• 제목/요약/키워드: Surface fuel

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석탄 산처리에 따른 연료의 표면 물성 변화와 직접탄소 이용 연료전지 성능 간의 상관관계 분석분석 (Correlation Between Surface Properties of Fuel and Performance of Direct Carbon Fuel Cell by Acid Treatment)

  • 김동헌;엄성용;최경민;김덕줄
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권11호
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    • pp.697-704
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    • 2016
  • 본 논문에서는 역청탄인 Glencore 탄을 염산과 질산수용액을 이용하여 산 처리하고 원탄과 산 처리 된 석탄의 물리, 화학적 비교분석과 직접탄소 이용 연료전지(Direct Carbon Fuel Cell, DCFC)의 성능 비교 분석을 수행하였다. 석탄의 물성들을 분석하기 위해 열중량 분석과 가스 흡착법, X선 광전자 분광법을 수행하였다. 열중량 분석을 통해 연료의 열적 반응성이 증가하였음을 알 수 있었고, 가스 흡착법 결과로 기공의 평균지름은 변화가 없었지만 표면적은 감소함을 알 수 있었다. X선 광전자 분광법에서는 $HNO_3$ 처리의 경우 가장 높은 산소/탄소 비율을 보였고, 이를 통해 다양한 표면 산소작용기가 증가한 것을 확인하였다. 연료의 표면 물성과 전기화학 성능을 비교한 결과, 표면의 산소 성분의 변화가 DCFC의 성능 향상에 가장 큰 영향을 미침을 알 수 있었다.

Pool 화재에서의 표면 냉각에 의한 소화 (Extingushiment by the Colling Effect of the Fuel Surface with Pool Fires)

  • 한용식;김명배;신현동
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.15-23
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    • 1997
  • A series of measurements and visualization to investigate the extingushiment of water sprays with pool fires is presented. Fire source is a small-scale pool burner with methanol, ethanol and gasoline. Measurements of temperature, O2, CO2, and CO concentrations along the plume centerline are carried out to observe pool structures without water sprays. Visualization by the Ar-ion laser sheet flow pattern of droplets of the sprays above the pool fires. It is observed than in the case of methanol and ethanol, water sprays continuously penetrate into the center of fuel surfaces. The gasoline pool fire allows intermittent penetration of water sprays because of pulsating characteristics of the gasoline flame. To evaluate the cooling effect of the fuel surface by the sprays, the temperature was measured at the fuel surface. As soon as the mists reach the fuel surface of methanol and ethanol, the temperatures of the fuel surface decrease rapidly below the boiling point, and then the fires are extinguished. Due to the application of mist upon the gasoline fire, though the fuel temperature decrease abruptly at the time of the injection, such a repid decrease do not continue till the extinction point.

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Effects of surface modification of $Nafion^{(R)}$ Membrane on the Fuel Cell Performance

  • Prasanna, M.;Cho, E.A.;Ha, H.Y.;Hong, S.A.;Oh, I.H.
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2004년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.133-138
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    • 2004
  • Proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) is considered as a clean and efficient energy conversion det ice for mobile and stationary applications. Anions all the components of the PEMFC, the interface between the electrolyte ,and electrode catalyst plays an important role in determining tile cell performance since the electrochemical reactions take place at the interface in contact with tile reactant gases. Therefore, to increase the interface area and obtain a high-performance PEMFC, surface of the electrolyte membrane was roughened by Ar$^{+}$ beam bombardment. The results imply that by modifying surface of the electrolyte membrane, platinum loading can be reduced significantly without performance loss. To optimize the surface treatment condition, effects of ion dose density on characteristics of the membrane/electrode interface were examined by measuring the cell performance, impedance spectroscopy, and cyclic voltammograms. Surface of the modified membranes were characterized using scanning electron microscopy and FT-IR.R.

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A STUDY FOR DOSE DISTRIBUTION IN SPENT FUEL STORAGE POOL INDUCED BY NEUTRON AND GAMMA-RAY EMITTED IN SPENT FUELS

  • Sohn, Hee-Dong;Kim, Jong-Kyung
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제36권4호
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    • pp.174-182
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    • 2011
  • With the reactor operation conditions - 4.3 wt% $^{235}U$ initial enrichment, burn-up 55,000 MWd/MTU, average power 34 MW/MTU for three periods burned time for 539.2 days per period and cooling time for 100 hours after shut down, to set up the condition to determine the minimum height (depth) of spent fuel storage pool to shut off the radiation out of the spent fuel storage pool and to store spent fuels safely, the dose rate on the specific position directed to the surface of spent fuel storage pool induced by the neutron and gamma-ray from spent fuels are evaluated. The length of spent fuel is 381 cm, and as the result of evaluation on each position from the top of spent fuel to the surface of spent fuel storage pool, it is difficult for neutrons from spent fuels to pass through the water layer of maximum 219 cm (600 cm from the floor of spent fuel storage pool) and 419 cm (800 cm from the floor of spent fuel storage pool) for gamma-ray. Therefore, neutron and gamma-ray from spent fuels can pass through below 419 cm (800 cm from the floor) water layer directed to the surface of spent fuel storage pool.

