• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권4호
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• pp.654-658
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• 2012

본 연구에서는 두 개의 기포유동층반응기로 구성된 연속공정에서 고체 흡수제의 입자분석을 이용하여 재생반응기 유동화 기체로 사용된 수분 주입량에 따른 H2O 전처리 효과에 대해 규명하였다. 또한 재생반응기의 고체 배출 구조를 underflow 형태에서 overflow 형태로 수정하여 $CO_2$ 회수효율을 비교 분석하였다. 재생반응기의 유동화 기체로 사용된 수분의 주입량에 따른 고체흡수제의 전처리 효과를 알아보기 위하여 각각의 조업변수에서 포집된 고체입자를 XRD(X-ray Diffraction), SEM (Scanning Electron Microscope), TGA 분석을 수행하였다. XRD 분석을 이용한 결과 재생반응기의 유동화 기체로 주입된 수분에 의해 $K_2CO_3{\cdot}1.5H_2O$의 입자구조가 형성됨을 확인하였으며 TGA 분석에서는 재생반응기로 주입된 수분량에 따라$K_2CO_3{\cdot}1.5H_2O$의 입자구조가 증가하는 경향성을 나타냈다. 재생반응기 내부에서 형성된 $K_2CO_3{\cdot}1.5H_2O$의 입자구조는 흡수반응 시 $CO_2$와의 반응성을 증가시켜 $CO_2$ 회수효율이 향상되는 전처리 효과를 나타내었다. 또한 재생반응기 고체 배출 구조를 underflow 형태에서 overflow 형태로 수정하여 $CO_2$ 회수효율을 비교 분석한 결과 약 3~8% 증가함을 확인하였다.

• 에너지공학
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• 제12권1호
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• pp.35-41
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• 2003

본 연구에서는 배가스의 현열회수를 통해 연소기기의 열효율을 향상시키는 축열연소시스템에서 구형축열체를 이용한 축열기내 열유동을 해석할 수 있는 수치해석 코드를 개발하였다. 이를 통해 축열기내 비정상 열유동을 해석하고 축열기 길이를 포함한 축열기 형상과 축열체 구경에 따른 배열회수와 압력손실의 관계를 파악해 보았다. 수치해석은 1차원 2상 유체역학 모델을 도입하여 MacCormack방식으로 해를 얻었으며, 실험적 경향과 일치함을 알 수 있었다. 개발된 수치코드를 통해 얻은 결론은 축열기 길이가 길고 입자구경이 작으며 축열기내 유체 유속이 빠른 경우에 많은 배열을 회수할 수 있으나 압력손실이 커짐을 알 수 있었다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제15권2호
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• pp.205-211
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• 2014

The design parameters to affect the cooling capacity of a cryocooler were examined with the application of numerical modeling to optimize an inertance pulse tube cryocooler. This modeling includes the regenerator, pulse tube, inertance tube, gas reservoir, and heat exchangers. One-dimensional modeling on strings of acoustic and thermoacoustic elements was applied to compare the design parameters. The diameter and length of the pulse tube can significantly affect the cooling capacity and efficiency. The aftercooler was optimized by maintaining a certain size. The efficiency also improved as the length of inertance tube and volume of gas reservoir are increased. It was confirmed that effective design parameters are critical to the performance of an inertance pulse tube cryocooler considering the comparison of the dimensions of each part to optimize its cooling power and efficiency.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2004년도 제28회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.248-255
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• 2004

For the compactness of regenerative combustion, self regenerative combustion and embedding regenerator inside furnace are proposed. The Self Regenerative burner system was developed to enhance thermal efficiency and Low Nox emission. In the twin regenerative system, two burner heads are generally used for preheating and exhausting combustion mode. But self regenerative burner system use only single nozzle body for regenerative combustion. Also two kind of regenerator, internal and external type, were designed to operate conveniently in both large and small furnace. According to test result, the self regenerative combustion system gives strong internal exhaust gas recirculation that reduce NOx emission significantly. NOx was measured as 50ppm(5% O2, 1290C furnace temperature). Also it is found that the fuel saving rate due to the self regenerative burner system reach to 30-40%. Thus it can be concluded that self regenerative mild combustion system appears to provide a reasonable regenerative burner for compactness and high performance as compared with conventional twin regenerative burner system. Also in the RT Application , compact twin regenerative burner was developed with the help of embedding regenerator inside furnace.

