부에 있을 때, 기울기에 따른 자연대류 열전달을 실험적으로 측정하였다. 고부력 조건을 구현하기 위하여 유사성에 기초하여 열전달 실험을 대신하여 물질전달 실험을 수행하였다. RaD 수 $4.55{\times}10^6$에서, 턴(Turn) 수를 1~10, P/D를 1.3~5, 헬리컬 코일의 기울기를 $0^{\circ}{\sim}90^{\circ}$까지 변화시켰다. 헬리컬 코일의 턴 수가 1일 때, 측정된 $Nu_D$ 수는 McAdams의 수평관 자연대류 열전달 상관식과 거의 일치하였다. 기울어진 덕트 내 헬리컬 코일의 자연대류 열전달은 피치, 턴 수, 덕트 높이에 따라 복합적으로 변화하였고 이는 속도 효과, 굴뚝 효과, 예열 효과로 분석되었다. 본 연구의 결과는 Compact heat exchanger에서의 자연대류 열전달에 대한 현상학적 분석에 기여한다.

이차 냉각 유로를 가진 회전덕트에서 열/물질전달 특성 (II) - 덕트 종횡비에 따른 영향 - (Detailed Measurement of Heat/Mass Transfer in a Rotating Two-Pass Duct (II) - Effects of Duct Aspect Ratio -)

  • 김경민;김윤영;이동호;조형희
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권8호
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    • pp.921-928
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    • 2004
  • Measurements of local heat/mass transfer coefficients in rotating two-pass ducts are presented. Ducts of three different aspect ratios (W/H), 0.5, 1.0 and 2.0, are employed with a fixed hydraulic diameter ($D_h$) of 26.7 nm. $90^{\circ}$-rib turbulators are attached on the leading and trailing walls symmetrically. The rib height-to-hydraulic diameter ratio ($e/D_h$) is 0.056, and the rib pitch-to-rib height ratio (p/e) is 10. The experimental conditions are the same as those of the previous part of the study. As the rib height-to-duct height ratio (e/H) increases, the core flow is more disturbed and accelerated in the midsections of ribs. Therefore, the obtained data show higher heat/mass transfer in the higher aspect ratio duct. Dean vortices also augment heat/mass transfer in the turn and in the upstream region of the second pass. However, the effect becomes less significant for the higher aspect ratio because the surface area increases in the present geometric condition. The effect of rotation produces heat/mass transfer discrepancy.

배연탈황설비 덕트쿨러에서의 유동균일화에 관한 연구 (A study on a uniformity of flow field in a duct cooler of FGD system)

  • 배진효;김광추;박만흥;박경석;이종원
    • 설비공학논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.120-130
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    • 2000
  • A flow uniformity in a duct cooler of duct system of FGD(Flue Gas Desulfurization) linking a reheater and a absorber has been investigated in the present study. For this purpose, the flow characteristics according to the geometry of a vertical and horizontal vane in a curved duct of the duct system has been examined with the aid of a numerical simulation. The results indicate that the vertical vane with a little deflection toward a recirculation region makes the flow distribution in the duct cooler more uniform than that without deflection, and horizontal vane does not effect the change of the flow distribution for an angle of inclination. The mean flow uniform factor shows its maximum for duct system without the vane(case NP) and its minimum for the vertical vane with a little deflection(case P-0.8-0) .

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화력 발전용 보일러 덕트-홴 시스템의 진동현상에 대한 연구 : 입구측 와류에 의한 과대진동 사례 (A Study on the Vibration Phenomena of the Duct-fan Systems in Fossil Fueled Boilers : Inlet Vortex Induced Excessive Vibration)

  • 김철홍;주영호
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.194-201
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    • 2003
  • During the operation, fatigue failures and cracks of duct plate due to excessive duct vibration occurred in a fan-duct system of fossil fueled boilers. We measured static pressure variation (pressure pulsation) in the outlet, and also measured vibration at the outlet duct of a centrifugal fan. It was found that strong pressure pulsation caused by the inlet vortex occurred in inlet vane of centrifugal fan in the middle range of vane opening. Thus, excessive duct vibration is caused by strong pressure pulsation. In this Paper, it is shown that the frequency and amplitude of pressure pulsation depend mainly on vane opening and are compared with duct vibration. Also, effective solution for reducing pressure pulsation and vibration are presented.

