• 제목/요약/키워드: energy balance model

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고체 물질의 고온 처리 공정에 관한 에너지 평가 연구 (Energy Evaluation Studies on Pyroprocessing of Solids)

  • 하대승;최상민
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2014년도 제49회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.305-307
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    • 2014
  • Pyroprocessing (or pyrometallurgy) is the way of extracting from materials subjected to high temperatures. Generally, this process has a high energy consumption because of mass production and heating-up. To attain effective and efficient energy management, energetic analysis using 0-dimensional model is usually conducted. However, this model can lead to a misunderstanding about energy evaluation due to many assumptions and limitations. In this study, heat & mass balance using 0-dimensional model was reviewed to systematize problems and considerations in general process energy evaluation.

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에너지절감을 도모하는 실내 온열환경 제어논리-Adaptive Model (New approaches of Indoor Environmental Control for Energy Saving-Adaptive Model)

  • 송두삼;가토 신스케
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2006년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.838-846
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    • 2006
  • The purpose of this study to develop the air-conditioning system that adopts adaptive model as an indoor climate control logic for energy saving. The adaptive model using the ability of human thermal adaptation could be expected to alleviate the indoor set-point temperature compared with the past heat-balance model. Especially, in case of hybrid air-conditioning system coupled with natural ventilation and heating/cooling system, the adaptive model can be describe the thermal comfort of inhabitant who stay at hybrid system controlled buildings with accuracy. In this paper, the concept of adaptive model will be described and the results of a continuous measurement on the actual thermal experiences and behaviors of thermal adaptation for office worker will be reported.

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망간단괴 용융환원 제련공정의 물질 및 열수지 모델링 (A Study on the Heat and Mass Balance of Smelting Reduction Process for Manganese Nodules)

  • 조문경;박경호;민동준
    • 대한금속재료학회지
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    • 제47권5호
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    • pp.304-310
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    • 2009
  • Recently, manganese nodule has been focused on alternative resources because of its high grade of noble metallic elements such as Co, Ni, and Cu etc. From the viewpoint of an optimization the operating variables for energy efficiency of smelting reduction process, thermodynamic model for smelting reduction process of Manganese nodule was developed by using energy and material balance concept. This model provided that specific consumption of pure oxygen and coke was strongly depended on post combustion ratio (PCR) and heat transfer efficiency (HTE). The dressing and dehydrating process of low grade manganese can be proposed an essential process to minimize the specific energy consumption with decreasing slag volume. The effect of electricity coal base smelting reduction process was also discussed from the energy optimizing point of view.

물수지와 에너지수지 해석에 따른 수문기상성분 평가 (Evaluation of Hydrometeorological Components Simulated by Water and Energy Balance Analysis)

  • 지희숙;이병주;남경엽;이철규;정현숙
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제47권1호
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    • pp.25-35
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    • 2014
  • 본 연구는 TOPLATS 지표해석모형의 물수지와 에너지수지 해석에 따른 수문기상성분 비교를 통해 그 적용성을 평가하는데 목적이 있다. 대상지역은 낙동강유역을 선정하였으며 2003~2012년에 대해 1시간, 1 km의 고해상도 수문기상성분을 산출하였다. 안동댐과 합천댐유역의 관측 일/월단위 댐유입량과 모의유량 비교하여 두 유역의 모의치가 관측값과 유사함을 보였다. 또한 C3와 C4지점의 에너지성분에 대한 Diurnally 분석을 수행한 결과 에너지수지 해석에 따른 순복사량, 현열, 잠열의 일중 변화패턴이 물수지 결과에 비해 정확도가 높은 것으로 나타났다. 특히 C4지점의 순복사량과 잠열의 평균제곱근 오차는 각각 22.18 $W/m^2$와 7.27 $W/m^2$로 매우 낮게 나타났다. 여름철과 겨울철의 계절평균 토양수분과 증발산량은 각각 36.80%, 33.08%와 222.40 mm, 59.95 mm로 산정되었다. 이상의 결과로부터 고해상도의 수문기상성분 모의 시 에너지수지 해석방법을 이용하는 것이 더 합리적인 것으로 판단되며 본 연구 결과는 공간수문기상정보를 활용한 홍수 및 가뭄 등의 재해기상 감시 및 예측에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

