• 제목/요약/키워드: Thermal performance factors

검색결과 318건 처리시간 0.032초

Detection Method for Bean Cotyledon Locations under Vinyl Mulch Using Multiple Infrared Sensors

  • Lee, Kyou-Seung;Cho, Yong-jin;Lee, Dong-Hoon
    • Journal of Biosystems Engineering
    • /
    • 제41권3호
    • /
    • pp.263-272
    • /
    • 2016
  • Purpose: Pulse crop damage due to wild birds is a serious problem, to the extent that the rate of damage during the period of time between seeding and the stage of cotyledon reaches 45.4% on average. This study investigated a method of fundamentally blocking birds from eating crops by conducting vinyl mulching after seeding and identifying the growing locations for beans to perform punching. Methods: Infrared (IR) sensors that could measure the temperature without contact were used to recognize the locations of soybean cotyledons below vinyl mulch. To expand the measurable range, 10 IR sensors were arranged in a linear array. A sliding mechanical device was used to reconstruct the two-dimensional spatial variance information of targets. Spatial interpolation was applied to the two-dimensional temperature distribution information measured in real time to improve the resolution of the bean coleoptile locations. The temperature distributions above the vinyl mulch for five species of soybeans over a period of six days from the appearance of the cotyledon stage were analyzed. Results: During the experimental period, cases where bean cotyledons did and did not come into contact with the bottom of the vinyl mulch were both observed, and depended on the degree of growth of the bean cotyledons. Although the locations of bean cotyledons could be estimated through temperature distribution analyses in cases where they came into contact with the bottom of the vinyl mulch, this estimation showed somewhat large errors according to the time that had passed after the cotyledon stage. The detection results were similar for similar types of crops. Thus, this method could be applied to crops with similar growth patterns. According to the results of 360 experiments that were conducted (five species of bean ${\times}$ six days ${\times}$ four speed levels ${\times}$ three repetitions), the location detection performance had an accuracy of 36.9%, and the range of location errors was 0-4.9 cm (RMSE = 3.1 cm). During a period of 3-5 days after the cotyledon stage, the location detection performance had an accuracy of 59% (RMSE = 3.9 cm). Conclusions: In the present study, to fundamentally solve the problem of damage to beans from birds in the early stage after seeding, a working method was proposed in which punching is carried out after seeding, thereby breaking away from the existing method in which seeding is carried out after punching. Methods for the accurate detection of soybean growing locations were studied to allow punching to promote the continuous growth of soybeans that had reached the cotyledon stage. Through experiments using multiple IR sensors and a sliding mechanical device, it was found that the locations of the crop could be partially identified 3-5 days after reaching the cotyledon stage regardless of the kind of pulse crop. It can be concluded that additional studies of robust detection methods considering environmental factors and factors for crop growth are necessary.

플라이애시 부유선별 과정에서 교반속도와 공기주입량 변화에 따른 영향 연구 (Effect of Agitation Speed and Air Rate on Separation Efficiency in Fly Ash Flotation)

  • 김민식;강헌찬
    • 자원리싸이클링
    • /
    • 제27권1호
    • /
    • pp.45-54
    • /
    • 2018
  • 플라이애시의 부유선별 과정에서 교반속도와 공기주입량과 같은 기계적 요소 변화에 따른 영향을 알아보고자 본 연구를 실시하였다. 본 연구에서는 미연탄소 함량이 약 3.4 ~ 3.7% 수준인 화력발전소 플라이애시를 사용하였다. 대표적인 부유선별의 선별 요소인 pH, 교반속도, 포수제 첨가량, 기포제 첨가량 변화에 따른 영향을 살펴보았을 때, Safflower oil을 포수제로 사용하여 첨가량을 800 g/ton, pH 7, 교반속도 1,200 rpm, 기포제 첨가량이 400 g/ton였을 때, 미연탄소 회수율과 미연탄소 함량이 각각 63%, 34%로 나타났다. 이 때 부상물 SEM/EDS 분석을 통해 알아본 결과, 구형의 플라이애시 미립자가 미연탄소 내에 고용되거나, 광액 내에 가라앉지 못하고 기포와 함께 부유함으로써 미연탄소의 함량을 낮추는 것으로 나타났다. 교반속도와 공기주입량과 같은 기계적 요소를 변화시킨 실험에서는 공기주입량 8L/min, 교반 속도 900 rpm에서 미연탄소 회수율 74%, 미연탄소 함량 67%인 것으로 나타났다. 이는 낮은 교반속도와 추가 공기주입으로 인하여 광액 내 와류의 강도가 낮아져, 미립의 플라이애시 입자가 미연탄소와 함께 부유되는 현상을 방지됨으로써, 미연탄소 회수율과 미연탄소 함량이 향상된 것으로 나타났다. 또한, 교반속도와 공기주입량을 각각 800 rpm, 6 L/min으로 설정하였을 때 미연탄소 회수율과 미연탄소 탄소함량이 각각 80%, 70%로 향상되어 가장 우수한 것으로 나타났다.

