팁 간격의 크기가 냉각탑용 축류팬의 성능과 누설 유동에 미치는 영향을 조사하기 위해서 서로 다른 2가지 팁 간격을 가진 경우에 대해서 점성유동을 해석하였다. 케이싱 내에서 작동하는 축류팬 주위의 유동을 연속방정식, Navier-Stokes 방정식 등을 지배방정식으로 사용하여 수치해석 하였다. 난류유동에 나타나는 레이놀즈 응력은 ${\kappa}-{\epsilon}$ 난류모델을 사용하여 계산하였다. 전체적으로 H형 격자계를 사용하였으며, 팁 주위의 유동을 해석하기 위해서 팁 영역 주위에 부분적으로 조밀한 격자를 두었다. 팁 간격이 증가하면 누설 유동의 증가로 인한 유동 손실의 증가로 전압상승과 수력효율이 감소하였다. 팬 직경에 대한 팁 간격이 0.4%에서 1.0%로 증가하면 전압상승 값이 약 10% 정도 감소하였으며, 수력효율은 약 3% 정도 감소하였다. 팁 간격이 팁 근처 날개 주위의 압력에 미치는 영향을 보면, 팁 간격이 증가하여 누설 유동이 증가하면 흡입면과 압력면의 압력차가 전연 부근에서 감소함을 알 수 있었다. 누설 와류의 중심은 코드를 따라서 흡입면으로 부터 떨어져 나가면서 형성됨을 알 수 있었다. 누설 와류의 위치를 보면 팁 간격이 증가하면 와류 중심의 위치가 흡입면 쪽으로 이동하고, 흡입면에서 떨어진 거리도 날개 후반부에서 증가 폭이 커지는 포물선 형태로 증가함을 알 수 있었다.
We developed a low-cost automatic diagnosis system for water quality in cooling towers to measure the concentrations of key ingredients such as $Ca^{2+}$, $Cl^-$, $PO{_4}^{3-}$, and $Fe^{2+}$. $Ca^{2+}$, and $Cl^-$ are the main factors that cause the generation of scale, corrosion, and sludge in water pipes. $PO{_4}^{3-}$ prevents corrosion, sludge and scale by inhibiting the ions (i.e., $Ca^{2+}$, $Cl^-$) from sticking to the pipes. $Fe^{2+}$ is an indicator of pipe corrosion. The proposed system consists of a microprocessor, a specimen container and heater, a precision pump, relays and valves, LED optical sources, and photo detectors. It automatically collects water samples and carries out pretreatment for determining the concentration of each chemical, and then estimates the concentration of each ion using low-cost LED optical sources and detectors. Experimental results showed that the accuracy of the proposed system is sufficiently high for water quality diagnosis and management of cooling towers, demonstrating the possibility of the proposed system's wide usage in real environments.
In this paper, a precision measuring machine for large sized axial fans of cooling towers are developed. A laser sensor is used as a measuring device and aluminum profiles and stepping motors are engaged into the system as frame structure and driving devices respectively. 3-dimensional measuring data are compared to the design data to compute the distortion of the axial fans. Two distortions such as the axis of the fan and the airfoils along the axis are introduced to define the shape precision of axial fans. Genetic algorithm is used to solve the optimization problem during computing the distortion. Results of distortion are displayed 3 dimensionally in a solid-modeler as well as 2-D drawings to help users find it with case.
Optimal supervisory control strategy for the set points of controlled variables in the central cooling system has been studied by computer simulation. A quadratic linear regression equation for predicting the total cooling system power in terms of the controlled and uncontrolled variables was developed using simulated data collected under different values of controlled and uncontrolled variables. The optimal set temperatures such as supply air temperature, chilled water temperature, and condenser water temperature, are determined such that energy consumption is minimized as uncontrolled variables, load, ambient wet bulb temperature, and sensible heat ratio, are changed. The chilled water loop pump and cooling tower fan speeds are controlled by the PID controller such that the supply air and condenser water set temperatures reach the set points designated by the optimal supervisory controller. The influences of the controlled variables on the total system and component power consumption was determined. It is possible to minimize total energy consumption by selecting the optimal set temperatures through the trade-off among the component powers. The total system power is minimized at lower supply, higher chilled water, and lower condenser water set temperature conditions.