이중냉각핵연료 온도 및 열유속 분리 평가 (Temperature and Heat Split Evaluation of Annular Fuel)

  • 양용식;전태현;신창환;송근우
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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    • pp.2236-2241
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    • 2008
  • The surface heat flux of nuclear fuel rod is the most important factor which can affect safety of reactor and fuel. If fuel rod surface heat flux exceeds the CHF(${\underline{C}}ritical$ ${\underline{H}}eat$ ${\underline{F}}lux$), fuel can be damaged. In case of double cooled annular fuel, which is under developing, contains two coolant channels. Therefore, a generated heat in the fuel pellet can move to inner or outer channel and heat flow direction is decided by both sides heat resistance which varied by dimension and material property change which caused by temperature and irradiation. The new program(called DUO) was developed. For the calculation of surface heat flux, a both sides convection by inner/outer coolant, s gap temperature jump and conduction in the fuel are modeled. Especially, temperature and time dependent fuel dimension and material property change are considered during the iteration. A sample calculation result shows that the DUO program has sufficient performance for annular fuel thermal hydraulics design.

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하이브리드 로켓의 불안정 연소 특성 가시화 (The Visualization of Unstable Combustion in Hybrid Rocket)

  • 구원모;이창진
    • 한국추진공학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.46-51
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    • 2007
  • 하이브리드 로켓의 연소 가시화에 의하면 연소 후 연료 표면이 고르게 연소되지 못한 것을 확인할 수 있었다. 검은색의 불규칙한 연료 표면은 국부적으로 산화제가 부족해서 생긴 현상이다. 실험조건은 산화제 공급이 충분히 이루어진 상태였으므로 불완전 연소가 산화제 유동 조건과 관련이 있는가를 검증하기 위하여 여러 가지의 산화제 유동 환경을 설정하여 실험하였다. 실험결과에 의하면, 산화제 유동이 불안정한 연료표면에 영향을 줄 수 있지만 근본적인 발생 원인이 아닌 것을 알 수 있었다. 또한 다른 추진제를 사용하는 하이브리드 로켓 실험에서도 비슷한 현상이 발견되고 있는 점을 볼 때 이러한 불안정한 연소는 하이브리드 로켓의 연소에서 발생하는 공통적인 현상임을 확인하였다. 이는 연료가 기화하는 분출 유동과 산화제 유동이 혼합할 때 경계층이 교란되어 나타난 결과로 판단된다.

다축시험대의 신경망 보상 알고리즘 성능 연구 (Performance Analysis of Neural Network Compensation Algorithm of Multiaxis Thrust Measurement Stand)

  • 김중근
    • 한국추진공학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.52-58
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    • 2007
  • 하이브리드 로켓의 연소 가시화에 의하면 연소 후 연료 표면이 고르게 연소되지 못한 것을 확인할 수 있었다. 검은색의 불규칙한 연료 표면은 국부적으로 산화제가 부족해서 생긴 현상이다. 실험조건은 산화제 공급이 충분히 이루어진 상태였으므로 불완전 연소가 산화제 유동 조건과 관련이 있는가를 검증하기 위하여 여러 가지의 산화제 유동 환경을 설정하여 실험하였다. 실험결과에 의하면, 산화제 유동이 불안정한 연료표면에 영향을 줄 수 있지만 근본적인 발생 원인이 아닌 것을 알 수 있었다. 또한 다른 추진제를 사용하는 하이브리드 로켓 실험에서도 비슷한 현상이 발견되고 있는 점을 볼 때 이러한 불안정한 연소는 하이브리드 로켓의 연소에서 발생하는 공통적인 현상임을 확인하였다. 이는 연료가 기화하는 분출 유동과 산화제 유동이 혼합할 때 경계층이 교란되어 나타난 결과로 판단된다.

Characteristics of Pt-Ru Catalyst Supported on Activated Carbon for Direct Methanol Fuel Cell

  • Jung, Doo-Hwan;Jung, Jae-Hoon;Hong, Seong-Hwa;Peck, Dong-Hyun;Shin, Dong-Ryul;Kim, Eui-sik
    • Carbon letters
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    • 제4권3호
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    • pp.121-125
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    • 2003
  • The Pt-Ru/Carbon as an anode catalyst supported on the commercial activated carbon (AC) having high surface area and micropore was characterized for application of Direct Methanol Fuel Cell (DMFC). The Pt-Ru/AC anode catalyst used in this experiment showed the performance of $600\;mA/cm^2$ current density at 0.3 V. The borohydride reduction process using $NaBH_4$, denoted as a process A, showed much higher current and power densities than process B prepared by changing the reduction and washing process of process A. The particle sizes are strongly affected by the reduction process than the specific surface area of raw active carbon and the sizes are almost constant when the specific surface area of carbon are over than the $1200\;m^2/g$. Smaller particle size of catalyst and more narrow intercrystalite distance increased the performance of DMFC.

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하이브리드 로켓 산화제 난류 유동의 LES 해석 (LES for Turbulent Flow in Hybrid Rocket Fuel Garin)

  • 이창진;나양
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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    • pp.233-237
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    • 2007
  • 최근의 실험 결과에 의하면 하이브리드 로켓 연료의 표면에 연소가 진행되지 않은 채 남아있는 점들이 존재함을 확인하였다. 이러한 불규칙적인 spot은 연료의 기화로 인한 분출유동(blowing effect)과 산화제의 유동 사이에서 발생하는 교란에 의한 현상인 것으로 여겨진다. 본 연구에서는 LES를 이용하여 분출이 있을 때 channel 유동을 해석함으로써 연료 표면으로 전달되는 열전달 특성을 해석하였다. 비록 원형 그레인이 아니며 화학반응을 무시하고 열전달을 계사하였으나 근본적으로 연료 표면에서 발생하는 불규칙한 spot의 발생은 작은 크기의 난류 eddy의 존재 때문인 것으로 판단된다.

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