• 제목/요약/키워드: thermal management system

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인버터 스크롤 압축기를 적용한 루프형 전동공조시스템의 냉방성능특성에 관한 연구 (Study on the Performance Characteristics of the Roof Mounted Electrical Air Conditioning System Using Inverter Scroll Compressor)

  • 이무연;원종필;이동연;조중원
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권10호
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    • pp.4308-4313
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    • 2011
  • 본 연구에서는 친환경 대형 버스 차량에 적용되는 루프형 전동식 냉방시스템의 성능특성을 파악하기 위하여 스크롤 압축기의 주파수 및 승차 공간의 온도인 내기온도를 변화시켜가면서 다양한 실험을 진행하였다. 이를 위하여 인버터로 구동되는 전동식 스크롤 압축기를 적용한 냉방시스템을 설계 및 제작 하였고 냉매 충진량 실험을 통하여 루프형 전동식 냉방시스템의 충분한 과냉도를 확보할 수 있는 최적 냉매 봉입량을 선정하였다. 압축기 주파수가 55 Hz에서 65 Hz로 증가함에 따라 냉방시스템의 증발용량은 4.3% 증가하였으나 냉방 COP는 14.1% 감소하였고, 내기온도가 $27^{\circ}C$에서 $35^{\circ}C$로 증가함에 따라 냉방시스템의 증발용량 및 COP는 각각 9.17%와 1.43% 증가하였다. 더불어 전동식 스크롤 압축기를 구동하는 인버터의 작동 효율은 내기온도 변화보다는 압축기 주파수 변화에 더 큰 영향을 받는 것을 확인하였다.

PEMFC의 열관리가 시스템의 성능에 미치는 영향 (The Effect of Thermal Management on the Performance of a Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell System)

  • 이정호;명노성;김동섭
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권6호
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    • pp.593-601
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    • 2011
  • 다양한 작동 조건에서 고분자 전해질형 연료전지의 성능 변화를 예측하기 위한 해석 프로그램을 구성하여 열관리가 시스템의 성능에 미치는 영향을 해석하였다. 전체 시스템은 연료전지 스택, 공기공급계, 연료공급계, 열 관리계로 구성 되었으며 각 구성부의 설계점을 고려하여 열역학적 모델링을 적용 하였다. 외기온 변화와 냉각 시스템의 성능 변화에 따라 연료전지 스택의 온도 및 출력 변화가 예상되므로 탈설계 해석을 하여 전체 시스템의 성능 변화를 예측하였다.

발전용 미분탄 연소 보일러 화염감시장치의 현장적용에 관한 연구 (The study of plant application at flame management system with flame monitoring for pulverized coal firing boiler of thermal power plant)

  • 백승엽;김승민
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.535-537
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    • 2004
  • The flame image processing and it's analysis system has been developed for optimal coal firing of thermal power plant, especially for reducing NOx and safe operations. We aimed at gaining the relationship between burner flame image, emissions of NOx and LOI(Loss on ignition) in furnace by utilizing the flame image processing methods. And the relationship determines quantitatively the conditions of combustion on the individual burners. The test was conducted on Samchonpo thermal power plant #4 unit(560MW) of KOSEP which has 24 burners. The system simplified the burner adjustment works in accordance with the real time trending of flame behavior like NOx profiles and unburned carbon profiles for individual burners. But, This kind of conventional method increases the cost as the number of burner are increased. Also there is a difficulty to measure exhausted gas of each burner because of measurement errors. This paper intends to propose the useful "Flame Monitoring System" that can find Low NOX and LOI at the upper furnace and to compare with the conventional System.

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AMESet 기반 20 kW급 수소 연료전지 시스템 동특성 모델 해석 (Analysis of Dynamic Characteristics of 20 kW Hydrogen Fuel Cell System Based on AMESet)

  • 우종빈;김영현;유상석
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제34권5호
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    • pp.465-477
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    • 2023
  • In proton exchange membrane fuel cell (PEMFC), proper thermal management of the stack and moisture generation by electrochemical reactions significantly affect fuel cell performance. In this study, the PEMFC dynamic characteristic model was developed through Simcenter AMESim, a development program. In addition, the developed model aims to understand the thermal resin balance of the stack and performance characteristics for input loads. The developed model applies the thermal management model of the stack and the moisture content and permeability model to simulate voltage loss and stack thermal behavior precisely. This study extended the C based AMESet (adaptive modeling environment submodeling tool) to simulate electrochemical reactions inside the stack. Fuel cell model of AMESet was liberalized with AMESim and then integrated with the balance of plant (BOP) model and analyzed. And It is intended to be used in component design through BOP analysis. The resistance loss of the stack and thermal behavior characteristics were predicted, and the impact of stack performance and efficiency was evaluated.

화력발전소 효율개선 측정에 대한 디비지아분해기법의 적용 (An Application of Divisia Decomposition Analysis to the Measurement of Thermal Efficiency Improvement of Power Generation)

  • 최기홍
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제9권5호
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    • pp.811-827
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    • 2000
  • Since improved thermal efficiency reduces capacity requirements and energy costs, electricity producers often treat thermal efficiency as a measure of management or economic performance. The conventional measure of the thermal efficiency of a fossil-fuel generation system is the ratio of total electricity generation to the simple sum of energy inputs. As a refined approach, we present a novel thermal efficiency measure using the concept of the Divisia index number. Application of this approach to the Korean power sector shows improvement of thermal efficiency of 1.1% per year during 1970-1998. This is higher than the 0.9% improvement per year given by the conventional method. The difference is attributable to the effect of fuel substitution. In the Divisia decomposition context, we also show the limitations of the popular $T{\ddot{o}}rnqvist$ index formula and the superiority of the Sato-Vartia formula.

