• 제목/요약/키워드: convective

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개량형 열회수 시스템의 열교환 성능 (Heat Exchange Performance of Improved Heat Recovery System)

  • 서원명;윤용철;권진근
    • 생물환경조절학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.107-113
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    • 2003
  • 본 연구에서는 온실의 온풍식 난방시스템 연통에 장착할 수 있는 폐열 회수기의 성능 개선을 목적으로 기 설계된 세 가지 열교환 장치와 기존의 장치에서 열교환 면적과 파이프의 두께 및 공기흐름 방향을 개량한 새 열교환 장치에 대해 열회수 성능을 실험적으로 비교 분석하였다. 그 결과 기존의 열 교환장치인 A형, B형 및 C형의 열회수 성능은 동일 송풍전입에서 각각 42.2%, 40.6% 및 54.4% 정도였으나 , 새로 개량된 D형은 69.2%로써 가장 현저히 높게 나타났다. 그러나 열회수용 공기의 흐름방향 변화에 따른 열회수 성능 개선효과 (A형 대비 B형)는 없는 것으로 나타나 적정 송풍기 용량이라면 직선형이 공기의 흐름방향 180${\circ}C$ 굴절시키는 헤어핀형보다 효과적인 것으로 판단된다. 결국 열회수 성능은 열회수 시스템의 열교환 면적과 열교환 파이프의 두께 및 풍속에 크게 좌우되는 것으로 나타났다. 따라서, 열교환 파이프의 내구성 등 을 고려하여 기능한 한 범위 내에서 열 교환면적을 증대시키거나 열교환 파이프의 두께를 앓게 하고 풍속을 증대시키는 것이 열회수 성능 개선효과와 직결됨을 알 수 있었다. 그리고 송풍기 용량이 필요이상으로 큰 경우, 소비전력이 많게 되는 등의 문제가 있기 때문에 적정용량 및 제품의 안정성을 고려하여 선택해야 할 것으로 판단되었다.

블로킹에 의한 2014년 2월 동해안 지방 폭설 분석 (Analysis of the February 2014 East Coast Heavy SnowFall Case Due to Blocking)

  • 배정호;민기홍
    • 대기
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    • 제26권2호
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    • pp.227-241
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    • 2016
  • This study investigated the cause of the heavy snowfall that occurred in the East Coast of Korea from 6 February to 14 February 2014. The synoptic conditions were analyzed using blocking index, equivalent potential temperature, potential vorticity, maritime temperature difference, temperature advection, and ground convergence. During the case period, a large blocking pattern developed over the Western Pacific causing the flow to be stagnant, and there was a North-South oriented High-to-Low pressure system over the Korean Peninsula because of this arrangement. The case period was divided into three parts based on the synoptic forcing that was responsible for the heavy snowfall; detailed analyses were conducted for the first and last period. In the first period, a heavy snowfall occurred over the entire Korean Peninsula due to strong updrafts from baroclinic instability and a low pressure caused by potential vorticity located at the mid-troposphere. In the lower atmosphere, a North-South oriented High-to-Low pressure system over the Eastern Korea intensified the easterly airflow and created a convergence zone near the ground which strengthened the upslope effect of the Taebaek Mountain range with a cumulative fresh snowfall amount of 41 cm in the East Coast region. In the last period, the cold air nestled in the Maritime Province of Siberia and Manchuria strengthened much more than that in the first half and extended to the East Sea. The temperature difference between the 850 hPa air and the SST was large and convective clouds developed over the sea. The highest cumulative fresh snow amount of 39.7 cm was recorded in the coastal area during this period. During the entire period, vertically oriented equivalent potential temperature showed neutral stability layer that helped the cloud formation and development in the East Coast. The 2014 heavy snowfall case over the East Coast provinces of Korea were due to: 1) stagnation of the system by blocking pattern, 2) the dynamic effect of mid-level potential vorticity of 1.6 PVU, 3) the easterly air flow from North-South oriented High-to-Low pressure system, 4) the existence of vertically oriented neutral stable layer, and 5) the expansion of strong cold air into the East Sea which created a large temperature difference between the air and the ocean.