전기히터식 난방, 온풍난방시스템을 채용한 단동 플라스틱 하우스의 열부하 해석 및 난방성능 평가 (Evaluation of Heating Performance and Analysis of Heating Loads in Single Span Plastic Greenhouses with an Electrical or Hot-Air Heating)

  • 허종철;임종환;서효덕;최동호
    • 생물환경조절학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.136-146
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    • 1999
  • 본 연구에서는 동절기 시설원예용 하우스의 열환경, 난방방식별 에너지 소비 특성, 하우스내 열이동 프로세스자 난방효율에 대해서 중점적으로 검토하였다. 동절기 하우스의 벽체, 지붕을 통해 손실되는 관류열량을 정량적으로 계산하므로서, 하우스의 단열계획 및 난방에너지 절약을 유도할 수 있는 기초데이터를 제시하였다. 난방방식별 실내외 온도차와 에너지 소비량과의 관계를 정량적으로 도출하므로서, 쾌적성, 경제성을 고려한 최적의 하우스 난방방식 선정과 난방기 운용의 효율화를 유도하기 위한 기초자료를 제시하였다 난방방식별 실내외 온도차와 에너지 소비량과의 관계로부터 도출된 결과는 심야전력 난방이 온풍난방에 비해 난방효율이 현저히 높은 것으로 나타났다. 덕트 주변의 수평 및 연직방향으로 다수의 열전대를 설치하여 온풍 난방시 덕트주변의 작물에 미칠 수 있는 고온피해 발생 가능성을 검토하였으나, 약 1$^{\circ}C$이내의 비교적 균일한 온도가 계측되므로서, 온풍에 의한 주변작물의 고온피해는 관측되지 않았다. 덕트 길이방향으로 일정간격마다 덕트내부에 열전대를 설치하여 덕트길이에 따른 온도하강 추이를 검토한 결과, 덕트 단위길이당 0.5~0.8$^{\circ}C$의 온도강하가 계측되었다.

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사각 덕트에서 거칠기 형상이 마찰계수와 열전달에 미치는 효과 (Effects of Rib Shapes on the Friction Factors and Heat Transfer in a Rectangular Duct)

  • 안수환;손강필
    • 설비공학논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.341-347
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    • 2001
  • A comparison of fully developed heat transfer and friction factor characteristics has been made in rectangular ducts with ones roughened by five different shapes. The effects of rib shape geometries and Reynolds number are examined. The rib height-to-duct hydraulic diameter, pitch-to height ratio, and aspect ratio of channel width to height are fixed at $e$/De=0.0476, P/$e$=8, and W/H=2.33, respectively. To understand the mechanisms of the heat transfer enhancements, the measurements of the friction factors are also conducted in the smooth and rough channels. The data indicates that the triangular type rib has a substantially higher heat transfer performance than any other ones in the range we studied.

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Inlet Cone Vortex에 의한 500 MW급 발전용 보일러 홴-덕트 시스템의 과대진동 (Excessive Vibration of the Fan-duct Systems in 500 MW Power Plant Boilers Due to Inlet Cone Vortex)

  • 김철홍;주영호;변형현
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2000년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.116-121
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    • 2000
  • During the operation, fatigue failures and cracks of duct plate due to excessive duct vibration occurred in the fan-duct systems of fossil fueled boilers. We measured static pressure variation(pressure pulsation) in the outlet, and also measured vibration at the outlet duct of a centrifugal fan. It was found that strong pressure Pulsation caused by the inlet vortex occurred in inlet vane of centrifugal fan in the middle range of vane opening. Thus, excessive duct vibration is caused by strong pressure pulsation. In this paper, it is shown that the frequency and amplitude of pressure pulsation depend mainly on vane opening and are compared with duct vibration. Also, effective solution for reducing pressure pulsation and vibration are presented.

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