This paper presents a rotordynamic analysis and the operation of a power turbine applied to a 250 kW super-critical $CO_2$ cycle. The power turbine consists of a turbine wheel and a shaft supported by two fluid film bearings. We use a tilting pad bearing for the power turbine owing to the high speed operation, and employ copper backing pads to improve the thermal management of the bearing. We conduct a rotordynamic analysis based on the design parameters of the power turbine. The dynamic coefficients of the tilting pad bearings were calculated based on the iso-thermal lubrication theory and turbine wheel was modeled as equivalent inertia. The predicted Cambell diagram showed that there are two critical speeds, namely the conical and bending critical speeds under the rated speed. However, the unbalance response prediction showed that vibration levels are controlled within 10 mm for all speed ranges owing to the high damping ratio of the modes. Additionally, the predicted logarithmic decrement indicates that there is no unstable mode. The power turbine uses compressed air at a temperature of $250^{\circ}C$ in its operation, and we monitor the shaft vibration and temperature of the lubricant during the test. In the steady state, we record a temperature rise of $40^{\circ}C$ between the inlet and outlet lubricant and the measured shaft vibration shows good agreement with the prediction.
본 논문에서는 정현파 입력 신호의 위상을 PGZC(Positive Going Zero Crossing)에 대해 주기당 한번씩 추적하는 디지털 위상동기회로(DPLL)의 성능 개선을 위해 반주기마다 표본화를 행함으로써 위상오차를 감소시킬 수 있는 DPLL을 제시하였다. 제안된 DPLL은 두개의 샘플러에 의해 정현파 입력 신호의 위상을 PGZG에 대해 주기당 2회씩 추적함으로써 기존의 DPLL보다 동기대역의 손실없이 정상상태 위상오차 변동의 범위를 전체적으로 1/2 정도 감소시킬 수 있었다. 또한, 연속 표본간의 오차간격과 양자화 레벨이 동일할 경우에 있어서 반주기 표본화를 이용하는 DPLL이 기존의 DPLL보다 빠른 동기를 이루게 됨을 알 수 있었다. 이 제시된 루우프에 대한 해석 결과를 실제적으로 요구되는 조건들에 대하여 컴퓨터 시뮬레이션 행함으로써 검증하였다.
In this study, the fatigue properties on the cavitation damage of the flame quenched 8.8Al-bronze (8.8Al-4.5Ni-4.5Fe-Cu) as well as the current nuclear pump impeller materials (8.8Al-bronze, STS316 and SR50A) has been investigated using an ultrasonic vibratory cavitation test. For this the impact loads of cavitation bubbles generated by ultrasonic vibratory device quantitatively evaluated and simultaneously the cavitation erosion experiments have been carried out. The fatigue analysis on the cavitation damage of the materials has been made from the determined impact load distribution (e.g. impact load, bubble count) and erosion parameters (e.g. incubation period, MDPR). According to Miner's law, the determined exponents b of the F-N relation ($F^b$ N = Constant) at the incubation stage (N: the number of fracture cycle) were 5.62, 4.16, 6.25 and 8.1 for the 8.8Al-bronze, flame quenched one, STS316 and SR50A alloys. respectively. At the steady state period, the exponents b of the F-N' curve (N': the number of cycle required for $1{\mu}m$ increment of MDP) were determined as 6.32, 5, 7.14 and 7.76 for the 8.8Al-bronze, flame quenched one, STS316, and SR50A alloys, respectively.
본 연구에서는 다단연소 사이클 로켓엔진의 구성 부품에 대한 관계식을 이용하여 통합 엔진 시스템 성능해석 프로그램을 구축하여 시동 특성을 해석하였다. 엔진의 시동 특성은 다단연소 사이클 엔진의 시동부터 정상상태에 도달하는 시간까지 엔진 시스템의 진행과정 전체를 고려하여 해석되었다. 엔진의 시동과정동안 엔진의 엔진 파워팩의 RPM, 예연소기의 O/F비와 압력, 추진제의 유량과 같은 엔진 구성품의 시동 특성을 도출하였다. 또한 엔진의 시동과정에서 도출된 엔진의 성능특성 데이터와 실제 엔진의 연소시험을 통한 성능 데이터를 비교하였으며, 비교결과 엔진 시동과정의 해석 프로그램이 타당한 것으로 확인하였다.