3차 상태방정식을 이용한 수소 충전 온도 거동 모사 (Simulation of Temperature Behavior in Hydrogen Tank During Refueling Using Cubic Equations of State)

  • 박병흥
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제30권5호
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    • pp.385-394
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    • 2019
  • The analysis of temperature behavior of a hydrogen tank during refueling is of significance to clarify the safety of the compressed hydrogen storage in vehicles since the temperature at a tank rises with inflow of hydrogen. A mass balance and an energy balance were combined to obtain analytical model for temperature change during the hydrogen refueling. The equation was coupled to Peng-Robinson-Gasem (PRG) equation of state (EOS) for hydrogen. The PRG EOS was adopted after comparison with other four different cubic EOSs. A parameter of the model was determined to fit data from experiments of various inlet flow rates and temperatures. The temperature and pressure change with refueling time were obtained by the developed model. The calculation results revealed that the extent of precooling was more effective than the flow rate control.

Energy System Management 모형을 통한 통합 수요관리 효과분석에 관한 연구 (A Study on Effect Analysis of Integrated Demand Management According to Energy System Management Model)

  • 김용하;조현미;김영길;박화용;김형중;우성민
    • 전기학회논문지
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    • 제60권7호
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    • pp.1339-1346
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    • 2011
  • This paper is developed to demand management scenario of energy consumption efficiency improvement, electricity generation efficiency improvement, network efficiency improvement, change of distribution ratio, movement of energy source, change of heating system, put of CHP to quantitatively assess to impact on energy use of demand management at the national level. This scenario can be applied Energy System Management model was developed based on Energy Balance Flow. In addition, effect analysis through built demand management scenario was quantitatively evaluated integrated demand management effectiveness of energy cost saving, CO2 emission reduction and energy savings of national level by calculating to primary energy source usage change in terms of integration demand management effect more often than not a single energy source separated electricity, heat and gas.

하이브리드 애드 혹 네트워크에서의 에너지 예측모델을 이용한 라우팅 알고리즘 (Routing Protocol for Hybrid Ad Hoc Network using Energy Prediction Model)

  • 김태경
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.165-173
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    • 2008
  • 하이브리드 애드 혹 네트워크는 통합 네트워크로서 홈 네트워크, 텔레매틱스, 센서 네트워크 등에서 다양한 종류의 서비스를 제공할 수 있다. 특히 애드 혹 네트워크의 각 노드는 이웃 노드들에 데이터를 전송해야 하므로, 전체 에너지의 사용량을 줄이면서, 균형적으로 에너지를 사용하게 해야 한다. 균형적으로 에너지를 사용하지 않으면 부하가 걸린 노드에서 빠른 시간 내에 노드 전송 실패가 나타날 수 있으며, 이는 네트워크 분할 및 네트워크의 기능제공 시간이 단축되는 것을 의미한다. 그러므로 본 논문에서는 에너지의 효율성을 고려한 라우팅 알고리즘에 관한 연구를 수행하였다. 제안한 알고리즘에서는 예측모델을 이용해 각 노드의 에너지의 잔량을 예측하므로, 라우팅 경로의 설정시 에너지 정보를 얻기 위한 많은 부하를 감소시킬 수 있으며, 전체 노드에 걸쳐 에너지의 사용을 균형적으로 사용하게 할 수 있다. 이에 따라 에너지의 손실의 감소 및 네트워크의 가용시간을 연장할 수 있다

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생체모사를 통한 보행로봇의 균형감에 관한 연구 (Biomimetic Balancing Mechanism for Walking Robot)

  • 김종진;정성엽
    • 융복합기술연구소 논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.55-59
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    • 2014
  • A cat is able to quickly recover balance from unstable posture. To observe the balance recovery procedure of the cat, an impulse is applied to the cat while walking on a narrow bridge. We find that it rotates its tail toward the falling direction. In our previous research, the balance recovery procedure is analyzed based on the law of the angular momentum conservation and then a key equation is derived to maintain the balance. However, it did not consider the gravity, so the performance is not good. In this paper, a new dynamic model is proposed using the Lagrangian mechanics. In the method, the gravity is included in the potential energy. Through the proposed dynamic model, controlling the balance of a walking robot is possible.

