Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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2011.11a
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pp.123-126
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2011
A Fuel-rich preburner using kerosene fuel is operated in a non-equilibrium condition and a prediction of burnt-gas properties is not easy from a chemical equilibrium analysis. A premixed counter-flow flame analysis was conducted for the prediction of burnt-gas properties. JP10 was selected for a representative kerosene fuel and a non-equilibrium combustion analysis was accomplished in supercritical condition using UC San Diego reaction mechanism. The premixed counter-flow flame was assumed for stationary and stable flame, and the temperature result in present study was overestimated rather than the experimental results from Huzel. From the difference of the temperature result, other properties, heat capacity, specific heat ratio and molecular weight had some differences against the experimental results. Moreover, the present results was more similar to the experimental results than those of the equilibrium analysis.
This fundamental study analyzes the relationship between rock thermal properties and psychrometric properties in underground space and has a ultimate goal to develope technologies for predicting major environmental variables. The study is divided into 2 subjects (1) developement of a basic model for predicting temperature and humidity, (2) analysis of the validity of the model through application to a local underground storage space for military supplies. The basic model is built for the network of tunnel-shaped underground spaces. The model takes into account rock thermal properties and changes in moisture content in the air due to condensation/evaporation on the rock surface. Using lumped-parameter analytical method, heat flux from or to the surrounding rock is calculated and then the psychrometric properties(air quantity, pressure, temperature, humidity) are estimated through network simulation. The model can be utilized regardless of the tunnel type. The study site is a local storage space built in rock, mainly granite gneiss and quartz-porphyry. It is a U-shaped tunnel, 593.5m long and 6x6.5m wide. Relative humidity inside has to be strictly controlled under 55% to avoid erosion of a certain types of supplies stored in 6 chambers with the capacity of 300~1.000 ton. The thermal conductivity varies between 2.734 and 2.779W/m$^{\circ}C$ and the thermal diffusivity is in the range of 1.119 and $1.152{\times}10^{-6}\;m^2/s$ the specific heat between 910 and $920\;J/kg^{\circ}C$. Relative errors of the predicted values of dry/wet temperature and relative humidity are 0.8~3.0%, 0~7.5% and 0~7.0%, respectively. Apparent errors associated with the rock surface temperature seems to be partly due to the intrinsic limitations in the infrared thermometer used in this study.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.38
no.9
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pp.1064-1069
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2014
The use of emulsified fuel and EGR (Exhaust gas recirculation) system are effective methods to reduce NOx emission from diesel engines. In general, it is considered that EGR method influences diesel engine combustion in three different ways: thermal, chemical and dilution effect. Among others, the thermal effect is related to the increase of specific heat capacity due to the presence of $CO_2$ and $H_2O$ in inlet air. Meanwhile, emulsified fuel method of utilizing latent heat of vaporization and miro-explosion has been recognized as an effective technique for reducing diesel engine emissions. In this paper, an author studied on combustion and emission characteristics by using emulsified fuel (EF, Light oil : 80% + Water : 20%) and EGR (30% EGR ratio) system. And the effect of fuel injection pattern control was investigated.
The hydroxylation of methane (CH4) is crucial to the field of environmental microbiology, owing to the heat capacity of methane, which is much higher than that of carbon dioxide (CO2). Soluble methane monooxygenase (sMMO), a member of the bacterial multicomponent monooxygenase (BMM) superfamily, is essential for the hydroxylation of specific substrates, including hydroxylase (MMOH), regulatory component (MMOB), and reductase (MMOR). The diiron active site positioned in the MMOH α-subunit is reduced through the interaction of MMOR in the catalytic cycle. The electron transfer pathway, however, is not yet fully understood due to the absence of complex structures with reductases. A type II methanotroph, Methylosinus sporium 5, successfully expressed sMMO and hydroxylase, which were purified for the study of the mechanisms. Studies on the MMOH-MMOB interaction have demonstrated that Tyr76 and Trp78 induce hydrophobic interactions through π-π stacking. Structural analysis and sequencing of the ferredoxin domain in MMOR (MMOR-Fd) suggested that Tyr93 and Tyr95 could be key residues for electron transfer. Mutational studies of these residues have shown that the concentrations of flavin adenine dinucleotide (FAD) and iron ions are changed. The measurements of dissociation constants (Kds) between hydroxylase and mutated reductases confirmed that the binding affinities were not significantly changed, although the specific enzyme activities were significantly reduced by MMOR-Y93A. This result shows that Tyr93 could be a crucial residue for the electron transfer route at the interface between hydroxylase and reductase.
Effects of the support and amount of NiCl2 on ammonia adsorption capacity were investigated to improve the ammonia adsorption performance. NiCl2 was impregnated onto the surface of various supports under ultrasonic irradiation. The physicochemical properties and ammonia adsorption performance of NiCl2-impregnated adsorbents were investigated. Among the various supports, it was found that the adsorption capacity of ammonia was the best when NiCl2 was impregnated on activated carbon (AC) with the highest specific surface area. As a result of changing the amount of NiCl2 impregnated on AC, the NiCl2(2.0)/AC adsorbent impregnated with 2 mmol·g-1 of NiCl2 showed the highest ammonia adsorption capacity of 5.977 mmol·g-1. In addition, the adsorption capacity was found to be maintained at an almost constant level in five repeated cycle tests under the condition that low-temperature heat could be utilized. This indicates that the adsorbent has excellent regeneration ability.