본 연구는 스프레이 열전달을 이용한 저온도차 스털링 엔진의 실험적 개념 연구를 제시한다. 스프레이 열교환기는 노즐을 통하여 엔진 작동 공간에 직접 물을 분사함으로써 엔진 성능을 저해하는 불용 공간을 최소화하고 열전달 효율을 높였다. 직접 구현된 실험 스털링 엔진의 실증 실험은 운전 시점의 기동 특성, 정상 상태의 운전 특성, 엔진의 출력 특성에 대하여 진행하였다. 실험 결과, 열수 유량 증가에 대하여 엔진 기동 시 작동 최소 온도는 감소한 반면, 고온부 온도와 고온부-저온부 온도차는 대체로 일정하였다. 정상 상태 운전의 경우 열수 온도 및 유량 증가에 대하여 작동 주파수는 증가하였다. 엔진 출력은 열수 온도 및 유량 증가에 따라 사이클당 일 및 작동 주파수 증가로 인하여 증가하였다. 본 연구에서 구현된 실험 스털링 엔진은 열수 유량 30 ml/min, 열수 온도 $65^{\circ}C$, 고온부-저온부 온도차 $6^{\circ}C$ 이상에서 엔진 출력 0.05W 수준으로 안정된 기동 및 운전 특성을 보였으며, 향후 출력 증가 및 다양한 적용 연구를 지속할 계획이다.
Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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제1권2호
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pp.125-136
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1997
Digestion of a municipal wastewater sludge by the anaerobic sequencing batch reactor(ASBR) was investigated to evaluate the performance of the ASBR process at a critical condition of high-solids-content feed. The reactors were operated at an HRT of 10 days with an equivalent loading rate of 0.8-1.5 gVS/L/d at $35^{\circ}C.$ The main conclusions drawn from this study were as follows: 1. Digestion of a municipal wastewater sludge was possible using the ASBR in spite of high concentration of settleable solids in the sludge. The ASBRS with 3- and 4-day cycle period showed almost identical high digestion performances. 2. No adverse effect on digestion stability was observed in the ASBRS in spite of withdrawal and replenishment of $30\%\;or\;40\%$ of liquid contents. A conventional anaerobic digester could be easily converted to the ASBR without any stability problem. 3. Flotation thickening occurred in thicken step of the ASBRS throughout steady state, and floating bed volume at the end of thicken period occupied about $70\%$ of the working volume of the reactor. Efficiency of flotation thickening in the ASBRS could be comparable to that of additional gravity thickening of a completely mixed digester. 4. Solids were accumulated rapidly in the ASBR during start-up period. Solids concentrations in the ASBRS were 2.6 times higher than that in the completely mixed control reactor at steady state. Dehydrogenase activity had a strong correlation with the solids concentration. Dehydrogenase activity of the digested sludge in the ASBR was 2.9 times higher than that of the sludge in the control reactor, and about 25 times higher than that of the subnatant in the ASBR. 5. Remarkable increase in equivalent gas production of $52\%$ was observed at the ASBRS compared with the control reactor in spite of similar Quality of clarified effluent from the ASBRS and control reactor. The increase in gas production from the ASBRS was believed to be combined results of accumulation of microorganisms, higher driving force applied, and additional long-term degradation of organics continuously accumulated.
본 논문은 실물적 경기변동모형을 이용하여 탄소세의 부과방식에 따른 파급효과를 생산성과 에너지가격 변동을 고려하여 비교 분석하였다. 시나리오 1에서는 매 기간 온실가스 감축목표에 따라 대표기업이 $CO_2$ 감축비율을 일정하게 유지하도록 유도하는 탄소세율을 부과하는 방식을 설정하였고, 시나리오 2에서는 분석기간 동안 시나리오 1의 탄소세율의 균제상태의 값을 일정하게 부과하는 방식을 설정하였다. 충격반응분석에 따르면 외부충격에 대한 $CO_2$ 배출의 반응이 시나리오 2에서 상대적으로 민감하게 반응하는 것으로 나타났다. 또한 모형 시뮬레이션 결과 $CO_2$ 감축비용은 시나리오 1에서 변동성이 더 큰 것으로 나타났으며, $CO_2$ 배출과 $CO_2$ 스톡의 변동성은 시나리오 2에서 더 큰 것으로 나타났다. 특히 $CO_2$ 배출과 $CO_2$ 스톡의 시나리오 간의 변동성 증감률은 온실가스 감축목표가 강화될수록 더욱 커지는 것으로 나타났으며, 온실가스 감축목표가 60% 이상이 되면 시나리오 간의 두 변수들의 증감률(절대치)이 $CO_2$ 감축비용의 증감률(절대치)을 넘어서는 것으로 나타났다.