지중 열교환기용 멘토나이트 뒤채움재의 화학적, 물리적 영향 요소에 관한 연구 (Chemical and Physical Influence Factors on Performance of Bentonite Grouts for Backfilling Ground Heat Exchanger)

  • 이철호;위지혜;박문서;최항석;손병후
    • 한국지반공학회논문집
    • /
    • 제26권12호
    • /
    • pp.19-30
    • /
    • 2010
  • 벤토나이트는 팽윤성이 좋고 투수계수가 낮아 수직 밀폐형 지중 열교환기 시공 시 보어홀(borehole)의 뒤채움재로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 국내에서 사용되는 3가지 벤토나이트를 선정하여 배합비에 따른 점도와 열전도도를 평가하였다. 시공 조건에 따라 다양한 벤토나이트 뒤채움재의 함수비를 고려하여 점도와 열전도도 특성을 규명하기 위해 벤토나이트를 배합비(벤토나이트 무게/(벤토나이트+물) 무게) 5%, 10%, 15%, 20%, 25%로 배합하고 시간에 따른 점도와 열전도도를 측정하였다. 그리고 벤토나이트 뒤채움재가 해안지역에서 시공될 경우 지하수의 염도에 의한 영향을 검토하기 위해 배합수의 NaCl 농도가 0.1M, 0.25M, 0.5M일 때 벤토나이트 뒤채움재의 침강 특성을 관찰하였다. 벤토나이트 뒤채움재의 낮은 점도로 인해 천연규사와 같은 첨가재가 지중 열교환기 바닥에 침전될 경우 발생할 수 있는 재료분리 현상을 저점도 벤토나이트 뒤채움재를 사용하여 실험을 통해 규명하였으며 그 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. (1) 벤토나이트 뒤채움재의 점도는 시간이 지남에 따라 또는 배합비가 증가함에 따라 상승하는 경향을 나타내며 벤토나이트 뒤채움재의 열전도도는 배합비가 증가하면 상승하지만 통일한 배합비에서는 시간에 따른 변화가 미미하다. (2) 벤토나이트 뒤채움재의 팽창지수가 높을수록 배합수의 NaCl 농도에 따른 침강율은 상대적으로 낮게 나타난다. (3) 저점도 벤토나이트 뒤채움재는 첨가재의 재료분리로 인해 보어홀 내의 깊이별 첨가재 분포를 비균질하게 하므로 보어홀 상부의 열전도도가 하부에 비해 작게 나타날 수 있는 가능성이 있다.

박용 디젤엔진용 분리형 피스톤의 내구설계 (Durability Design of Composite Piston in Marine Diesel Engines)

  • 손정호;하만영;안성찬;최성욱
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제34권5호
    • /
    • pp.651-657
    • /
    • 2010
  • 180 bar 이상의 최대 폭발압과 높은 열부하를 가진 박용 디젤엔진의 분리형 피스톤은 크라운과 스커트를 각각 고강도 합금강과 연성주철을 사용한다. 피스톤의 피로설계를 위해서는 작용 하중, 표면조도 뿐만 아니라 온도영향에 의한 강도 저하를 고려해야 하며, 실린더 내부의 폭발력이 크라운을 거쳐 스커트에 전달되는 하중의 분율도 고려되어야 한다. 본 연구에서는 노치부의 피로강도 증분을 응력구배방법을 사용하여 고려하였으며, 열전달해석과 그에 따른 온도영향을 고려하였다. 하중 분율과 접촉압력은 공차해석을 통해 최적화하였으며, 프로타입 엔진에 대한 실차 시험을 통해 냉각 및 내구설계를 검증하였다.

