• 제목/요약/키워드: Peng-Robinson equation

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혼합냉매의 열역학적 물성치 추산에 관한 연구 (Studies on the Estimation of Theromodynamic Properties for the Non-Azeotropic Refrigerant Mixtures)

  • 김민수;김동섭;노승탁;김욱중;윤재호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.1337-1348
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    • 1990
  • 본 연구에서는 Peng-Robinson 상태 방정식을 기본으로 하여 먼저 단일 성분의 냉매에 대한 열역학적 물성치를 구한 뒤 그 정확도를 검증하고, 동일한 형태의 상태식 과 적절한 혼합 법칙을 통해 혼합냉매의 기액 평형 상태와 냉동 및 열펌프 사이클 해 석에 필요한 엔탈피와 엔트로피 등의 열역학적 물성치를 추산하고자 한다.단일 성 분의 냉매로서는 R13B1, R22, R12, R152a, R114를 택하였고, 혼합냉매로서는 앞의 단 일성분 냉매를 혼합한 것 중에서 그 기초적인 실험 자료가 아미 알려진 R13B1/R114, R22/R114, R12/R114 R152a/R114, R13B1/R152a 및 R13B1/R12를 택하였다. 이는 추후 상이한 냉매를 단일식으로 나타낼 수 있는 대응상태의 원리를 사용한 열물성 계산의 기반이 될 수 있을 것이다.

초임계 압력 조건 스월 인젝터에서 4개 화학종 혼합물 케로신 대체 모델의 열역학 물성 특성 연구 (Study on Thermophysical Property Characteristics of a 4 Species Kerosene Surrogate in a Swirl Injector at Supercritical Pressure Condition)

  • 김국진;허준영;성홍계
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.48-58
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    • 2013
  • 4개 화학종의 케로신 대체 모델과 다양한 상태 방정식을 이용하여 초임계 압력 조건의 스월 인젝터에서의 열역학 상태량 및 유동 특성을 연구하였다. 상태방정식에 따른 열역학 물성치의 정량적인 비교와 함께 large eddy simulation 및 예조건화 기법을 적용하여 스월 인젝터에서의 유동 특성 해석이 수행되었다. 초임계 스월 인젝터 내에서 열역학 물성치를 비교 조사하였고 상태량 예측 정확도가 인젝터에서의 유동 특성에 상당한 영향을 미치는 것이 관찰되었다. Redlich-Kwong-Peng-Robinson 상태 방정식이 넒은 온도 영역에서 가장 적절한 결과를 제시하였다.

프로판 냉매를 활용한 단일 및 다단 냉동 사이클의 전산모사 비교 연구 (A comparative study on the simulation of single-stage and multi-stage refrigeration cycle using propane as a refrigerant)

  • 노상균
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.3327-3335
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    • 2014
  • 본 연구에서는 천연가스의 냉각을 위한 프로판을 냉매로 사용한 단일 및 다단 냉동 사이클에 대한 소요 에너지를 비교하였다. 이를 위해서 천연가스의 온도를$ -37.00^{\circ}C$까지 냉각시키기 위해서 프로판을 냉매로 사용하여 1단 압축 및 2단, 3단, 4단 압축을 이용한 냉동 사이클에 대한 비교 연구를 수행하였다. 전산모사를 위해 한국가스공사로부터 제공받은 천연가스 조성을 적용하였으며, 열역학 모델식으로는 Peng-Robinson 상태방정식을 적용하였다. 냉동기 압축 단수가 증가할수록 응축기의 heatduty는 점점 줄어드는 것을 알 수 있었다. 4단 압축공정의 경우 1단 압축공정에 비해 응축기의 heatduty는 약 20.36% 정도 감소하였으며 냉매의 총 순환 유량은 약 14.53% 감소하였다. 또한 4단 압축공정의 경우 1단 압축공정에 비해 압축기의 총 소요 동력은 약 41.61% 감소함을 알 수 있었다.

상태방정식을 이용한 포화상태 수소의 열역학적 물성 모델링 (Modeling of Thermodynamic Properties of Saturated state Hydrogen using Equation of State)

  • 이봉섭;신헌용;조충희
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제61권4호
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    • pp.550-554
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    • 2023
  • 탄화수소기반의 화석연료 에너지원은 이산화탄소 배출로 인한 지구온난화 문제로 지속적인 이용 및 확장에 제한이 있다. 수소는 전통적인 화석연료에 대한 유망한 대안으로 여겨지고 있다. 수소의 안정적인 장기저장을 위해서 극저온인 포화상태에서 수소의 열역학적 물성에 대한 예측이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 비교적 간단한 관계식을 보이는 3차 상태방정식들을 이용하여 포화상태의 열역학적 물성들(포화증기압, 액체 및 기체의 밀도, 엔탈피 및 엔트로피)을 모사하였다. 포화상태 수소에 대한 여러가지 열역학적 물성들을 비교한 결과 3 종류(Redlich-Kwong (RK), Soave-Redlich-Kwong (SRK), Peng-Robinson (PR))의 상태방정식 중 SRK 모델이 비교적 정확한 예측결과를 보였다.

