• Title/Summary/Keyword: 내부 온도 분포

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Temperature and Flow Velocity Analysis for Fire in Synthetic Heat Transfer Fluid Boiler (열매유 보일러 내부화재에 따른 온도 및 속도분포 해석)

  • Kim, Yeob-Rae;Son, Bong-Sei
    • Fire Science and Engineering
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    • v.27 no.5
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    • pp.19-25
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    • 2013
  • The fire took place in the synthetic heat transfer fluid boiler. This study uses simulation to investigate the first, second and third passes and the temperature in the fire burner. The boiler's internal fluid is more or less unsteady due to the out of order inverter. As the operation continues, the flame's flow and speed are unsteady. The synthetic heat transfer fluid leak spouted about 120 kg/min in the form of vapor in the early period of the fire. The flame extended to the second and third passes. The highest temperature of the second and third pass is $1059^{\circ}C$ and $1007^{\circ}C$, respectively. The simulation shows that the temperature is $767^{\circ}C$ in the low part of the third pass. The synthetic heat transfer fluid spouted through the cracked part of the fire box in the first pass and accumulated on the turn table. The temperature rises to $183^{\circ}C$ in the low part of the burner. Therefore, it is expected that the temperature of the interior of the fire box is above $1200^{\circ}C$. The temperature of the burner rises to a maximum level several times in a short period. On account of that, several explosions occur in the fire burner.

The Experimental Studies of Vacuum Residue Combustion in a Small Scale Reactor (소규모 반응로를 이용한 감압 잔사유지 연소실험)

  • Park Ho Young;Kim Young Ju;Kim Tae Hyung;Seo Sang Il
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.14 no.4 s.44
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    • pp.268-276
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    • 2005
  • Vacuum Residue (VR) combustion tests were carried out with a 20 kg/hr (fuel feed rate) small scale reactor. The nozzle used was a steam atomized, internal mixing type. Compared to heavy oil, vacuum residue used in this work is extremely high viscous and contains high percentages of sulfur, carbon residue and heavy metals. To ignite atomized VR particles, it was necessary to preheat the reactor, and it has been done with LP gas. The axial and radial gas temperature, major species concentrations and solid sample were analyzed when varying the fuel feed rate. The main reaction zone of atomized VR-air flame in a reactor was anticipated within about 1 m from the burner tip by considering the profiles oi gas temperature, species concentration and particle size measured along with the reactor. At downstream, the thermally, fully developed temperature distribution was obtained. SEM photographs revealed that VR carbon particles collected from the reactor are porous and have many blow-holes on the particle surface.