지표 특성 변화에 대한 평형온도의 반응 연구 : EBM 연구 (On response of Surface Equilibrium Temperature for Change of Surface Characteristics : An EBM Study)

  • 서예원;추정은;하경자
    • 한국제4기학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.1-11
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    • 2010
  • 지표 특성 차이에 따라 외부강제력에 대한 차별적인 반응을 보이는 지표 평형온도 분포를 실험하기 위해 에너지 균형 모형(Energy Balance Model, EBM)이 사용되었다. EBM은 입사되는 복사에너지가 각 위도별로 수송되는 에너지와 방출되는 복사에너지의 합과 균형을 이루었을 때의 온도를 산출한다. 지구의 에너지 원천인 태양복사에너지를 전지구 에너지 균형에 있어 중요하게 취급하기 위하여 위도별 알베도 변화뿐만 아니라 해륙의 분포 차이에 따른 에너지 균형을 고려한 지구 평형온도 분포에 관한 실험이 수행되었으며, 입사되는 태양복사에너지량을 강제력으로 하여 위도별 알베도의 선형적인 증감, 극지역 알베도의 5%, 10%, 15% 증감에 대한 반응, 극과 중위도 지역에서의 상반된 증감에 대한 반응을 실험하였다. 그리고 얼음-알베도 피드백의 유무에 대한 실험도 수행되었다. 극지역의 알베도를 증가시키면 입사되는 태양에너지를 차단시켜 위도별 열수송을 감소시키는데 이는 극지역을 저에너지 상태로 유지시킴으로써 저위도에서부터의 에너지 수송을 강화시킨다. 이러한 수송량의 차이로 인해 중위도 지역의 온도 변화는 극지역에 비해 크게 나타난다. 육지는 해양에 비해 열용량이 작기 때문에 평형온도에 도달하는 시간이 짧으며 알베도에 따른 온도변화에 민감하여 해양과의 온도차이를 유발시킨다. 따라서 평형온도는 지표가 가지는 특성인 알베도와 열용량의 차이에 따라 다르게 나타나며 알베도가 증가함에 따라 감소하고 열용량이 작을수록 변화율이 큰 특징이 있다. 얼음-알베도 피드백은 알베도의 선형적인 증가에 따른 지구 평형온도의 감소를 가속화시키지만 국지적으로는 비선형적인 감소를 보인다.

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Modified DEBA for determining size dependent shear fracture energy of laminates

  • Goodarzi, M. Saeed;Hosseini-Toudeshky, Hossein
    • Steel and Composite Structures
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    • 제28권1호
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    • pp.111-121
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    • 2018
  • It has been argued that fracture energy of composite laminates depends on their thickness and number of layers. In this paper a modified direct energy balance approach (DEBA) has been developed to evaluate the mode-II shear fracture energy for E-glass/Epoxy laminates from finite element model at an arbitrary thickness. This approach considers friction and damage/plasticity deformations using cohesive zone modeling (CZM) and nonlinear finite element modeling. The presence of compressive stress and resulting friction was argued to be a possible cause for the thickness dependency of fracture energy. In the finite element modeling, CZM formulation has been developed with bilinear cohesive constitutive law combined with friction consideration. Also ply element have been developed with shear plastic damage model. Modified direct energy balance approach has been proposed for estimation of mode-II shear fracture energy. Experiments were performed on laminates of glass epoxy specimens for characterization of material parameters and determination of mode-II fracture energies for different thicknesses. Effect of laminate thickness on fracture energy of transverse crack tension (TCT) and end notched flexure (ENF) specimens has been numerically studied and comparison with experimental results has been made. It is shown that the developed numerical approach is capable of estimating increase in fracture energy due to size effect.