• 제목/요약/키워드: 연료적 특성

검색결과 1,788건 처리시간 0.029초

Operation Characteristics of Refuse Derived Fuel Gasifier with Syngas Recycle (고형연료 가스화에 의해 생산된 합성가스의 재순환에 따른 가스화기 운전 특성)

  • Lee, Do-Yeon;Gu, Jea-Hoi;Jung, Woo-Hyun;Park, Jong-Jin
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.825-828
    • /
    • 2009
  • 고형원료인 폐기물의 감량화 및 자원화 기술 중 가장 대표적인 기술로 폐기물의 소각(incineration)기술과 가스화(gasification)용융기술을 들 수 있다. 폐기물 가스화 기술은 폐기물 내의 탄소, 수소 성분을 가스화하여 CO, $H_2$가 주성분인 합성가스(synthesis gas, syngas)로 전환하여 불연물은 용융되어 환경적으로 무해한 슬래그로 회수하는 기술이다. 폐기물 가스화 용융 시스템으로 발생된 합성가스를 재순환하여 사용하는 합성가스 재순환시스템을 통해 가스화에 필요한 열을 시스템 내에서 대체하여 사용하는 기술개발은 폐기물 가스화 용융기술의 경제성을 높일 수 있다. 본 연구에서는 고형 폐기물 가스화반응에 의해 발생되는 합성가스를 재순환하여 폐기물 가스화 용융 시스템내의 자체 에너지원으로 활용할 수 있도록 하는 합성가스 재순환 시스템 및 버너의 운전특성을 고찰하였다. 합성가스의 재순환 장치에서의 운전 압력 제어 및 유량제어를 통해서 안정적인 합성가스 재순환 성능과 재순환버너의 연소 성능을 유지할 수 있었다. 합성가스 재순환버너에 의한 16,800 $kcal/Nm^3$ 조건 및 33,600 $kcal/Nm^3$ 조건에서 운전시에도 가스화기의 운전온도는 안정적으로 유지됨에 따라 생산된 합성가스의 가스화기 보조연료 대체 및 에너지절감이 가능한 것으로 판단된다.

  • PDF

Effects of Fuel Blending Ratio and Oxygen Concentration on Auto-ignition Characteristics of n-Decane/Ethanol Blended Fuels (연료 혼합비율 및 산소농도가 노말데케인/에탄올 혼합연료의 점화특성에 미치는 영향)

  • Oh, Chae Ho;Kang, Ki Joong;Choi, Gyung Min
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
    • /
    • 제41권11호
    • /
    • pp.749-757
    • /
    • 2017
  • To cope with the development of alternative fuels and international environmental regulations, this study provides a numerical analysis of the effects of composition and temperature changes of n-decane and ethanol on auto-ignition characteristics. CHEMKIN-PRO is used as the analysis program and the LLNL model is used as the reaction model. The numerical results show that the ignition delay time increases as the mole fraction of ethanol increases for temperatures below 1000 K, where low temperature reactions occur. Because of the high octane number of ethanol, the high percentage of ethanol delays the increase in the concentration of OH radicals that cause ignition. The oxygen concentration in the mixture is changed to apply the exhaust gas recirculation and a numerical analysis is then performed. As the oxygen concentration decreases, the total ignition delay time increases because the nitrogen gas acts as a thermal load in the combustion chamber.

Spray characteristics and performance of pressure swirl simplex injector for heavy duty industrial gas turbines (대형가스터빈용 단일 압력 선회식 연료분사기의 분무 특성 및 성능 평가)

  • Seok, Jungmin;Jeong, Hanjin;Choi, Inchan;Kim, Jaiho;Lee, Sanghoon
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
    • /
    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
    • /
    • pp.892-895
    • /
    • 2017
  • As a component development of heavy duty industrial gas turbine combustor development program, pressure swirl simplex injector was designed and tested to figure out spray characteristics and performance. Injector flow rate as a function of pressure drop was measured and compared to the design target. Also spray shape was analyzed qualitatively and spray cone angle was measured from spray visualization image using shadowgraph. The flow test result showed that the injector was designed and manufactured correctly according to the design target and spray cone angle was measured from shadowgraph result. As a next step, PDA (Phase Doppler Anemometry) measurement is planned to figure out more specific spray performance and characterization.