차량용 납축전지의 수명 예측 모델링 (Modeling of the lifetime prediction of a 12-V automotive lead-acid battery)

  • 김성태;이정빈;김의성;신치범
    • 에너지공학
    • /
    • 제22권4호
    • /
    • pp.338-346
    • /
    • 2013
  • 일반 납축전지는 차량의 시동 성능 위주로 최적 설계되어 있다. 최근 차량 전장 시스템과 납축전지를 활용한 연비기술 적용의 증가로 납축전지의 사용 빈도가 늘어나고 있다. 연비기술 적용은 납축전지의 잦은 충방전 반응을 일으켜 납축전지 내구 수명을 단축시키고 있다. 본 연구에서는 납축전지의 노화 수명 모델 구현을 통해 배터리 내구 수명을 예측하는 방법을 제시하고자 한다. 납축전지의 노화에 영향을 미치는 요인은 방전율, 충전 시간, 완충 시간, 온도 조건 등이 있다. 본 논문에서는 납축전지의 동적 거동을 예측하기 위하여 전기화학반응 속도론, 이온의 전달현상, 전극 공극률의 시간에 따른 변화를 고려하였다. 수명 예측을 위해서 노화 메커니즘 중 노화에 가장 큰 영향을 주는 극판 부식 현상과 활물질 탈락을 노화 모델링에 반영하였다. 개발된 납축전지의 노화 모델을 검증하기 위하여 납축전지의 가속 충방전 시험을 수행하였다.

가금의 살모넬라 제어를 위한 사료의 이화학적 처리와 사료첨가제의 활용 (Physiochemical Treatment of Feed and Utilization of Feed Additives to Control Salmonella in Poultry)

  • 김지혁;김학연;김봉기;김계웅
    • 한국가금학회지
    • /
    • 제45권1호
    • /
    • pp.1-15
    • /
    • 2018
  • Salmonella infections in livestock industry cause various problems such as worsening animal welfare and productivity, damaging consumer confidence in the food safety of animal products. Chicken meat and eggs are known as major source of pathogen causing human foodborne infections. Therefore food safety concerns have prompted the poultry producers and governments to introduce the strategy and regulation to control these pathogens. Salmonella can persist for long periods of time in a wide range of spaces including feed bin, feed processing facilities, poultry farm, slaughterhouse, processing plants, etc. For the effective and constant Salmonella control, combination of pre-harvest, harvest and post-harvest measures should be considered comprehensively. The control measures would be most effective at farm level where the contamination initiates. Transmission of pathogen from feed origin to the live poultry and finally to the products was proven already. To control bacteria in the feed ingredients and formula feed, thermal processing, irradiation or chemical treatment may be applied. Chemical treatments to inhibit Salmonella in the feed involve the use of products containing organic acids, formaldehyde, or a combination of such compounds. However, recontamination which might occur during storage and transport process and/or by other various factors should always be under control and eliminated. Feed additives used to control Salmonella in birds' gastrointestinal track can be of various types, including prebiotics, probiotics, organic acids and bacteriophages. Although their mode of action varies, they ultimately inhibit the colonization of Salmonella in the gut and improve the performance of birds. This review describes the strategies that could be adapted to the management of feedstuffs and the use of feed additives in pre-harvest stage to control Salmonella contamination in poultry farming.

내부 냉각유로에서 열전달 강화와 압력손실 감소를 위한 표면 형상체의 개발 (Development of a Surface Shape for the Heat Transfer Enhancement and Reduction of Pressure Loss in an Internal Cooling Passage)

  • 두정훈;윤현식;하만영
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제33권6호
    • /
    • pp.427-434
    • /
    • 2009
  • A new surface shape of an internal cooling passage which largely reduces the pressure drop and enhances the surface heat transfer is proposed in the present study. The surface shape of the cooling passage is consisted of the concave dimple and the riblet inside the dimple which is protruded along the stream-wise direction. Direct Numerical Simulation (DNS) for the fully developed turbulent flow and thermal fields in the cooling passage is conducted. The numerical simulations for five different surface shapes are conducted at the Reynolds number of 2800 based on the mean bulk velocity and channel height and Prandtl number of 0.71. The driving pressure gradient is adjusted to keep a constant mass flow rate in the x direction. The thermoaerodynamic performance for five different cases used in the present study was assessed in terms of the drag, Nusselt number, Fanning friction factor, volume and area goodness factor in the cooling passage. The value of maximum ratio of drag reduction is -22.86 %, and the value of maximum ratio of Nusselt number augmentation is 7.05% when the riblet angle is $60^{\circ}$. The remarkable point is that the ratio of Nusselt number augmentation has the positive value for the surface shapes which have over $45^{\circ}$ of the riblet angle. The maximum volume and area goodness factors are obtained when the riblet angle is $60^{\circ}$.

