• 제목/요약/키워드: 수치적 재생

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유로형상 변화에 따른 고분자 전해질 연료전지의 성능 및 전달특성에 대한 3차원 수치해석적 연구 (Three Dimensional Computational Study on Performance and Transport Characteristics of PEMFC by Flow Channel Patterns)

  • 이필형;조선아;최성훈;황상순
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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    • pp.407-410
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    • 2006
  • Selection of flow channel in the separation plate of PEMFC is very important parameter to improve its performance and reduce parasite loss. Flow patterns in the channel have great influence on the transport of hydrogen and all and water generated from electrochemical reaction in diffusion layer In this study, fluid flow in flow channel with parallel and interdigitated patterns are simulated three dimensionally on full flow domain including anode and cathode electrode together. The numerical results show that the fuel cell with interdigitated flow channel represents better performance than that with parallel flow channel due to its strong convective transport across the gas diffusion layer. But the pressure drop in parallel flow channel is much more than that in nterdigitated flow channel. The effect of temperature and stoichiometric number on performance can be calculated and analyzed as well.

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간접 내부 개질형 용융탄산염 연료전지 anode 채널에서의 압력 강하 및 온도 조건 변경에 따른 유량 균일도에 관한 수치 해석적 연구 (Numerical analysis of the gas flow-rate uniformity in the anode flow channel of indirect internal reforming molten carbonate fuel cell (MCFC) under different pressure drop and temperature conditions)

  • 조준현;하태훈;김한상;민경덕;박종훈;장인갑;이태원
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.127-130
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    • 2009
  • The uniform gas distribution between anode channels of the indirect internal reforming type molten carbonate fuel cell (MCFC) is crucial design parameter because of the electric performance and the durability problems. A three-dimensional computational fluid dynamics (CFD) analysis is performed to investigate flow characteristics in the anode channels and manifold under different pressure drop and channel temperature conditions. The combined meshes consists of hexadral meshes in the channels and polyhedral meshes in the manifold are adopted and chemical reactions inside the MCFC system are not included because of computational difficulties associated with the size and geometric complexity of the system. Results indicate that the uniformity in flow-rate is in the range of $\pm$ 0.048 % between the anode channels when the pressure drop of anode channel is about 150 Pa. A gas flow-rate uniformity decreases as the pressure drop of anode channels decreases and as the temperature difference between indirect internal reforming (IIR) channels and anode channels increases.

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기관 폐열 회수를 위한 열교환기의 Baffle 길이 변경에 따른 성능 예측에 관한 수치 해석적 연구 (An Investigation on Flow and Structural Characteristics of Heat Exchanger in Rankine Steam Cycle for Co-generation System)

  • 류규현;김구성;이영훈;강석호;박기범
    • 신재생에너지
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    • 제9권4호
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    • pp.32-39
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    • 2013
  • A 2-loop waste heat recovery system with Rankine steam cycles for the improvement of fuel efficiency of gasoline vehicles has been investigated. A high temperature loop is used to recover waste heat from exhaust gas and a low temperature loop is used to recover waste heat from cold engine coolant. This paper has dealt with a layout of low temperature loop system, the review of the velocity contours through numerical analysis. According to the result of analysis, the designed heat exchanger. And comparing with flow analysis results, LT Boiler is safe to operation.

유로형상 변화에 따른 고분자 전해질 연료전지(PEMFC)의 성능 및 전달특성에 대한 3차원 수치 해석적 연구 (Three Dimensional Computational Study on Performance and Transport Characteristics of PEMFC by Flow Channel Patterns)

  • 이필형;조선아;최성훈;황상순
    • 신재생에너지
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    • 제2권4호
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    • pp.78-85
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    • 2006
  • Selection of flow channel in the separation plate of PEMFC is very important parameter to improve its performance and reduce parasite loss. Flow patterns in the channel have great influence on the transport of hydrogen and air and removal of water generated from electrochemical reaction in diffusion layer. In this study. fluid flow in flow channel with parallel and interdigitated patterns are simulated three dimensionally on full flow domain including anode and cathode channel together. The numerical results show that the fuel cell with interdigitated flow channel represents better performance than that with parallel flow channel due to its strong convective transport across the gas diffusion layer. But the pressure drop in parallel flow channel is much more than that in interdigitated flow channel. And effects of temperature and stoichiometric number on performance can be calculated and analyzed as well. Nomenclature.