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Conceptual design of cryomodules for RAON

  • Kim, Y.;Lee, M.K.;Kim, W.K.;Jang, H.M.;Choi, C.J.;Jo, Y.W.;Kim, H.J.;Jeon, D.
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.15-20
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    • 2014
  • The heavy ion accelerator that will be built in Daejeon, Korea utilizes superconducting cavities operating in 2 K. The cavities are QWR (quarter wave resonator), HWR (half wave resonator), SSR1 (sing spoke resonator1) and SSR2. The main role of the cryomodule is supplying thermal insulation for cryogenic operation of the cavities and maintaining cavities' alignment. Thermal and structural consideration such as thermal load by heat leak and heat generation, cryogenic fluid management, thermal contraction, and so on. This paper describes detailed design considerations and current results have being done including thermal load estimation, cryogenic flow piping, pressure relief system, and so on.

고열유속 소자를 위한 칩 레벨 액체 냉각 연구 (Study of Chip-level Liquid Cooling for High-heat-flux Devices)

  • 박만석;김성동;김사라은경
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.27-31
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    • 2015
  • 고성능 소자의 전력밀도가 증가함에 따라 소자의 열 관리는 주요 핵심 기술로 부각되었고, 기존의 heat sink나 TIM(thermal interface material)으로는 소자의 열 문제를 해결하는데 한계가 있다. 이에 최근에는 열 유속(heat flux)을 증가시키고자 액체 냉각 시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 본 연구에서는 TSV(through Si via)와 microchannel을 이용하여 칩 레벨 액체 냉각 시스템을 제작하고 시스템의 냉각 특성을 분석하였다. TSV와 microchannel은 Si 웨이퍼에 DRIE(deep reactive ion etching)을 이용하여 공정하였고, 3가지 다른 형상의 TSV를 제작하여 TSV 형상이 냉각 효율에 미치는 영향을 분석하였다. TSV와 microchannel 내 액체흐름 형상은 형광현미경으로 관찰하였고, 액체 냉각에 대한 효율은 실온에서 $300^{\circ}C$까지 시편을 가열하면서 적외선현미경을 이용하여 온도를 측정 분석하였다.

항공기용 전기-정유압식 작동기(Dual Redundant Asymmetric Tandem EHA)의 열특성 예측을 위한 연구 (Research to Predict the Thermal Characteristics of Electro Hydrostatic Actuator for Aircraft)

  • 김상석;박형준;김대연;김대현;김상범;이준원;최종윤
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.84-92
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    • 2022
  • 전기-정유압식 작동기(EHA)는 독립적으로 유동력원을 운용함에 따라, 복잡한 유압 배관을 제거할 수 있어 누유 및 중량 최소화, 안전성 향상의 장점이 있어 최근 항공기용 비행제어 분야에서 사용되고 있다. 이러한 EHA를 탑재하는 항공기의 경우, 기존 중앙 유압시스템을 탑재한 항공기에 비해 제한된 냉각원에 따른 EHA의 열관리 이슈가 대두된다. 이러한 열관리 이슈의 해결을 위해서는, EHA의 열특성을 예측할 수 있는 열해석 모델이 필요하다. 본 연구에서는 유압펌프 및 전기모터로 구성되는 EHA 유압동력모듈의 내부 회전체를 고압 하에서 고속으로 회전이 가능하도록, 유압동력모듈 내부에 유체 순환 회로를 적용하였다. 적합한 열해석 모델을 구축하고, 유냉식 또는 비유냉식 유압동력모듈 적용에 따른 해석 결과의 비교 및 검토를 통해 EHA의 열특성 영향성을 확인하고자 하였다.

연료전지 자동차용 이산화탄소 열펌프 시스템의 성능평가 (Performance Evaluation of a $CO_2$ Heat Pump System for Fuel Cell Vehicles)

  • 김성철;박종철;김민수;원종필
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.37-44
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    • 2008
  • The global warming potential (GWP) of $CO_2$ refrigerant is 1/1300 times lower than that of R134a. Furthermore, the size and weight of the automotive heat pump system can decrease because $CO_2$ operates at high pressure with significantly higher discharge temperature and larger temperature change. The presented $CO_2$ heat pump system was designed for both cooling and heating in fuel cell vehicles. In this study, the performance characteristics of the heat pump system were analyzed for heating, and results for performance were provided for operating conditions when using recovered heat from the stack coolant. The performance of the heat pump system with heater core was compared with that of the conventional heating system with heater core and that of the heat pump system without heater core, and thus the heat pump system with heater core showed the best performance among the selected heating systems. On the other hand, the heating performance of two different types of coolant/air heat pump systems with heater core was compared each other at various coolant inlet temperatures. Furthermore, to use exhausted thermal energy through the radiator, experiments were carried out by changing the arrangement of a radiator and an outdoor evaporator, and quantified the heating effectiveness.

지능공작기계를 위한 가공 지식의 지식베이스 구성 및 운영 (Building a Machining Knowledge Base for Intelligent Machine Tools)

  • 이승우;이화기
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.79-85
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    • 2007
  • Intelligent machines respond to external environments on the basis of decisions that are made by sensing the changes in the environment and analyzing the obtained information. This study focuses on the construction of a knowledge base which enables decision making with that information. Approximately 70% of all errors that occur in machine tools are caused by thermal error. In order to proactive deal with these errors, a system which measures the temperature of each part and predicts and compensates the displacement of each axis has been developed. The system was built in an open type controller to enable machine tools to measure temperature changes and compensate the displacement. The construction of a machining knowledge base is important for the implementation of intelligent machine tools, and is expected to be applicable to the network based intelligent machine tools which look set to appear sooner or later.