환원황화합물에 대한 용기채취법의 비교 연구 (Comparison of Two Experimental Approaches to Test Temporal Storability of Reduced Sulfur Compounds in Whole Sampling Method)

  • 조상희;김기현
    • 한국대기환경학회지
    • /
    • 제28권3호
    • /
    • pp.306-315
    • /
    • 2012
  • In this study, storage stability of reduced sulfur compounds ($H_2S$, $CH_3SH$, DMS, $CS_2$, and DMDS) and $SO_2$ in sampling bags was investigated in terms of two contrasting storage approaches between forward (F) and reverse (R) direction. The samples for the F method were prepared at the same time and analyzed sequentially through time. In contrast, those of reverse (R) method were prepared sequentially in advance and analyzed all at once upon the preparation of the last sample. In addition, relative performance between two different bag materials (PVF and PEA) was also assessed by using 100 ppb standard. The response factors (RF) of gaseous RSC samples were determined by gas chromatography/pulsed flame photometric detector (GC/PFPD) combined with air server (AS)/thermal desorber (TD) system at storage intervals of 0, 1, and 3 days. There is no statistical difference in all RSCs between two storage methods. However, the results of relative recovery indicated 2.58~12.8% differences in compound type between the two storage methods. Moreover, loss rates and storage stability of $H_2S$ and $SO_2$ were considerably affected by bag materials than any other variables. Therefore, some considerations about storage methods (or bag material types) for sulfur compounds are needed if stored by sampling bag method.

고온 소결형 실리콘 태양 전지의 High Aspect Ratio 전극 형성이 가능한 Ag 페이스트의 레오로지 특성 연구 (A Study on Rheology Characteristics of Ag Paste for Screen Printing Method for Silicon Solar Cells Electrodes Capable of Forming High Aspect Ratio)

  • 오태현;김성빈;남수용
    • 한국인쇄학회지
    • /
    • 제28권1호
    • /
    • pp.15-24
    • /
    • 2010
  • Photovoltaic solar cells are all in the incident because they are not converted into electrical energy, high-efficiency solar cells in order to reduce the loss of elements must be. Significant factor in the loss of solar cells, optical loss and electrical loss can be divided into. Optical losses occur when the sun will be joined on the surface of the reflection, the shadow loss due to electrodes, and the losses are in the solar wavelengths. Commercialization is currently the most common solar cells on the front of the light incident on the electrode is formed. Therefore, the shadow caused by the electrode to cover the dead area of the sun, due to factors that hinder the absorption of sunlight which is shadowing them and conversion efficiency of solar cells is the inhibition factor. These barriers to eliminate the electrode linewidth reduces the shadowing to reduce, but simply of the electrode line width is reduced electrode area by reducing the series resistance elevates this because to improve the electrode Aspect ratio(height/width) to increase Ag development of paste is required. In this study, aspect ratio of screen-printing method to increase the electrode Ag paste composition of the binder for the characterization of rheology in the shadow of the electrode by reducing the optical loss of the photoelectric conversion efficiency of solar cells to boost the performance measures was. Properties and printability of the paste, the binder resin sintered characteristics that affect the thermal properties are excellent with a good screen printability acrylic resin, ethyl cellulose, using a resin were evaluated. Prepared paste rheology properties, was formed to evaluate the electrode conductivity and aspect ratio.

터어빈 회전차를 모델로하는 복합 히이트파이프의 전열특성에 대한 연구 (A Study on the Heat Transfer Characteristics in the Composite Heat Pipe as Modeling Turbine Rotor)

  • 권순석;장영석;유병욱
    • 태양에너지
    • /
    • 제13권2_3호
    • /
    • pp.120-132
    • /
    • 1993
  • 본 연구의 목적은 터어빈 회전차를 모델로한 복합회전형 히이트파이프의 전열특성을 실험과 유한요소의 해석법에 의하여 연구한 것이다. 입열량과 회전수에 따른 Nu, Re, Pr 그리고 무차원 응축액막두께가 변수로 사용되었다. 해석과 실험치는 거의 유사한 경향으로 일치하였으며, 연구결과는 복합히이트파이프 성능예측을 하는데 도움을 주었다. 복합회전형 히이트파이프에서의 열저항은 응축액막두께가 감소함에 따라 응축부의 열전달은 급격히 증가하였고, 응축액막두께는 복합회전형 히이트파이프의 전열 특성에 가장 큰 영향을 주었다. 주어진 Pr에서 Re가 변화함에 따라 무차원 응축액막두께가 일정한값으로 나타났고,무차원 응축액막두께는 회전수의 역수의 제곱근에 비례하였다. 본 연구의 해석적 방법에 의해서 Nu=A$({\delta}({\omega}/v)^{-1/2}Re^B)$라는 식을 구했고, 이때 A=0.963, B=0.5025의 값을 얻었다.

  • PDF