Domestic electric heater manufacturers are focusing on technology development to improve the efficiency of existing products. The electric heater for ship fuel is large in size and has high difficulty in miniaturization/high efficiency, so there are not many companies that try to develop technology yet. The existing electric heater has a structure of low heating efficiency because the contact time with the heat exchange tube of the heating medium is very short because the flow path of the ship engine fuel is monotonous. Since it is manufactured in a tubular shape, the volume is very large regardless of the heating efficiency. As a result, the tubular electric heater device applied by overseas advanced companies has difficulty in maintaining and repairing because it is necessary to decompose all tubular heaters when a specific part of the inside is damaged and if the heat exchange tube is damaged, all the heat exchange tubes must be decomposed. In this study, a basic study on plate type electric heaters capable of heating 10 tons of ship engine fuel per hour and setting a maximum temperature of up to 150℃ was conducted through a 250kW capacity plate type electric heater.
This study examined the income distribution effect of the environmental taxes in the energy sector by applying the Urban Family Survey and the Household Income and Expenditure Survey to the Kakwani index. The results analyzed are as follows: first, taxes of the non-transportation energy sector show progressive tax schemes, while those of transportation energy show regressive ones. Second, we calculated the scenario-specific progressivity index on basis of the existing energy price structure. Contrary to the previous works claimed to be regressive, the progressivity in scenario I got higher than before, except for the congestion taxes. Also, the index by the total sum of taxes in scenario II showed just a little bit higher progressive tax system. In scenario III, both the value added tax and the total sum of taxes have a little regressive structure, but the indexes in the environmental taxes, heat capacity taxes, and those which the environmental tax and the congestion tax and heat capacity taxes are summed up, are in general progressive. Third, subsidizing the tax revenues raised from the environmental taxes to the poor classes by a simulation approach shows more progressive as expected, implying the more subsidy the higher the progressivity index. As a result, it is said that the implementation of the environmental taxes has no negative impact on the income distribution, and the subsidy of the tax revenue raised from it to the poor can make the income inequality improve.
Reducing industrial waste and improving the atmospheric environment recently have emerged as important tasks for the casting industry. Various types of artificial sand that can replace natural sand have been developed and used to solve problems that arise with the use of conventional foundry sand and to improve the foundry environment. However, only limited physical properties provided by overseas suppliers are known and in-depth comparative analyses with existing natural sand are lacking. For the design of the casting process, a wide range of thermal properties must be secured not only at room temperature but also at high temperatures. In addition, it is important to compare and analyze the differences in thermal properties between existing natural and artificial sand because changes in thermal properties require changes in the design of the casting method. In this study, the thermal behavior of the mold was analyzed through a thermal expansion test of mold blocks for natural and artificial sand., To this end, a thermal property test to evaluate thermal conductivity was performed by determining a temperature range. The results of the experiment, revealed that the thermal conductivity was 5-40% higher in artificial sand than in natural sand, and the coefficient of thermal expansion was about 15% lower for artificial sand. However, there was not a significant difference in specific heat regardless of the composition.
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.35
no.2
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pp.115-123
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2013
Stoker type incinerator is one of the most popular one used as municipal solid waste (MSW) incineration because, in general, it is quite suitable for large capacity and need no preprocessing facility. Nowadays, however, since the combustible portion of incoming MSW increases together with the decrease of the moisture content due to prohibition of directly burying food waste in landfill, the heating value of waste is remarkably increasing in comparison with the early stage of incinerator installation. Consequently, the increased heating value in incinerator operation causes a number of serious problems such as reduction of waste amount to be burned due to the boiler heat capacity together with the significant NO generation in high temperature environment. Therefore, in this study, a series of numerical simulation have been made as parameters of waste amount and the fraction of moisture in air stream in order to investigate optimal operating condition for the resolution of the problems associated with the high heating value of waste mentioned above. In specific, a detailed turbulent reaction flow field calculation with NO model was made for the full scale incinerator of D city. To this end, the injection method of moisturized air as oxidizer was intensively reviewed by the addition of moisture water amount from 10% and 20%. The calculation result, in general, showed that the reduction of maximum flame temperature appears consistently due to the combined effects of the increased specific heat of combustion air and vaporization heat by the addition of water moisture. As a consequence, the generation of NOx concentration was substantially reduced. Further, for the case of 20% moisture amount stream, the afterburner region is quite appropriate in temperature range for the operation of SNCR. This suggests the SNCR facility can be considered for reoperation. which is not in service at all due to the increased heating value of MSW.
To prevent the damage to human health by climate change, vulnerability assessment should be conducted for establishment of adaptation strategies. In this study, vulnerability assessment was conducted to provide information about vulnerable area for making adaptation policy. vulnerability assessment for human health was divided into three categories; extreme heat, ozone, and epidemic disease. To assess vulnerability, suitable indicators were selected by three criteria; sensitivity, adaptive capacity, and exposure, spatial data of indicators were prepared and processed using GIS technique. As a result, high vulnerability to extreme heat was shown in the low land regions of southern part. And vulnerability to harmful ozone was high in the surrounding area of Dae-gu basin and metropolitan area with a number of automobiles. Vulnerability of malaria and tsutsugamushi disease have a region-specific property. They were high in the vicinity of the Dimilitarized zone and south-western plain, respectively. In general, vulnerability of human health was increased in the future time. Vulnerable area was extended from south to central regions and from plain to low mountainous regions. For assessing vulnerability with high accuracy, it is necessary to prepare more related indicators and consider weight of indicators and use climate prediction data based on the newly released scenario when assessing vulnerability.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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