This study has been performed to investigate some effects of the power density and traverse speed of laser beam on the optical microstructure, hardness and fatigue resistance of gray cast iron treated by laser surface hardening technique. Optical micrograph has shown that the dissolution of graphite flakes and the coarsening of lath martensite tend to increase with a small amount of retained austenite as the power density increases under the condition of a given traverse speed. Hardness measurements have revealed that as the power density increases, hardness values of outermost surface layer increases from Hv=620 to Hv=647 in case of traverse speed of 2.0m/min at gray cast iron. Fatigue test has exhibited that the fatigue strength of laser surface hardened specimen is superier compared to that of untreated specimen, showing that values for the fatigue strength at $N_f=10^7$ of gray cast iron laser-surface-hardened at a low power density of $4076w/cm^2$ and a high power density of $8153w/cm^2$ under the condition of a given traverse speed of 2.0m/min are $15kg_f/mm^2$ and $20kg_f/mm^2$, respectively, whereas the fatigue strength of untreated specimen is $11kg_f/mm^2$. Under high stress-low cycle condition a noraml brittleness fracture appears, whereas a ductile fracture with beach mark is observed in the specimen tested under low stress-high cycle condition.
본 논문에서는 선박에서 배출되는 $CO_2$ 배출을 최소화하기 위한 노력의 일환으로 선박에서 배출되는 열에너지를 회수하고 재활용하여 극대화 시킬 수 있는 방안들을 조사하고 버려지는 열에너지를 이용하여 ORC(Organic Rankine Cycle) 발전장치를 구동함으로써 선박의 에너지 효율을 높이고 온실가스 배출을 최소화할 수 있는 방안들을 연구하였다. 선박에서 배출되는 배기가스의 폐열을 열원으로 하는 유기냉매 랭킨사이클을 구성하는 방안과 열에너지 비중은 높지만 상대적으로 낮은 온도인 해수냉각 시스템으로 배출되는 열에너지를 재활용하여 터빈 발전기를 구동하는 ORC 발전시스템을 설계하고 시뮬레이션 하였다. 시스템 해석 결과 배기가스에서는 1,000kW급, 해수 냉각 시스템에서는 650kW급 발전 출력을 얻을 수 있었고, 다양한 친환경 유기냉매를 이용하여 온도와 유량 조건에 따른 열 해석을 실시하여 시스템의 효율과 출력을 비교하였다.
The IGCC (Integrated gasification combined cycle) is known for one of the highest efficiency and the lowest emitting coal fueled power generating technologies. As the core technology of this system is the gasifier to make the efficiency and the continuous operation time increase, the research about different coal's gasification has been conducted. Our research group had set-up the coal gasifier for the pilot test to study the effect of different coals-Shenhua and Adaro coal- on gasification characteristics. Gasification conditions like temperature and pressure were controlled at a fixed condition and coal feed rate was also controlled 30 kg/h to retain the constant experimental condition. Through this study we found effects of coal composition and $O_2$/coal ratio on the cold gas efficiency, carbon conversion rate. The compounds of coal like carbon and ash make the performance of gasifier change. And carbon conversion rate was decreased with reduced $O_2$/coal ratio. The optical $O_2$/coal ratio is 0.8 for the highest cold gas efficiency approximately. At those operating conditions, the higher coal has the C/H ratio, the lower syn-gas has the $H_2$/CO ratio.
소듐냉각고속로(Sodium-cooled Fast Reactor, SFR)의 안전성 향상을 위해 고온 증기 Rankine 싸이클 대신 초임계 이산화탄소(Supercritical $CO_2$, $S-CO_2$) Brayton 싸이클을 전력변환 시스템에 사용하는 방안이 제시되고 있다. 이 경우, 중간 열교환기로는 확산 접합(Diffusion Bonding)에 의해 제작되는 미소채널형 열교환기인 PCHE(Printed Circuit Heat Exchanger)가 고려되고 있다. 따라서 본 연구에서는 PCHE 형 열교환기 후보재료인 다양한 오스테나이트계 합금의 확산접합 특성을 평가하였다. 후보재료별로 다양한 조건에서 확산접합부를 제작하고 상온에서 $650^{\circ}C$까지의 인장 특성을 평가하였다. 평가 결과 SS 316H와 SS 347H는 $550^{\circ}C$까지 모재와 유사한 특성을 보였지만 Fe-Ni-Cr 합금인 Incoloy 800HT는 모든 온도에서 인장특성이 감소하였다. 연신율 저하의 원인을 이해하기 위해 접합부 부근의 미세조직을 분석하였다.
기존의 대기전력차단시스템의 단점을 극복하고자 최근 지능형 대기전력 제어시스템이 개발되기에 이르렀다. 하지만 기존의 시스템 보다 투자금액이 높은 문제로 도입에 대한 타당성 검토가 필요하다. 이에 본 연구에서는 LCCA 및 LCA를 이용하여 경제적 측면 및 환경적 측면을 종합적으로 분석하여 도입의 타당성을 검토하였다. 또한 결과의 신뢰성을 확보하기 위하여 민감도 분석을 실시하였다.
KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
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제11C권4호
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pp.127-132
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2001
We describe the pulse forming of pulsed $CO_2$laser using multi-pulse superposition technique. A various pulse length, high duty cycle pulse forming network(PFN) is constructed by time sequence. That is, this study shows a technology that makes it possible to make various pulse shapes by turning on SCRs of three PFN modules consecutively at a desirable delay time with the aid of PIC one-chip microprocessor. The power supply for this experiment consists of three PFN modules. Each PFN module uses a capacitor, a pulse forming inductor, a SCR, a High voltage pulse transformer, and a bridge rectifier on each transformer secondary. The PFN modules operate at low voltage and drive the primary of HV pulse transformer. The secondary of the transformer has a full-wave rectifier, which passes the pulse energy to the load in a continuous sequence. We investigated laser pulse shape and duration as various trigger time intervals of SCRs among three PFN modules. As a result, we can obtain laser beam with various pulse shapes and durations from about 250 $mutextrm{s}$ to 600 $mutextrm{s}$.
잉크젯 헤드의 발열체에 적용하기 위해 $poly-Si/SiO_2/Si$ 다층기판 위에 결정화된 안정한 코발트실리사이드$(CoSi_2)$ 박막을 형성하여 오메가 형태의 발열체를 제작하고 발열체의 구조적 형상과 온도저항계수 등 전기적 특성을 조사, 연구하였다 $(CoSi_2)$ 박막의 형성은 금속 Co 박막을 급속 열처리장치를 이용하여 $800^{\circ}C$에서 20초 동안 질소 분위기에서 열처리하여 실리사이드 박막을 형성하였다. 발열체의 온도 저항계수 값은 약 $0.0014/^{\circ}C$ 값을 얻을 수 있었다. 인가전압 10 V, 주파수 10KHz 및 펄스간격 $1{\mu}s$ 인가시 발열체의 순간전력은 최대 2W를 나타내었다. 반복된 전압인가에 따른 발열체의 피로특성을 조사한 결과 15 V 이하의 전압인가시 $10^8$ 펄스 cycle 까지 저항변화가 거의 없었으나 17 V 인가전압에서는 $10^6$ cycle에서 발열체의 저항이 급격히 증가하였다.
본 연구에서는 부분부하 운전 시 가스터빈의 공기량 조절에 따른 열병합 발전의 운전데이터 변화를 알아보았다. 가스터빈 부분부하 80%시 시뮬레이션 한 결과 입구가이드베인을 최대 24% 추가로 닫을 수 있었고, 압축기 공기량은 66.11 kg/s 감소, 배기가스 온도는 52℃ 상승시킬 수 있었다. 부분부하 90%는 입구가이드베인을 최대 12% 추가로 닫을 수 있었고, 압축기 공기량은 33.33 kg/s 감소, 배기가스 온도는 23℃ 상승 시킬 수 있었다. 열부하 추종운전 시 부분 부하 80%에서 출력을 최대 5.68 MW 상승, 복합발전 효율을 0.73% 상승, 열병합발전 효율을 1.81% 상승 시킬 수 있었고, 부분부하 90%에서 출력을 최대 2.55 MW 상승, 복합발전 효율을 0.32% 상승, 열병합발전 효율을 0.72% 상승 시킬 수 있었다.
본 연구에서는 서인천복합 6호기 가스터빈 발전기계통에 대하여 기술특성시험을 실시하여 모델정수를 도출하고 검증하였다. 발전기 최대/최소 무효전력 한계시험 결과 최대 무효전력 한계는 80 MVar이고, 최소 무효전력 한계는 -30 MVar이다. 발전기는 GENROU 모델을 사용하였고, 계자시정수(T'do)는 4.077 s, 관성정수(H)는 5.461 P.U로 결정하였다. 여자시스템은 ESST4B 모델을 사용, 무부하 2% AVR 스텝시험을 모의하는 방식으로 모델정수를 도출하고 검증하였으며, PSS 모델링은 PSS2A 모델정수로 도출하였고, PSS Off/On일때 측정된 계측 데이터를 모의, 비교하여 검증하였다. 조속기-터빈는 GGOV1 모델을 사용하여 모델정수를 도출하고 검증하였다. PSS/E 시뮬레이션 프로그램을 통해 10% 조속기 스텝시험을 모의하여 결정된 조속기-터빈 모델정수의 수치 안정성을 확인하였다.
Shirvan, Koroush;Ballinger, Ronald;Buongiorno, Jacopo;Forsberg, Charles;Kazimi, Mujid;Todreas, Neil
Nuclear Engineering and Technology
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제48권6호
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pp.1303-1314
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2016
This work examines the most viable nuclear technology options for future underwater designs that would meet high safety standards as well as good economic potential, for construction in the 2030-2040 timeframe. The top five concepts selected from a survey of 13 nuclear technologies were compared to a small modular pressurized water reactor (PWR) designed with a conventional layout. In order of smallest to largest primary system size where the reactor and all safety systems are contained, the top five designs were: (1) a lead-bismuth fast reactor based on the Russian SVBR-100; (2) a novel organic cooled reactor; (3) an innovative superheated water reactor; (4) a boiling water reactor based on Toshiba's LSBWR; and (5) an integral PWR featuring compact steam generators. A similar study on potential attractive power cycles was also performed. A condensing and recompression supercritical $CO_2$ cycle and a compact steam Rankine cycle were designed. It was found that the hull size required by the reactor, safety systems and power cycle can be significantly reduced (50-80%) with the top five designs compared to the conventional PWR. Based on the qualitative economic consideration, the organic cooled reactor and boiling water reactor designs are expected to be the most cost effective options.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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