한반도에서의 인공증우 가능성에 대한 연구 (A Study on Feasibility of Cloud Seeding in Korea)

  • 정관영;엄원근;김민정;정영선
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제31권5호
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    • pp.621-635
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    • 1998
  • 한반도에서 비씨뿌리기에 의한 인공증우 가능성을 강우량 관측자료, 운량, 위성자료 및 상층관측자료로부터 조사하였다. 안동지역의 일 강수강도는 약 2.7mm/day, 1회 강수강도는 11 mm/day로 가장 작은 값을 보였다. 그러나 인공강우에 적합한 구름(운정온도가 -10'~-30')의 출현일은 1연에 130일로서 큰 값을 나타냈다. 이 지역에서 출현 운형은 층적운(Sc)이 가장 많았고, 다음으로 권운(Cirrus)및 고층운(Altostratus)였다. 상기 결과로 이 지역에서 비씨뿌리기의 적절한 전략이 세원진다면 인공증우의 가능성은 높을 것으로 추정된다. 상승응결고도(LCL)및 대류응결고도(CCL)은 계절에 따른 변화가 적었으며, 각각 100-950 hPa 및 450-500 hPa 고도에서 가장 큰 빈도를 나타내엇다. 여름철에 적운의 고도는 높으나 많은 수증기량을 함유하고 있는 반면 겨울철은 그 반대의 현상이 나타나 계절별 비씨뿌리기 방법의 차이가 있어야 함을 보여주었다.

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소형태양수구내(小型太陽水構內) 중간경계면(中間境界面)에서 수력학적(水力學的) 안정(安定)에 관(關)한 각종(各種) 지배변수(支配變數)의 비교(比較) (A Comparison of Various Governing Parameters on Hydrodynamic Stability in Interface on Small Solar Pond)

  • 박이동
    • 태양에너지
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    • 제5권2호
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    • pp.11-19
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    • 1985
  • In this paper, the interface stability not to occur mixing and entrainment between the adjacent layers has been studied in the case of the selective withdrawal of a stratum and the injection in stratified fluid formed by the density difference in a small solar pond. There are stability parameter, Richardson number, Rayleigh number and Froude number as the parameters governing stability in order to measure the interface stability on the stratified fluid. The model which could measure the interface stability on the stratified fluid was the small solar pond composed by 1 meters wide, 2 meters high, and 5 meters long. In order to measure the interface stability on the stratified fluid at the inlet port, the middle section and the outlet port, Richardson number, Rayleigh number, and Froude number involved in the parameters governing the stability were calculated by means of the data resulted from the test of the study on hydrodynamic stability between the convective and nonconvective layers in that solar pond. Richardson number written by the ratio of inertia force to buoyancy force can be used in order to measure the stability on the stratified fluid related to the buoyancy force generated from the injection of fluid. Rayleigh number written by the product of Grashof number by Prandtl number can be used in order to measure the stability of the fluid related to the heat flux and diffusivity of viscosity. Froude number written by the ratio of gravity force to inertia force can be used in order to measure the stability of the nonhomogeneous fluid related to the density difference. As the result of calculating the parameters governing stability, the interface stability on the stratified fluid couldn't be identified below the 70cm height from the bottom of the solar pond, but it could be identified above the 70cm height from it at the inlet port, the middle section and the outlet port. When compared with such the three parameters as Richardson number, Rayleigh number, Froude number, the calculated result was in accord with them at inlet port, the middle section and the outlet port. Henceforth, it is learned that even though any of the three parameters is used for the purpose of measuring the interface stability on the stratified fluid, the result will be the same with them. It is concluded that all the use of Richardson number, Rayleigh number, and Froude number, is desirable and infallible to measure the interface stability on the stratified fluid in the case of considering the exist of the fluid flow and the heat flux like the model of the solar pond.

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항공기를 이용한 온실가스 CO2와 CH4의 연속관측: 안면도 겨울철 연직분포사례 분석 (Airborne In-situ Measurement of CO2 and CH4 in Korea: Case Study of Vertical Distribution Measured at Anmyeon-do in Winter)