실리콘 다이오드를 적용한 다채널 중성 입자 분석기 개발

  • Cheon, Se-Min;Jwa, Sang-Beom;Gang, In-Je;Lee, Heon-Ju
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.211-212
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    • 2011
  • 플라즈마를 제어하기 위해서는 플라즈마의 온도, 밀도, 에너지 분포등과 같은 플라즈마의 특성을 정확히 측정할 수 있어야한다. 핵융합발전에서는 플라즈마를 발생하기 위하여 플라즈마의 온도, 밀도 등 각종 변수들을 시공간적으로 계측, 분석할 수 있는 진달설비를 사용하고 있으며, 정확한 플라즈마 제어와 측정을 위한 새로운 진단기술을 개발하고 있다. 그리고 중요한 변수중에 하나인 플라즈마 이온온도를 측정하기 위해 중성입자 검출법이 잘 알려져 있다. 이 실험은 수소 중성입자가 토카막 내부의 플라즈마 이온과 충돌하면서 생성된 고속 중성입자의 에너지를 분석하는 실험이다. 본 연구의 실험방법은 수소 중성입자를 이온빔 장치에서 이온화 시킨 후 자체 제작한 가속기를 통하여 가속시켜 에너지 특성을 분석을 하는 것이다. 본 연구의 실험장치로 에너지 교정용 100 keV 이온빔 소스를 제작 하였고 이온빔 장치 내부에 수소기체를 주입하고 기체방전을 일으켜 플라즈마를 발생시켰다. 이온빔 외부에는 팬을 설치하고 전도성이 강한 물 대신 전도성이 약한 오일을 사용하여 냉각 하였다. 이온빔 장치와 결합될 이온 가속장치는 지름 300 mm, 두께 2 mm의 원형 구리판을 여러층으로 쌓아 전극으로 제작하였고 전극과 전극 사이에서 코로나 방전과 스파크를 방지하기 위해 전극 둘레에 코로나링을 설치 하였다. 또한 전극 사이마다 1G${\Omega}$의 저항을 설치한 후 고전압을 생성하여 이온 가속 효율을 증대시켰다. 진공시스템으로는 Alcatel사의 CFF100 터보분자 펌프와 우성진공사의 MVP24 진공로타리펌프를 결합하여 사용하였으며, 진공도측정은 Alcatel사의 ACS1000 장치를 사용하였다. 고진공후 고속 중성입자의 이온화와 에너지 측정을 위한 전하교환기를 설치하였다. 전하교환기로는 진공시스템을 별도로 설치하고 비용이 비교적 많이 드는 기체형 전하교환기 대신 소형화가 가능하고 유지보수가 좋은 고체형 전하교환기 제작하여 실험 하였다. 전하교환기에서 이온화된 고속 중성입자가 전기장이나 자장에 영향을 받았을때 에너지분포를 디텍터를 통해 측정하였다. 즉, 이온화된 중성입자의 에너지가 실리콘 다이오드를 통해 전압 펄스 신호로 변환되고 이차 증폭기를 통해 전압 펄스 신호들이 증폭한다. 에너지 측정을 위한 디텍터는 소형화가 가능하고 비용이 비교적 적게 드는 실리콘 다이오드를 설치하였다. 본 연구결과 중성입자 에너지 분석 장치가 실제 핵융합 장치의 플라즈마 이온온도와 특성 측정에 적용할 수 있으며, 앞으로 개발될 여러 형태의 응용 플라즈마 발생장치의 플라즈마 진단에 이용될 것으로 기대한다.

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An Experimental Study on the Damage of the Data Process Equipment When $CO_2$ is Discharged ($CO_2$ 소화설비 방사시 정보저장장치의 저온손상에 관한 연구)

  • 이수경;김종훈;김영진;최종운
    • Fire Science and Engineering
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    • v.13 no.3
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    • pp.19-26
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    • 1999
  • $CO_2$ extinguishing system is the most $\phi$pular among the gas extinguishing system. $CO_2$ is usually stored with liquified state. But, it gasifies at the tip of nozzle when $CO_2$ was released through the pipe and head. A ro$\alpha$n temperature is very low when $CO_2$ was released. So electrical instrument, magnetic storage equipment and memory semiconductor are electrically or physically injured by cooling effect in a few minutes. So, we intend to find out temperature profile and electrical damage in compartment area, and supply basic d data for research and making standards and code through the full scale experiment. As result of experiment on the damage due to cooling effect from $CO_2$ extinguishing system, i instantaneous discharging temperature. was $-82.5^{\circ}C$ in average. An average temp. in the compartment after discharging $CO_2$ was $-40^{\circ}C$.

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Development of Numerical Analysis Model for the Calculation of Thermal Conductivity of Thermo-syphon (열 사이펀의 열전도율 산정을 위한 수치해석 모델 개발)

  • Park, Dong-Su;Shin, Mun-Beom;Seo, Young-Kyo
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.37 no.1
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    • pp.5-15
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    • 2021
  • The areas consisting of frost susceptible soils in cold regions, such as the Arctic area, have problems of frost heave and thaw settlement due to the seasonal air temperature changes and internal temperature of installed structures. Ground stabilization methods for preventing frost heave and thaw settlement of frost susceptible soils include trenching, backfilling and thermo-syphon. The thermo-syphon is the method in which refrigerant can control the ground temperature by transferring the ground temperature to atmosphere in the from of two-phase flow through the heat circulation of the internal refrigerant. This numerical study applied the function of these thermo-syphon as the boundary condition through user-subroutine coding inside ABAQUS and compared and analyzed the temperature results of laboratory experiments.