The proliferation of bone marrow stem cell compartment is thought to be under both positive and negative controls by cytokines and colony stimulation factors. Macrophage inflammatory $protein-1{\alpha}(MIP-1{\alpha})$ has been assessed for its potential to protect hematopoietic stem cells from cytotoxic effects of a cycle-specific antineoplastic agents. We have tested the ability of $MIP-1{\alpha}$ to suppress the proliferation of stem cell line Du.528.101 in variety of active status by using $[^{3}H]-thymidine$ incorporation test. The results were as follows. 1. The effect of $MIP-1{\alpha}$ on steady-state Du.528.101 cell represented the cell growth suppression at the concentration of 10, 50, 100nM of $MIP-1{\alpha}$(P<0.001). 2. $MIP-1{\alpha}$ stimulated the proliferation of Du.528.101 cells previously treated with IL-1 at the concentration of 5, 50nM of $MIP-1{\alpha}$(P<0.01). 3. The suppression effect of MIP-1 on Du.528.101 cells at the concentration of 5, 50nM was shown when cells were treated with $MIP-1{\alpha}$ before activation with $IL-1{\beta}(P<0.01)$. 4. The growth rate of synchronized cells were slower than that of non-synchronized ones, and $MIP-1{\alpha}$ represented the similar suppression effect on both synchronized and non-synchronized cells.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제36권4호
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pp.484-489
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2012
본 논문은 선박의 주 추진기관으로 사용가능한 육상 운송수단에 탑재되어있는 대형 디젤엔진에서 배출되는 입자상 물질과 질소산화물의 배출특성을 ESC mode에 적용시켜 분석하는데 초점을 두었다. 입자상 물질은 엔진의 고부하 영역에서 다량으로 배출되는 특성을 확인 할 수 있었으며 질소산화물의 경우 배기가스 온도 측정형태와 동일한 경향으로 배출되었다. 매연여과장치를 부착하여 입자상 물질의 배출특성을 분석한 결과 mode별 1/100~1/1,000배까지 저감되었다. 그러나 급격한 엔진 부하 변동 시 저감효과는 떨어졌으며 고속-고부하 영역에서는 매연여과장치내부의 온도상승으로 일부 재생현상이 발생하여 입자상 물질의 배출 증가 결과를 초래하는 현상이 발생하였다. 시험엔진에서 배출되는 입자상 물질의 입경분포를 분석한 결과 대부분 100nm 이하의 크기를 가지는 나노 입자가 배출되었으며 매연여과장치를 부착 및 탈착하여 측정한 결과 배출수준에는 차이가 있지만 입자상 물질의 입경분포는 비슷한 경향으로 분석되었다.
The domestic pine was used to investigate the change of specific gravity, moisture contents, color and anatomical structure by accelerated weathering test (AWT). According to visual inspection, a few knot separation and looseness as well as considerable surface discoloration was found out. However, the crack and split of surface texture have been never occurred till the last step of AWT. On the whole, as the time of accelerated weathering test has increased, the specific gravity has decreased. Finally, after the 9th week of AWT, the specific gravity was 0.38 that reached to 82% compared to the control specimen. In case of moisture content (MC), it showed rising trend in its early stages, however, after 3th week of AWT it have displayed steady state. A deterioration of cell-wall components was not remarkably observed by scanning electron microscope (SEM), however the ray fractures of AWT specimen were observed more than those of control specimen. The full fracture of epithelial cell around resin canal was observed by optical microscope. The fracture of ray of 2th cycle AWT specimen was first, followed by 1th week and control group. A distortion of tracheid for early spring wood and fracture of epithelial cell were generally observed by a similar level, regardless of duration time of AWT. Therefore, it is obvious that increasing duration time of AWT does not affect the deterioration of micro-structure for wood members from this study. Although a considerable change of anatomical properties was not found, there is a need of further research to understand how will the changes of specific gravity and MC on the physical properties of wood member.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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