  • 이선란;구태영;문혜진;;;오영석;이해영;변영화
    • 대기
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    • 제29권5호
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    • pp.511-523
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    • 2019
  • A new Korean Meteorological Administration (KMA) airborne measurement platform has been established for regular observations for scientific purpose over South Korea since late 2017. CRDS G-2401m analyzer mounted on the King Air 350HW was used to continuous measurement of CO2, CH4 and CO mole fraction. The total uncertainty of measurements was estimated to be 0.07 ppm for CO2, 0.5 ppb for CH4, and 4.2 ppb for CO by combination of instrument precision, repeatability test simulated in-flight condition and water vapor correction uncertainty. The airborne vertical profile measurements were performed at a regional Global Atmosphere Watch (GAW) Anmyeon-do (AMY) station that belongs to the Total Carbon Column Observing Network (TCCON) and provides concurrent observations to the Greenhouse Gases Observing Satellite (GOSAT) overpasses. The vertical profile of CO2 shows clear altitude gradient, while the CH4 shows non-homogenous pattern in the free troposphere over Anmyeon-do. Vertically averaged CO2 at the altitude between 1.5 and 8.0km are lower than AMY surface background value about 7 ppm but higher than that observed in free troposphere of western pacific region about 4 ppm, respectively. CH4 shows lower level than those from ground GAW stations, comparable with flask airborne data that was taken in the western pacific region. Furthermore, this study shows that the combination of CH4 distribution in free troposphere and trajectory analysis, taking account of convective mixing, is a useful tool in investigating CH4 transport processes from tropical region to Korean region in winter season.

W UMa형 접촉쌍성 SS ARIETIS의 공전주기 변화 (PERIOD CHANGES OF W UMa TYPE CONTACT BINARY SS ARIETIS)

  • 김천휘;한원용;윤재혁;나일성
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제14권1호
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    • pp.44-58
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    • 1997
  • 1996년 11월부터 1996년 12월까지 열흘간 W UMa 형 접촉쌍성 SS Ari의 BVR CCDD 측광관측을 수행하였당. 이 관측으로부터 여덟 개의 새로운 극심시각을 결정하였다. 이 극심시각과 발표된 모든 극심시각을 분석하여 SS Ari의 궤도공전주기의 변화 진폭은 약 0.053일이며, 그 주기는 약 58년이다. 이 변화의 원인을 1)제 3전체에 의한 광시간 효과 2) 한 성분별에서의 주기적 자기활동에 이한 형상 변화 효과란 두 가지 관점에서 조사하였다. 전자로 해석할 경우 제 3 천체의 질량은 약 $1.3M_{\odot}$인데, 존재한다면, 백색왜성이나 쌍성일 가능성이 높다. 분광관측으로 얻은 SS Ari계의 시스템 속도는 이를 뒷받침하는 것 같다. 후자로 해석할 경우, 자기활동이 심한 별은 주성이다. 이때 이론적인 주성의 밝기 변화 요구량은 $\pm0.^m08$이다, 그러나. 관측자료의 부족으로 이를 검증할 수 없다. 결론적으로 현재의 관측자료를 가지고, 두 해석 중 어느 것이 바른 해석인지를 결론지을 수 없다. 또한, SS A갸의 공전주기의 변화에는 위의 변화 위에 약 $0.^{d}0.01$의 작은 진폭을 갖고 약 14년의 주기적 변화가 겹쳐 있다. 이 변화의 원인에 대해서도 아직 명확히 결론을 내릴 수 없다.

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HI 농축에 대한 전기투석 셀의 성능 및 운전한계조건 연구 (A Study on the Performance and Operation Limit of Electrodialysis Cell for HI Concentration)

  • 이병우;정성욱;조원철;강경수;박주식;배기광;김영호;김창희
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.749-758
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    • 2011
  • The present work explores the performance and operation limit of electrodialysis cell for HI concentration in sulfur iodine thermochemical hydrogen production process, For this purpose, the electrodialysis cell was assembled with Nafion 117 as a PEM membrane and two activated carbon papers as the electrodes. HIx solution was prepared with composition of HI: $I_2$: $H_2O$ = 1: 0.5~2.5: 5.2 in molar ratio. The cell and its peripheral apparatus were placed in the specially designed convective oven in order to uniformly maintain the operation temperature. As operation temperature increased, the amount of water transport from anode to cathode increased, thus reducing HI molarity in catholyte. Meanwhile, the current efficiency was constant as about 90 %, irrespective of temperature change. The cell voltage increased with initial $I_2$ mole ratio as well as anolyte to catholyte mole ratio. Moreover the cell voltage overshot took place within 10 h cell operation, which is due to the $I_2$ precipitation inside the cell. From the analysis of $I_2$ mole ratio in the anolyte, it is noted that operation limit (in $I_2$ mole ratio) of the electrodialysis cell, arising from was measured to be 3.2, which is much lower than bulk solubility limit of 4.7.