Flux Profile Method for Evaluating the thermal Efficiency of Green roof (Flux Profile Method를 적용한 옥상녹화의 열효율 성능 평가)

  • Kwon, You Jeong;Seo, YongWon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.320-320
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    • 2022
  • 기후변화와 도시화로 인한 영향으로 도시의 폭우, 폭염을 비롯한 현상이 빈번하게 발생하고 있다. 특히 시가화 지역의 높은 불투수율은 도시홍수를 야기한다. 이러한 현상을 완화하기 위해 도시지역에서는 그린인프라와 저영향개발이 도입되고 있다. 그 중 지속가능한 발전을 위한 필수요소로 자리매김한 옥상녹화는 도시에 위치한 건물의 상층부와 내부의 온도를 낮춤으로써 에너지절감효과와 강우 시 빗물을 저류함으로써 우수유출 저감효과, 그리고 도시 공간 내 녹지도입으로 인한 이산화탄소 배출 저감 효과 등을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 열섬현상완화와 유출 저감의 방안 중 하나인 옥상녹화(Green roof)의 효과를 정량적으로 평가하기 위해 콘크리트로 이루어진 동일한 제원의 실험동을 구축하고, 실험동 내외부의 온도, 습도, 강우, 풍속, 일사량 등의 기상자료를 측정할 수 있는 센서를 설치하였다. 각 실험동에서 측정된 기상요소를 Flux Profile Method를 적용하여 공간 내에 있는 열에너지의 총량인 순복사열을 구성하는 현열속, 잠열속, 토양열속(H, LE, G)을 산정하였다. 또한 에너지 평형에 따라 산정된 각 실험동의 열속과 지표면 복사량 관측자료을 정량적으로 비교하여 옥상녹화의 적용성을 평가하였다. 2021년 7월 21일부터 2021년 7월 28일 까지 모니터링한 결과 옥상녹화의 열 효율은 일반 콘크리트 지붕에 비해 실내온도가 최대 6.83℃ 낮게 나타나며 이는 여름철 건물 내부의 온도조절에 필요한 에너지 저감효과를 볼 수 있다. Flux Profile Method를 적용한 결과 옥상녹화의 전체 열속 중 현열속 28.5% 잠열속 70.7%, 토양열속 0.5% 의 복사량 분포를 보였고, 일반 콘크리트 지붕은 현열속 45.3%, 잠열속 38.6%, 토양열속 16.2% 으로 나타났다. 이와 같은 방법은 옥상녹화의 정량적 평가를 가능하게 함으로서 향후 기후변화 대응방안 및 전략 수립 시 옥상녹화의 온도저감효과 분석에 적극 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

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A study on the design of air conditioning system in the mushroom cultivation greenhouse (버섯재배사의 공조시스템 설계에 대한 연구)

  • Ryu, Kyung-Jin;Son, Jae-Hwan;Han, Chang-Woo;Nah, Kyu-Dong
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.18 no.2
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    • pp.743-750
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    • 2017
  • It is important to ensure a uniform temperature distribution in greenhouses for the mushroom cultivation. The air temperature of the mushroom cultivation greenhouse is made uniform by supplying a constant air temperature with the underground air. The mushroom cultivation array in a greenhouse in seven columns and four rows can make smooth air flows between the rows and prevent air differences between the top and bottom. The buoyancy effect in the entering air of 0.5m/s based on following density difference depending on initial internal temperature needs to be considered. The locations of the Fan Coil Unit (FCU) and fan were defined through flow analysis in a greenhouse to distribute the optimal uniform temperature. In this study, the air conditioning system of a greenhouse with a sandwich heat insulting panel shape which is composed of a FCU and fan was designed by flow analysis. A relatively uniform temperature distribution can be formed because the circulation path of air becomes longer in the different locations of the FCU (inlet) and fan (outlet) through the internal temperature and flow analysis. The cultivation and quality uniformity of the mushrooms could be promoted through these environmental improvements.

Analysis of Temperature Distribution and Heat Loss for an Asymmetric Trapezoidal Fin (비대칭 사다리꼴 핀의 온도분포와 열손실 해석)

  • Kang, Hyung-Suk;Song, Nyeon-Joo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.36 no.4
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    • pp.377-383
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    • 2012
  • The temperature distribution of an asymmetric trapezoidal fin with various upper lateral surface slopes is investigated by using the two-dimensional analytic method. For this asymmetric fin, convection from the inner fluid to the inner wall, conduction from the inner wall to the fin base and conduction through the fin base are considered simultaneously. The temperature profile with the variation of dimensionless fin length and height coordinates is shown. Also, the temperature variation at the bottom tip of the fin is presented as a function of the fin shape factor. Heat losses through the fin base and from each side are compared for variations in fin length. One of the results shows that temperature at the fin bottom tip decreases linearly as the fin shape factor increases.