In this paper, an integrated system of optimal design, performance evaluation, and die design and manufacturing of axial fans for cooling tower is presented. The design and performance evaluation are developed based on three dimensional flow analysis so as to ensure low noise and high efficiency. The methodologies are implemented on computer as a GUI system including 3-D surface modeling and 2-D drawing file output modules. The CAD/CAM system is engaged to design the die and generate NC tool path, but the processes are also automated and integrated into the system by means of a part program coded from the design data. It is shown that the newly developed fans have superior performance and shortened lead-time compared to the existing dead-copied fans.
타워팰리스 III 현장은 현존하는 국내 건축물로는 가장 높은 초고층 주상복합건물이다. 초고층 현장에는 일반현장과는 다른 시공기술 및 엔지니어링 기술의 적용이 요구되는 바, 타워팰리스 III 현장은 지금까지 축적된 기술을 바탕으로 보다 발전된 시공기술과 엔지니어링 기술, 그리고 공정관리기법을 통하여 마감공사 포함 충 당 13.4일이라는 공사 속도를 달성하였다. 이와 같은 공사를 성공적으로 수행하기 위하여 적용된 첨단 시공기술로 1) 골조공사 및 외벽공사의 3-Day Cycle을 달성하기 위한 여러 가지 공법, 2) 초고층 주거건물의 마감공사 공정관리를 위한 Tact 공정관리 시스템, 3) 현장관리 시스템으로 물류관리 및 정보공유 시스템 등이 적용되었다. 또한 엔지니어링 요소기술로 1) 고유동 무다짐 콘크리트와 국내 최초의 압축강도 $800kgf/cm^{2}$의 초고강도 콘크리트 등의 New Material, 2) 냉각수 순환형 파이프쿨링 시스템 등의 New Method, 3) Smart Fan Control 주방환기 시스템을 포함한 Mechanical System 4) False Car System을 포함한 Electrical System 등이 있다.
본 연구에서는 백연방지용 냉각탑의 공기가열기 적용을 목적으로 현재 냉각탑의 충진재로 적용되고 있는 쉐브론형, 웨이브형 그리고 딤플형 전열판 형상에 대한 수치해석을 수행하였다. 해석 결과 동일 소비동력 대비 전열량은 평판보다 고성능 전열판에서 높게 나타났다. 열전달계수는 웨이브 형상에서 가장 크고 쉐브론 형상, 딤플 형상 순으로 나타났다. 웨이브 형상의 경우 교차하는 절곡형상 사이의 왕성한 혼합유동이 열전달 계수를 증진시킨 것으로 판단된다. 마찰계수는 열전달계수와 유사한 경향을 보였다. 하지만 동일 크기 쉬트에서의 전열량 및 압력손실은 쉐브론형에서 가장 크게 나타났다. 이는 쉐브론 형상의 전열면적이 다른 형상에 비하여 월등히 크기 때문이다.
In this paper, an automated design and 3-D modeling system of an axial fan and a boss for cooling towers was developed. API and parametric design Provided by a commercial solid-modeler are engaged to automate modeling process. Design data of the boss are assumed to be given by a user with design experiences while the fan from the fan design program using three-dimensional flow analysis. An algorithm avoiding the interferences between fans and a boss is developed. The design data are registered on the database not only to remove duplicate design but also to transfer the data to ERP system.
Experimental results for performance characteristics of small $NH_3$ absorption chiller/ heater are presented. The apparatus consists of 7RT water-cooled absorption system, solution pump, boiler, cooling tower and peripheral devices. The effect of experimental parameters, such as refrigerant mass flow rate, solution mass flow rate and cooling water temperature have been investigated in view of the system performance. The capacity of each heat exchanger increased as refrigerant mass flow rate increased in cooling mode. Also, a cooling capacity increased as a strong solution mass flow rate increased. The cooling and heating COP show 0.5, 1.5 regardless of refrigerant mass flow rate, respectively. The results focus on the evaluation for performance characteristics of system with respect to variation of refrigerant mass flow rate under standard design conditions.
Thermal transport from vertical heated surface to falling liquid film in a channel has been investigated experimentally. Air-flow is introduced into channel to make a counter flow against falling liquid film. This problem is of particular interest in the design of direct contact heat exchange system, such as cooling tower, evaporative cooling system, absorption cooling system, and distillation system. The effects of channel width and air flow rate on the heat transfer to falling liquid film are studied in detail. The results obtained indicate that heat transfer rate is gradually decreased with an increase in the channel width without air flow as well as with air flow in a channel. It is also found that heat transfer rate of air-flow is increased while heat transfer rate of falling liquid film is decreased with an increase in the air flow rate at a given channel width. However, total heat transfer rate form the heated surface is increased as the air flow rate is increased.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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