Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제35권2호
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pp.175-181
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2011
본 연구에서는 선박용 폐열회수 발전시스템에 적용 가능한 100kW급 구심터빈의 설계 및 CFD 해석기법을 이용하여 열사이클 시스템 및 구심터빈 최적화를 위한 설계자료를 확보하는 것이다. 구심터빈은 스크롤 케이싱, 18개의 베인노즐, 13개의 로터 블레이드로 구성되며, 해석격자는 격자테스트를 통해 약 230만개 정도의 최적격자를 구성하였다. 질량유량 0.5kg/s, 회전속도는 75,000rpm, 입구압력은 195~620kPa 범위 내에서 8가지 조건으로 설정하였다. 베인노즐 내부로 증기가 유입된 후 출구로 갈수록 노즐의 압력면과 흡입면의 압력이 비슷해지면서 마하수가 거의 같은 값을 보였다. 입구온도와 압력이 $250^{\circ}C$, 352kPa 일 때 등엔트로피 효율은 74%, 기계동력은 108kW의 해석결과를 보이고 있다.
본 연구에서는 매립석탄재를 이용한 CLSM의 실질적인 기술개발의 일환으로 매립석탄재의 입도분포 및 미립자 함량 등 물성에 따른 CLSM의 유동성, 블리딩 속도, 강도 등의 특성을 검토하였다. 그 결과 채취한 매립석탄재는 밀도 특성과 입도 분포가 다른 것으로 나타났으며 비산재의 양이 많고 혼합수를 많이 첨가한 시편의 경우 블리딩 비율이 기준을 만족하지 못하였고 압축강도 시험 결과, 4시간 동안 0.5MPa 이상의 강도발현은 단위결합재량이 200 이상인 반수석고를 사용한 시편의 경우 만족스러운 것으로 나타났다. 나머지 석고는 강도발현이 불량한 것으로 나타나 매립석탄재는 CLSM 소재로 활용이 가능할 것으로 판단되나 각 발전사의 회처리장에 매립된 석탄재의 물리화학적 특성을 규명하고 적용할 필요가 있다.
전기분해로 회수된 음극회수-금속분말의 광물학적 특성을 조사하기 위하여 전해질 종류, 전극간격 및 전류변화에 대하여 전기분해 실험을 수행하였다. 황산구리($CuSO_4{\cdot}5H_2O$) 분말에 대한 황산 및 소금 전해질 용액을 사용한 전기분해 결과, 소금 전해질 용액에서 Cu의 수율이 다소 높았다. XRD 분석결과, 전해질 용액의 종류에 따라 광종이 변화되었다. 즉 구리($Cu^0$), chalcanthite 및 cuprite 등은 황산 전해질 용액에서, 그리고 구리, nantokite 및 chalcanthite 등은 소금 전해질 용액에서 나타나는 것을 확인하였다. 특히 소금 전해질 용액에서, 전극간격 및 전류(또는 전류밀도)는 Cu 회수율, 양극무게 감소와 비례하였으나 양극부식 강도는 전류와 비례 그리고 전극간격과는 반비례하는 경향을 보였다. 미분쇄하지 않은 음극-회수 금속분말에 대한 XRD분석에서 구리결정의 평균크기는 전극간격의 감소 및 전류가 증가할수록 증가하였다. 수지상 구리가 형성되는 것으로 보아 전극/용액 경계면에서 물질전달은 확산에 의해 통제되는 것으로 사료된다.
An electric vehicle is an environment-friendly automobile which does not emit any tailpipe pollutant. In a conventional vehicle with an internal combustion engine, the internal cabin of the vehicle is usually heated using waste heat from the engine. However, for an electric vehicle, an alternative solution for heating is required because it does not have a combustion engine. Recently, a heat pump system which is widely used for residential heating due to its higher efficiency has been studied for its use as a heating system in electric vehicles. In this study, a heat pump system utilizing air source and waste heat source from electric devices was investigated experimentally. The performance of the heat pump system was measured by varying the mass flow rate ratio. The experimental results show that the heating capacity and COP in the dual heat source heat pump were increased by 20.9% and 8.6%, respectively, from those of the air-source heat pump.
It is essential to operate chemical lasers with supersonic ejector system as the laser output power goes up. In this research, ejector design parameter study was carried out for optimal ejector design through understanding the ejector characteristics and design requirements for chemical lasers operating. Designed ejector was 3D annular type with 2$^{nd}$ -throat geometry and pressurized air was used for primary flow. Ejector design was carried out with two steps, quasi-1D gas dynamics was used for first design and commercial code was used to verify the first design. In this study, to get the effect of ejector geometry on its performance, three cases of primary nozzle area ratio and 2$^{nd}$ -throat cross sectional area and two cases of 2$^{nd}$ -throat L/D ratio experiments were carried out. Primary and secondary pressures were measured to get the mass flow rate ratio, minimum secondary pressure, ejector starting pressure and unstarting pressure at every case. In the result, better performance than design level was shown and optimal ejector design method for chemical lasers was obtained.