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재생형 연료펌프의 채널 면적 변화가 성능 특성에 미치는 영향에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Study of Channel Area Effects on the Performance Characteristics of Regenerative Type Fuel Pump)

  • 이경용;최영석;손광은
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.41-45
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    • 2007
  • The effects of channel area on the performance of regenerative type fuel pump were numerically studied by commercial CFD code (ANSYS CFX-10). To examine the effects of channel area, the shapes of the side channel and blade were simplified. The channel area affected the flow characteristics of the internal recirculation flow between the side channel and the blade groove and also made a difference in the overall performance. These loss mechanism with circulation flow were adopted as a loss coefficient in the performance prediction program. The loss coefficient was newly derived from the results of calculations with different channel area, and compared with the experimental results in the reference paper and used to modify the performance prediction program. The circulation flow characteristics with different channel area, which is related with loss mechanism, were also discussed with the results of 3-dimensional flow calculations.

등축 유로 장착 이중 태양열 진공관의 열적 특성에 관한 수치해석적 연구 (A Numerical Study on the Thermal Characteristics of Double Skin Vacuum Tubes with Coaxial Fluid Conduit)

  • 현준호;박윤철;천원기;이상진
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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    • pp.567-570
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    • 2006
  • A numerical study has been carried out for a solar water heater which consists of double skin solar vacuum tubes. Water is heated as it flows through the coaxial fluid conduit inserted in each tube. The space between the exterior of the fluid conduit and the glass tube is tilled with antifreeze solution. This is to facilitate heat transfer from the solar heated absorber surface to water and to prevent the functional problems due to freezing in frigid weather conditions. A one-dimensional steady state model is fully described which will be used to develop three-dimensional model using STAR-CD. These models could be used efficiently in designing double skin solar collector tubes with different geometrical parameters other than those considered in the present analysis. Results show a good agreement when compared with other experimental data demonstrating the reliability of the one-dimensional model employed.

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수치지도를 이용한 고속국도 주변 태양광 패널 설치 대상지 선정 (Using Numerical Maps to Select Solar Panel Installation Sites no Expressway Slopes)

  • 정재훈;김병일
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.71-77
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    • 2016
  • 기존 화석연료를 대체하기 위한 방법으로 태양광은 가장 주목 받는 신재생에너지원 중의 하나이다. 하지만 태양광 패널을 설치하기 위한 부지 확보 문제는 태양광의 활용을 높이기 위해 극복해야 할 문제점 중의 하나이다. 이에 본 연구는 고속국도 비탈면에 태양광 패널을 설치할 것을 제안한다. 고속국도에 인접한 모든 비탈면은 유휴 공공부지이며, 고속국도 총 연장이 4,193km에 달한다는 점, 선형구조로 패널 설치 시 규모의 경제 실현이 가능하다는 점, 주변 지물로 인해 음영 발생 소지가 적다는 점, 그리고 대부분의 구간이 거주지와 멀어 민원 발생 소지가 적다는 점 등 높은 잠재력을 가지고 있다. 하지만 현장조사에 의한 방법의 경우 4,000km가 넘는 고속국도 주변을 조사하기에는 많은 시간 및 비용의 소모와 더불어 안정상의 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 극복하고 효율적인 태양광 패널 설치 대상지 선별을 위해 본 연구는 수치지도 기반의 지형 분석 방법을 제시하고자 한다. 먼저 수치지도로부터 등고선 및 고속국도 폴리라인을 추출한다. 추출한 등고선을 수치지형모형으로 변환하고, 지형의 방위각과 경사각을 계산한다. 고속국도는 이진영상으로 변환한 뒤 정제 과정을 거쳐 단절된 부분을 복원하고, 경계로부터 일정 범위 내의 지역을 버퍼지역으로 추출한다. 앞선 자료들을 중첩해 버퍼지역 내 특정 방위각과 경사각을 만족하는 지역을 대상지로 선정하고, 최종적으로 항공사진을 이용한 정성적 평가를 수행한다.