프로판과 R227ea 혼합냉매의 기상-액상 평형 실험 (An Experimental Study on the Vapor-Liquid Equilibria of Propane and R227ea Mixtures)

  • 강대경;김주혁;김민수;김영일
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.245-249
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    • 2003
  • Vapor-liquid equilibrium data were obtained for system of propane + R227ea (Heptafluoropropane) over the temperature range from 253.15 K to 323.15 K at 10 K intervals. Experiments were performed in a circulation type apparatus by injecting vapor through liquid pool using a magnetic pump. This system forms azeotrope in the temperature range of this study. The experimental results were correlated with the Peng-Robinson (PR) equation of state and Redlich-Kwong-Soave (RKS) equation of state using the van der Walls one-fluid mixing rule and were compared with each other.

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3차 상태방정식을 이용한 수소 충전 온도 거동 모사 (Simulation of Temperature Behavior in Hydrogen Tank During Refueling Using Cubic Equations of State)

  • 박병흥
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제30권5호
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    • pp.385-394
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    • 2019
  • The analysis of temperature behavior of a hydrogen tank during refueling is of significance to clarify the safety of the compressed hydrogen storage in vehicles since the temperature at a tank rises with inflow of hydrogen. A mass balance and an energy balance were combined to obtain analytical model for temperature change during the hydrogen refueling. The equation was coupled to Peng-Robinson-Gasem (PRG) equation of state (EOS) for hydrogen. The PRG EOS was adopted after comparison with other four different cubic EOSs. A parameter of the model was determined to fit data from experiments of various inlet flow rates and temperatures. The temperature and pressure change with refueling time were obtained by the developed model. The calculation results revealed that the extent of precooling was more effective than the flow rate control.

CPA 상태방정식에 의한 회합성 유체의 PVT 관계 (PVT Relations of Associating Fluids using the Cubic-Plus-Association EoS)

  • 김미경;심민영;김기창
    • 산업기술연구
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    • 제20권A호
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    • pp.195-202
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    • 2000
  • For modeling an equation of state suitable for describing associating fluids, we combined the cubic equation of state (Peng-Robinson) and an association term of SAFT. The resulting EoS (Cubic-Plus-Association) is not cubic with respect to volume and contains five pure compound parameters. Excellent correlations of both vapour pressures and saturated liquid volumes were obtained for n-alcohols and secondary alcohols. We considered a method for reducing the number of adjustable pure compound parameters from five to three, and the resulting 3-parameters EoS relation maintained the good correlation of vapour pressures and saturated liquid volumes.

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Linde-Hampson 및 Claude 사이클을 이용한 산소액화공정 연구 (Study on the Oxygen Liquefaction Using Linde-Hampson and Claude Cycle)

  • 노상균
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제33권4호
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    • pp.446-450
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    • 2022
  • In this paper, comparative studies between Linde-Hampson and Claude cycle for the liquefaction of oxygen have been completed. PRO/II with PROVISION release 2021. 1 from AVEVA company (Cambridge, UK) was used, and Peng-Robinson equation of the state model with Twu's alpha function was selected for the modeling of the condensation of oxygen. When using Claude liquefaction cycle, we could reduce the total compression power by 59.51% for the comparison of Linde-Hampson cycle.

이산화탄소 액화를 위한 증기 재압축 냉동 공정과 액체질소 냉열을 이용한 냉동 공정의 비교 연구 (Comparative Study on the Refrigeration Processes between Refrigeration Using Vapor Recompression and Refrigeration Using LN2 Cold Heat for the Carbon Dioxide Liquefaction)

  • 노상균
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제34권5호
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    • pp.549-554
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    • 2023
  • In this paper, three kinds of studies have been completed to obtain highly purified carbon dioxide having more than 7N purity as an electronic grade quality. PRO/II with PROVISION release January 2023 from AVEVA company was used, and Peng-Robinson equation of the state model with Twu's alpha function was selected for the modeling of the cryogenic distillation process. When using LN2 cold heat, we can obtain highest recovery of carbon dioxide as a bottom product for a cryogenic distillation column.

초임계 영역에서 실제 기체 상태 방정식에 따른 단일 성분의 열역학적 상태량 비교 연구 (A Comparative Study of Single Component Thermophysical Properties using the Real Gas Equation of State at Supercritical Conditions)

  • 김국진;허준영;김종찬;구자예;성홍계
    • 한국추진공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.39-51
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    • 2010
  • 실제 기체 상태 방정식에 대한 이론적 원리가 조사되었으며 초임계 조건을 포함한 다양한 압력과 온도 조건에서 액체 로켓 엔진의 추진제로서 사용되는 산소, 수소, 메탄의 열역학적 상태량에 대하여 비교 연구되었다. 또한 이상 기체 상태 방정식을 적용하였을 경우와 실제 기체 상태 방정식(SRK 상태 방정식과 PR 상태 방정식 및 ECS 원리)을 적용하였을 경우의 열역학적 상태량에 대한 비교 연구가 수행되었다. 단일 성분이 액상인 영역에서의 열역학적 상태량 차이가 관찰되었으며 오차 범위에 대한 결과가 고찰되었다.