  • PDF

Recent Research Trend in Fuel Cell Durability Model for Prediction of Stack Degradation (연료전지 내구 특성 예측을 위한 모델 개발 연구동향)

  • Han, Jaeyoung
    • Prospectives of Industrial Chemistry
    • /
    • 제22권4호
    • /
    • pp.1-12
    • /
    • 2019
  • 최근 전 세계적으로 이상화탄소 배출규제에 대응하기 위해 신에너지를 동력원으로 하는 자동차에 관심이 증가하고 있다. 그중 이온 교환막 연료전지(PEMFC)는 내연기관을 대신에 자동차 동력원으로 많이 사용되어지고 있으며 양산화를 위한 노력을 전 세계적으로 하고 있다. 하지만 이러한 수소 자동차가 시장과 소비자의 요구 조건을 충족하기 위해서는 내구성을 개선하여야 한다. 현재 선진사들을 중심으로 수소 자동차의 내구성을 개선하기 위해 노력하지만, 대부분 실험적 방법으로 내구성의 분석 및 평가를 수행하고 있다. 하지만, 이러한 방법은 비용과 시간이 많이 들기 때문에 경제적이지 못하다. 본 기고문에서는 내구성에 영향을 받는 인자, 연료전지 시스템 내구성을 예측하고 평가할 수 있는 수소 자동차 내구성 모델 개발에 필요한 수식에 관한 연구, 그리고 내구성 개선을 위한 해석적 방법(simulation)에 관한 연구 동향을 소개하고자 한다.

Corrosion Properties of Fuelcell Metallic Bipolar Plate by Metal Surface Treatment (금속표면처리에 의한 연료전지 분리판의 내식성 개선 연구)

  • Lim, Haejun;Lee, Taeksu;Oh, Mihye;Kim, Hyungyeol;Kim, Taejin
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
    • /
    • pp.130.1-130.1
    • /
    • 2010
  • 분리판(Bipolar plate)은 MEA 및 GDL의 구조적지지, 연료와 산화제를 공급해 주는 통로역할, 발생한 전류의 수집 및 전달, 그리고 반응 생성물의 수송 및 제거 등의 다양한 역할을 한다. PEMFC 및 DMFC의 분리판에 주로 사용되고 있는 재질은 Graphite 및 금속 물질이다. Graphite는 내부식성이 좋고 가벼워 현재 가장 많이 사용되고 있지만, 가공이 어렵고 깨질 위험이 있으며 두껍고 비교적 값이 비싸다. 금속은 가공성이 좋고 높은 전기 전도도를 가지며 가격이 저렴한 반면, 내부식성이 좋지 않은 단점이 있다. 연료전지를 실용화하는데 있어 중요한 문제 중 하나는 전지 성능의 수명과 경제성이며, 위와 같은 Graphite와 금속의 특성으로 인하여, Graphite 분리판을 금속 분리판으로 대체하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 원가절감을 위한 대량생산공정 중 하나인 염욕질화공정의 도입 및 적용을 위한 목적으로, 다양한 처리조건에 의해서 금속 표면을 처리하였으며, 표면처리된 금속은 부식특성, 접촉저항, 및 내구성 등을 평가하고 이를 통하여 금속계 분리판 적용성에 대해 알아보고자 한다.

  • PDF

Perfluorinated Sulfonic Acid Ionomer-PTFE Pore-filling Membranes for Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells (고분자전해질연료전지용 과불소계 술폰화 이오노머-PTFE 강화막)

  • Kang, Seong Eun;Lee, Chang Hyun
    • Membrane Journal
    • /
    • 제25권2호
    • /
    • pp.171-179
    • /
    • 2015
  • Perfluorinated sulfonic acid ionomers (PFSAs) have been widely as solid electrolyte materials for polymer electrolyte membrane fuel cells, since they exhibit excellent chemical durability under their harsh application conditions as well as good proton conductivity. Even PFSA materials, however, suffer from physical failures associated with repeated membrane swelling and deswelling, resulting in fairly reduced electrochemical lifetime. In this study, pore-filling membranes are prepared by impregnating a Nafion ionomer into the pore of a porous PTFE support film and their fundamental characteristics are evaluated. The developed pore-filling membranes exhibit extremely high proton conductivity of about $0.5S\;cm^{-1}@90^{\circ}C$ in liquid water.