Development of MBOP for 125 kW Molten Carbonate Fuel Cell (125kW급 용융탄산염 연료전지 MBOP 개발 및 성능평가결과)

  • Kang, Seung Won;Lee, Junghyun;Kim, Beumju;Kim, Do-Hyung;Kim, Eui-Hwan;Lim, Hee Chun
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.130.2-130.2
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    • 2010
  • 한전 전력연구원에서는 2009년 12월부터 125 kW급 용융탄산염 연료전지 발전시스템의 성능평가를 위한 운전이 진행되고 있다. 현재 진행 중인 "250 kW급 열병합 용융탄산염 연료전지 Proto Type개발" 과제의 최종시작품인 250 kW급 발전시스템은 125 kW급 MCFC 스택 2기로 설계되어, 125 kW급 시스템의 시험운전은 매우 중요한 기술적 성과가 될 것이다. 현재 125 kW급 MCFC 스택은 10,000 $cm^2$의 유효전극면적을 갖는 단위전지들로 구성되었으며, 적층 스택의 온도 및 농도분포의 최적화를 위해 내부 매니폴드 및 Co-flow Type 열교환기 기반의 분리판을 개발 적용하였다. 연료극의 전극 구성은 Ni-Al alloy로, 공기극의 전극 구성은 Lithiated-NiO로 이루어졌다. 그리고 매트릭스는 ${\alpha}-LiAlO_2$로 제작되었고, 전해질은 Li과 K Carbonate가 68 : 32 비율로 섞인 용융염을 사용하였다. 본 125 kW급 용융탄산염 연료전지 시스템의 운전평가는 고적층 스택의 온도 및 농도 분포를 확인하고, 최적화된 스택 운전 조건을 도출하는 것을 그 목적으로 하고 있다. 125kW급 스택 1기의 규모의 주변기기 시스템은 외부개질기, 촉매연소기, 이젝터, 고온순환 블로어 및 공기블로어 등으로 이루어져 있다. 고온형 연료전지 시스템에서 연료극과 공기극의 균일한 온도 및 압력 확보는 매우 중요하며, 이를 위하여 외부개질기 및 촉매연소기 연동을 통한 온도편차를 최소화하고, 기존 고온용 순환 블로어 대신 이젝터를 개발 도입하여 압력균형을 조절하였다. 125kW급 MCFC 시스템은 2009년 12월부터 전처리 운전을 시작하여 2010년 1월 말부터 PCS로 전기를 생산하고 있다. 평균전압 0.83V에서 100kW의 출력을 기록하였으며, 피크부하 120 kW, 누적출력량 30 MWh를 초과달성하였다.

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Thermal distribution change in polyvinyl alcohol gel caused by focused ultrasound (폴리비닐알코올 젤의 집속초음파에 의한 온도분포 변화)

  • Kim, Jungsoon;Kim, Moojoon
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.39 no.6
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    • pp.576-584
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    • 2020
  • In order to obtain basic information for using polyvinyl alcohol (PVA) gel as a tissue mimicking phantom for temperature visualization, the temperature change characteristics due to the focused ultrasound were examined for different concentration of PVA. To obtain the basic acoustic characteristics, the speed of sound, the attenuation coefficient, and the density depending on the PVA concentration were measured, and the thermodynamic characteristics, such as thermal conductivity and heat capacity, were measured. The range of temperature rising in the vicinity of the focal point due to the focused ultrasound was observed using a thermochromic film that changes color at 30 degree or more, and the discolored area was obtained by image processing of the recorded image. As the concentration of PVA increases in the given range of 2 wt% ~ 16 wt%, the area that rises above 30 degree inside the gel increases linearly. It is confirmed that the discolored area increases as the power applied to the focused ultrasonic transducer increases. These results showed good agreement with the simulation results using the finite element method.