• 에너지공학
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• 제13권4호
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• pp.291-295
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• 2004

열처리로에 적용되는 소형 축열식 복사관 버너시스템에 사용될 축열기를 설계, 제작하고 그 성능을 실제 축열식 복사관 버너시스템에서 평가하였다. 좁은 튜브간 간격을 갖는 U형 복사관에 축열기를 적용하기 위하여 상하단 단면적이 다른 축열기를 설계, 적용하였다. 구형축열체를 사용하는 2만 ㎉/hr급 축열기를 기존에 개발된 축열기 해석코드를 이용하여 설계, 제작하였으며, 축열기 전후단의 온도 및 압력을 실시간으로 측정하였다. 실험결과를 축열기 해석코드로부터 얻은 배가스의 배출온도와 공기의 예열온도를 비교하여 해석코드의 정확도를 검증하였다. 이론적으로 예상된 성능은 80%의 온도효율과 70%의 배열회수율이 얻어졌으나, 실험적 결과로부터는 온도효율이 80%, 배열회수율이 69%가 얻어졌다. 가장 큰 성능차이는 배가스의 배출온도였는데, 이는 실제 시스템에서 열손실에 의한 축열기로의 배가스 유입온도 하락과 실제 운전에서의 공기/배가스 유량의 증가에 의해 기인된다고 판단된다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1356-1364
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• 1990

본 연구에서는 단열해석에 재생기효율을 고려함으로써 보다 합리적인 예비설 계조건을 도출하고자 함이다. 스터링기관용 재생기의 특성검토를 통하여 예비설계에 적합한 재생기효율을 정립하며, 기 발표된 단열모델에 대한 해석적 근사해에 적용하는 방법으로 접근한다. 재생기효율이 고려될 경우 기관의 기본형태와 연관된 위상각, 행정체적비, 불용체적비, 압축비등 설계인자의 최적조건에 관하여 취급하며 온도비, 비열비등 부여조건의 변화에 따른 영향을 검토한다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제18권3호
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• pp.1-7
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• 2013

A pure oxygen combustion technology is crucial in Carbon Capture and Storage (CCS) technology especially in capturing of $CO_2$, where CCS will reduce 9 $GtCO_2$ by 2050, which is 19% of the total $CO_2$ reduction amount. To make pure oxygen combustion feasible, a regenerative system is required to enhance the efficiency of pure oxygen combustion system. However, an existing air combustion technology is not directly applicable due to the absence of nitrogen that occupies the 78% of air. This study, therefore, investigates the heat and fluid flow in a regenerative system for pure oxygen combustion by using commercial CFD software, FLUENT. Our regenerative system is composed of aluminium packed spheres. The effect of the amount of packed spheres in regenerator and the effect of presence or absence of a bypass of exhaust gas are investigated. The more thermal mass in regenerator makes the steady-state time longer and temperature variation between heating and regenerating cycle smaller. In the case of absence of bypass, the regenerator saturates because of enthalpy imbalance between exhaust gas and oxygen. We find that 40% of exhaust gas is to be bypassed to prevent the saturation of regenerator.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2004년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.171-176
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• 2004

열처리로에 적용되는 소형 축열식 복사관 버너시스템에 사용될 축열기를 설계하고 그 성능을 평가하였다. 좁은 튜브간 간격을 갖는 U형 복사관에 축열기를 적용하기 위하여 상하단 단면적이 다른 축열기를 설계, 적용하였다. 구형축열체를 사용하는 2만kcal/hr급 축열기 설계에는 기존에 개발된 축열기 해석코드를 이용하였다. 실제 시스템에 적용하여 축열기 전후단의 온도 및 압력을 실시간으로 측정하였다. 그 결과를 축열기 해석코드로부터 얻은 배가스의 배출온도와 공기의 예열온도를 비교하였다. 이론적으로 예상된 성능은 80%의 온도효율과 70%의 배열회수율이 얻어졌으나, 실험적 결과로부터는 온도효율이 80%, 배열회수율이69％가 얻어졌다. 가장 큰 성능 차이는 배가스의 배출온도였는데, 이는 실제 시스템에서 열손실에 의한 축열기로의 배가스 유입온도 하락과 실제 운전에서의 공기/배가스 유량의 증가에 의해 기인된다고 판단된다.

• 한국연소학회지
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• 제15권2호
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• pp.27-33
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• 2010

Recently, much attention has been paid to utilizing highly preheated air up to $1,000^{\circ}C$ through waste gas in industrial furnaces. The regenerative burner technology has shown to provide significant reduction in energy consumption (up to 60%), downsizing of the equipment (about 30%) and lower emissions (about 30%) while maintaining high thermal performance of the system since 2000. The object of this study is to develop the flameless regenerative burner for industrial furnaces based on the FLOX(Flameless Oxidation) principle and it has been designed and manufactured as pilot scale. Performance tests are experimentally done and their results are discussed. They showed 1) a very good uniformity in temperature distribution, 2) about 100 ppm in NOx at the temperature $1,300^{\circ}C$, 3) about 95% in temperature efficiency. Besides, the regenerative burner has advantage in easy maintenance and high usage rate of regenerator due to the separate and portable type of heat exchanger.

• 한국추진공학회지
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• 제8권4호
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• pp.109-121
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• 2004

본 논문에는 열교환기로서의 재색기내부에서 발생하는 주기적 및 연속적 유동을 조사하기 위한 분산, 비선형 수학적 모델이 제시되어 있다. 일차원 유동 및 2차원 격벽 내 비정상 열교환 문제를 해결하기 위한 비 반복적 수치적분 방법이 개발되었다. 제안된 방법에 대한 검증을 위하여 회전 세라믹 매트릭스 재생기에 대한 예가 제시되었으며 재생기가 최고의 열역학적 효율을 각기 위한 최적의 회전수를 계산하였다.