Statistical Analysis of Experimental Results on Emission Characteristics of Biodiesel Blended Fuel (바이오디젤 혼합연료의 배기특성 실험결과에 대한 통계학적 해석)

  • Yeom, Jeong Kuk;Yoon, Jeong Hwan
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
    • /
    • 제39권12호
    • /
    • pp.1199-1206
    • /
    • 2015
  • In this study, the exhaust gas of a diesel engine operating on biodiesel(BD) fuel(a mixture of diesel and soybean oil) was investigated for different fuel mixing ratios in the range of BD3 to BD100. The experiments were conducted using injection pressures of 400, 600, 800, 1000, and 1200 bar. The Pearson correlation coefficient and Spearman rank-order correlation coefficient were used to quantify the NOx and Soot emissions based on the fuel mixing ratio and injection pressure. Consequently, the Pearson correlation coefficient obtained for NOx and Soot emissions according to the mixing ratio and injection pressure was -0.811 and the corresponding Spearman rank-order correlation coefficient was -0.884, which indicated that the correlation of the NOx and Soot emissions was linear. Thus, the NOx and Soot have a trade-off relationship. Moreover, at each injection pressure, the Pearson correlation coefficient was a negative number, which indicated an inversely proportional relationship between NOx and Soot.

Development of cathode catalyst layer using non-Pt catalyst for SAFC (비백금 촉매를 이용한 알칼리 연료전지 캐소드 전극 개발)

  • Park, SeokHee;Choi, YoungWoo;Yim, SungDae;Kim, ChangSoo;Park, Seung Bin
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
    • /
    • pp.97.1-97.1
    • /
    • 2011
  • 저온에서 양이온 고분자막을 사용하는 고분자 연료전지의 경우 뛰어난 성능과 다양한 응용분야로 인해 많은 연구와 실증이 이루어지고 있지만 공기극에서의 느린 산소 환원반응으로 인해 백금과 같은 귀금속의 사용이 불가피하고 백금의 제한된 매장량과 높은 가격으로 인해 상용화가 늦어지고 있다. 그래서 많은 연구자들이 합금 촉매 또는 비귀금속 촉매를 이용한 전극 개발에 집중하고 있다. 알칼리 분위기에서 저가의 전이 금속들이 백금과 비슷한 활성을 보이고 고체 음이온 교환막이 개발됨에 따라 최근 알칼리 연료전지가 다시금 큰 주목을 받고 있다. 그러나 고분자 연료전지와는 달리 아직 촉매나 전해질막, 이오노머의 특성 및 메커니즘에 관해 별로 알려진 것이 없다. 본 연구에서는 직접 개발한 세공충진막 형태의 탄화수소계의 음이온 교환막과 비귀금속 공기극 촉매를 이용하여 막전극접합체(MEA)를 개발하였고 촉매 및 이오노머 함량과 같은 전극 조성, 막전극접합체의 제조 및 체결, 가습이나 가스조성 등의 단위전지 운전조건과 같은 다양한 변수에 대해에 최적 조건을 도출하고자 하였다. 공기극 촉매는 Cu-Fe/C를 이용한 상용 촉매를 이용하였고 이오노머의 경우는 탄화수소계의 상용 제품을 사용하였으며 음이온 교환막에 전극층을 형성하기 위해서는 스프레이 공정을 이용하였다. 단위전지를 통해 성능을 확인하였고 임피던스 및 CV를 통해 전기화학적인 특성을 규명하였다. 조건의 최적화를 통해 상당한 성능 향상을 이루었으나 추가적인 성능 향상 및 내구성 확보 등에 대해 계속적인 실험을 진행할 예정이다.

  • PDF

Construction and Analysis of the Database System for the Forest Fire Factors (산불발생인자의 DB 구축 및 해석)