고정층 Fischer-Tropsch 반응기의 액상 왁스 정체 현상 모델링 (Modeling of Liquid Hold-up in Fixed-bed Reactor for Fischer-Tropsch Synthesis)

  • 박찬샘;정익환;박성호;나종걸;;한종훈;이종열;정종태
    • 한국가스학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.63-67
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    • 2014
  • Fischer-Tropsch 합성은 주로 긴 carbon 사슬을 가지고 있는 높은 점도의 왁스를 product로 생산한다. 촉매 고정층 반응기를 이용하여 Fischer-Tropsch 합성을 수행할 경우, 왁스는 촉매입자의 표면에서 생산되어 촉매입자 표면에 흡착되어 있다. 이런 왁스의 hold-up 현상이 반응기 전체의 압력강하는 증가시키고 내부 흐름을 막는 문제를 일으킨다. 따라서 반응기 내부에 왁스가 hold-up되는 현상에 대한 모델링을 통해 왁스 hold-up 현상을 최소화 할 수 있는 반응기 및 촉매 입자의 크기를 결정하는 설계 과정이 필요하다. 본 연구에서는 왁스가 hold-up된 촉매 입자와 기체 흐름 사이의 대류 물질 전달 실험 모델을 이용하여 반응기 구조 및 운전 조건을 고려할 수 있는 반응기 내부 왁스 hold-up 모델을 개발하였다. 개발된 모델은 실험 데이터를 제공한 Knochen의 연구 결과와 비교하여 모델의 우수성을 검증하였다. 이 모델을 이용하여 반응기의 길이와 단면이 반응기 내부 왁스 hold-up 현상에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지 분석해 보았다.

원전용 금속단열재의 내부 형상결정을 위한 설계인자 별 열전달 특성 분석 (Analysis of Heat Transfer Characteristics Based on Design Factors for Determining the Internal Geometry of Metal Insulation in Nuclear Power Plant)

  • 송기오;유정호;이태호;전현익;하승우;조선영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권11호
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    • pp.1175-1181
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    • 2015
  • 일반적으로 산업현장에서 많이 사용되고 있는 단열재는 유리섬유와 같은 열전도도가 낮은 재료를 사용함으로써 단열성능을 확보하고 있다. 이와 달리 원전용 금속단열재의 경우 높은 열전도도를 가진 TP 304 스테인리스 박판을 재료로 한정하고 있어 단열성능을 확보하기 위해서는 구조적 측면에서의 접근이 필요하다. 본 연구에서는 금속단열재 내부구조에 대한 설계인자를 전도, 대류, 복사로 구성된 3가지 열전달 모드를 고려해 추출하고 각 인자들이 열전달에 미치는 영향과 각각의 열전달이 전체 열전달에 차지하는 비율을 열 유동해석을 이용하여 파악하고자 하였다. 본 연구를 통해 단열재 내부에서 발생되는 대류현상을 최소화하기 위해 다수의 박판을 삽입함과 동시에 증가하는 전도 비율을 비교하여 내부형상결정을 위한 세 가지 열전달 모드 하에서의 단열성능을 분석하였다.

공기식 흡수기를 이용한 5kW급 접시형 태양열 집열기의 열성능 해석 (Thermal Performance of Air Receiver filled with Porous Material for $5kW_t$ Dish Solar Collector)

  • 서주현;마대성;김용;서태범;강용혁;이상남;한귀영
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2007년도 동계학술발표대회 논문집
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    • pp.570-575
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    • 2007
  • The thermal performance of the air receiver filled with porous material for 5kWt dish solar collector installed in Inha University, Korea, is experimentally investigated. The diameter of the parabolic dish is 3.2 m, and its focal length is 2 m. It consists of 10 small pieces of glasses which have their own curvatures, and the effective reflecting area is 5.9 m2. The reflectivity of the glass is 0.95, and the thermal capacity of the system is about 5 kW thermal. The aperture diameter of the cylindrical-shape receiver which is made of stainless steel is 100 mm, and the height is 210 mm. A quartz window is installed at the receiver aperture to minimize the convective heat loss and prevent air leakages. In order to increase the heat transfer area, porous material (nickel-alloy) is inserted into the receiver. Air flows into the upper part of the receiver, which is the opposite side of the aperture. After the air flows through the inside receiver, that goes out of the receiver through 3 exits which are located near the aperture. The volumetric flow rates of air are varied from 600 to 1200 L/min. The thermal efficiency of the receiver ranges from 82% - 92% depending upon the flow rate. The results show that the system efficiency and receiver efficiency increase as the volume flow rate increases as expected. These results from the experiment will be useful for the applications to air heating receivers and solar reactors.

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