본 연구에서는 아홉 종류의 작동유체를 고려하여 저온 열원으로 구동되는 아임계 및 초월임계 유기 랭킨 사이클의 열역학적 성능 특성을 비교 해석한다. 터빈입구압력, 열원온도 및 작동유체가 열교환기 내 온도분포와 핀치포인트, 작동유체의 유량, 시스템 출력 및 열효율 등 시스템의 성능에 미치는 영향을 분석한다. 해석 결과는 작동유체의 압력이 아임계 영역에서 초임계 영역으로 높아지면 열교환기에서 열원과 작동유체 사이의 온도 불균일 정도가 감소하면서 시스템 출력이나 열효율 등은 증가하나 시스템의 단위출력당 터빈 크기는 작아짐을 보여준다.
Demilitarization involves the disposal and recovery of obsolete explosives or ammunition. Cyclotol has been used as a military explosive along with RDX and HMX. A limited number of processes exist for safe disposal due to their sensitivity to thermal shock. Rotary kilns are widely used for thermal decomposition in many countries due to cost effectiveness and simplicity compared with supercritical oxidation. Phase change as well as condensed phase reactions(CPRs) and gas phase reactions(GPRs) with rates described by the Arrhenius equation of cyclotol has been considered in this work. Changes in gas fraction, reaction rate and mass of explosives were predicted at 490, 505 and 575 K. A maximum temperature of 2062 K has been predicted within the reactor at an initial temperature of 575 K due to GPRs. From this research, Thermal decomposition in the rotary kiln is plausible for demilitarization.
Vitellogenin (VTG) was purified from serum of $estradiol-l7{\beta}-treated rockfish$(Sebastes schlegeli) by precipitation with $EDTA-Mg^{2+}$ and ammonium sulfate and two step chromatography (anion exchange chromatography and gel permeation chromatography) was performed on FPLC system. Rockfish VTG (rfVTG) was characterized and its properties were determined. The monomers have apparent, molecular mass of about 188 kDa as indicated by SDS-PAGE. Amino acid composition analysis of rfVTG was similar to VTG from other oviparous teleosts. Cysteine and lysine were present at relatively high level. Leucine was present at relatively lower level than in other species. The N-terminal amino acid sequence was evaluated to identify rfVTG. Western blot analysis using an antibody against the purified VTG showed that the antibody reacted with both plasma of $estradiol-l7{\beta}-treated rockfish$ treated male and purified VTG, whereas there was no reaction with male serum of the control. An ELISA was developed using monoclonal and polyclonal antibodies against rfVTG. The assay range was 3.2 ng/mL and 1,000 ng/mL and the value of the intra and inter assay variations were within $9.7{\%}$ and $11.2{\%}$, respectively. Recovery rate was $96.8{\%}$. The sandwich ELISA could be useful for the detection of VTG and could be good for screening of estrogenic compounds.
The PSA cycle was performed for the separation of binary gas mixture $H_2/Ar$ (80%/20%) using the six-step two-bed process. Adsorption equilibrium contains a LRC model for equilibrium adsorption isotherms and a LDF model for mass transfer. Aspen ADSIM, simulator was applied to predict the separation performance. The effect of cycle parameters such as feed rate, adsorption pressure and P/F ratio on the separation of hydrogen has been studied in experiment and simulation. In the results, maximize the recovery of hydrogen as a high purity was 13LPM feed flowrate, 120sec adsorption time, 11atm adsorption pressure and 0.1 P/F ratio in a cyclic steady-state come out since 10th cycle.
본 연구에서는 염화제이철의 재생공정으로 기존 용매추출법에서 사용하고 있는 용매인 TBP 및 Alamine336 대신에 새로운 용매를 통해 용액 내에 존재하는 Ni과 Fe를 분리 및 회수하는 공정을 개발하였다. Lab 실험을 통하여 실험조건을 최적화하였으며, 이를 바탕으로 상업화를 위한 $10L\;h^{-1}$급 파일럿 설비를 구축하였다. 또한 파일럿 실험을 통하여 양산을 위한 공정 데이터를 확보하였으며, 제조된 염화제이철의 부식실험을 통하여 사용할 수 있는 제품 품질에 문제없음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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