  • Park, Young Ju;Lee, Hae Pyeong;Lee, Si Young;Hwang, Me Jung
    • 한국방재학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
    • /
    • pp.193-193
    • /
    • 2011
  • 본 연구에서는 산불발생인자들에 대한 정보를 각각의 요인별로 집적화하고 체계화시킴으로써 산불예방활동의 기초자료로 활용할 뿐만 아니라 산불발생 시, 산불의 거동을 예측하기 위한 자료로 활용하고자 하였다. 발생인자는 크게 연료 및 기상조건 관련 인자와 열적특성 관련 인자로 분류하고 연료 및 기상조건 관련 인자는 수종별, 부위별, 지역별, 고도별, 월별 산림연료들의 구성 요인들에 대해서 분석하였다. 수종별로는 생강나무, 초피나무, 조록싸리, 산초, 개암, 청미래, 고추나무, 철쭉, 조릿대, 털진달래 등 관목류 10개 수종과 김의털, 방아풀, 주름조개풀, 칡, 엉겅퀴 등 초본류 5개 수종 그리고 소나무, 잣나무, 리기다소나무, 해송, 구상나무, 주목 등 6개의 침엽수 및 굴참나무, 떡갈나무, 신갈나무, 갈참나무, 졸참나무, 상수리, 산개벚나무, 고채목, 개서어나무, 굴거리나무, 서어나무, 산벚나무, 때죽나무, 당단풍나무, 단풍나무 등 15개의 활엽수로 구성된 교목류를 대상으로 분석하였다. 부위별로는 생엽, 낙엽, 가지, 수피, 솔방울 등으로 구분하여 분석을 수행했으며, 지역별 구성은 강원(삼척/태백산), 경북(응봉산), 경기(용문산), 충북(월악산), 충남(계룡산), 전북(덕유산), 전남(월출산), 부산(금정산), 제주(한라산) 등 9개 지역을 대상으로 선정하였다. 고도별로는 강원도에 소재하고 있는 태백산을 중심으로 소나무와 신갈나무 생엽을 대상으로 900m, 1000m, 1100m, 1200m, 1300m, 1400m, 1500m 고도를 선정하여 분석을 수행하였다. 월별 분석데이터는 소나무 생엽의 경우, 2008년 6월부터 2010년 11월까지 매월 분석을 수행하였으며, 굴참나무 생엽의 경우에는 2008년부터 2010년까지 매년 6월부터 10월까지 생엽을 채취할 수 있는 기간 동안 분석을 수행하였다. 또한, 열적특성 관련 인자로는 착화특성(무염착화온도, 발염착화시간, 소염시간, 화염지속시간), 발열특성(총열방출량, 평균열방출률), 발연특성(총연기방출량, 최대연기밀도, 최대밀도시간) 등을 고찰하였다. 이와 같은 결과들은 산불발생인자 DB구축으로 부터 산불발생 위험도 및 동태예측의 기본 자료로 활용할 수 있을 뿐만 아니라 지역별 연료별 산림연료의 열적특성 DB로 부터 산불발생시 산불 위험도에 대한 기술정립과 응용성을 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다. 이외에도 산림연료 종류별 열적특성을 결과를 토대로 문화재보존지역과 같이 문화적 가치가 높은 시설이나 주유소, 가스 충전소 등의 위험 시설에 대한 효과적인 보호를 위한 대처 방안을 사전에 준비할 수 있어 산불 피해에 대한 국민의 불안감을 줄일 수 있을 것으로 생각된다.

  • PDF

A Study on Injection Characteristics of High Temperature Fuel through Orifice Injectors (고온 연료의 오리피스 인젝터 분사특성 연구)

  • Lee, Hyung Ju;Choi, Hojin;Kim, Ildoo;Hwang, Ki-Young
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
    • /
    • 제42권2호
    • /
    • pp.119-126
    • /
    • 2014
  • An experimental study was conducted to study fuel injection characteristics through plain orifice injectors when the fuel was heated to the temperature higher than its boiling point. Three injectors with different orifice diameters were used to measure the flow coefficient (${\alpha}$) for the injection pressure ranges of 3, 5, and 10 bar and the fuel temperature ranges between 50 and $270^{\circ}C$. The study showed that ${\alpha}$ decreases gradually with the fuel temperature below $180^{\circ}C$ while it drops abruptly when the temperature goes beyond $187^{\circ}C$, the boiling temperature of the fuel. The slope of ${\alpha}$ bifurcated at the boiling temperature for different injection pressures, and ${\alpha}$ decreased faster for the lower injection pressure due to the more active boiling in the injector. In addition, the larger orifice diameter had the higher ${\alpha}$ value, and ${\alpha}$ jumped at moderate temperature ranges when the injection pressure was low, implying the turbulent-laminar transition phenomena. The measured ${\alpha}$ was plotted against the cavitation number($K_c$), and the characteristics were independent of the applied pressure for small injectors when the fuel was evaporated before it was injected.