배전계통에서 ZIP모델을 활용한 효과적인 전압 해석법 (Effective voltage analysis method in distribution system using ZIP model)

  • 손준호;지성호;전진택;노대석;양정태
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.712-713
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    • 2011
  • 2012년부터 시행 예정인 신재생에너지 의무할당제(RPS)의 도입으로 향후 태양광 및 풍력 등의 그린 에너지가 향후 지속적으로 배전계통에 연계, 운용될 것으로 예상된다. 이때 정상상태의 계통전압을 해석하기 위해서는 부하모델링이 필수적이다. 본 논문에서는 가장 많이 활용되고 있는 ZIP 부하모델을 활용하여 배전계통에서 효과적인 전압해석법을 제안하고, 수치해석 및 PSCAD/EMTDC를 이용하여 제안한 전압해석법의 유효성을 검증한다.

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연안해역에서 잔차류의 Robust진단 model에 관한 연구 (A study of Robust Diagnostic Model of residual current in coastal sea)

  • 신문섭;홍성근
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 1996년도 학술발표회 논문집
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    • pp.683-688
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    • 1996
  • 우리나라 서해안 해역에서의 유동은 조류, 조석잔차류, 밀도류, 취송류가 탁월하여 서해안 연안 해역의 수온, 염분 분포는 기본적으로 이러한 유동장에 의하여 지배되고 있다. 따라서 연안 해역의 물질의 분산, 어류의 난치어들과 같은 생물의 이동분산을 예측하려면 우선 유동,수온, 염분분포 등 물리요소의 분포를 정량적으로 재현할 수 있는 수치 Model의 작성이 요구된다. 본 연구에서는 새만금간척사업에 따른 전북 연안 해역의 조류, 조석잔차류, 밀도류, 취송류 등의 유동 변화는 수산자원의 재생과 자원관리, 평가 등 자원 변동의 기구를 명확히 하기 위하여 중요하다고 판단되어 전북 연안 해역의 조류, 조석잔차류, 밀도류, 취송류 등이 포함된 잔차류의 특성을 알아보고자 한다.

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레벨셋과 무요소법을 결합한 위상 및 형상 최적설계 (Level Set Based Topological Shape Optimization Combined with Meshfree Method)

  • 안승호;하승현;조선호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제27권1호
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    • pp.1-8
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    • 2014
  • 레벨셋 기법과 무요소법을 결합한 위상 및 형상 최적설계 기법을 개발하여 선형 탄성문제에 적용하였다. 설계민감도는 애드조인트법을 사용하여 효율적으로 구하였다. 해밀턴-자코비 방정식을 업-윈드 기법을 이용하여 수치적으로 풀었으며, 구조물의 경계는 레벨셋 함수를 이용하여 암시적으로 표현하였다. 구조물의 응답과 설계민감도를 얻기 위하여 암시적 함수를 사용하여 명시적 경계를 생성하였다. 재생 커널 기법에 기초하여 얻어진 전역 절점 기저함수를 사용하여 연속체 지배방정식의 변위장을 이산화하였다. 따라서 질점들을 연속체 영역의 어느 곳이든 위치시킬 수 있으며, 이는 통해 명시적 경계를 생성하는 것이 가능하며, 결과적으로 정확한 설계를 얻을 수 있다. 개발된 방법은 제한 조건이 있는 최적설계 문제에 대하여 라그랑지안 범함수를 정의한다. 이는 경계의 변화를 통하여 허용 부피 제한조건을 만족시키면서 컴플라이언스를 최소화한다. 최적설계 과정 동안 라그랑지안 범함수의 최적화조건을 만족시킴으로써 해밀턴-자코비 방정식을 풀기 위한 속도장을 얻는다. 기존의 형상 최적설계 기법에 비하여, 본 방법론은 위상과 형상의 변화를 쉽게 얻어낼 수 있다.