본 실험에서는 액체연료인 석유와 등유을 사용하여 전도, 복사, 대류, 연료의 표면유동 등이 각각 어느 정도 화염확장에 영향을 주는 가를 예측하기 위하여 위의 각각을 제어할 수 있는 장애물을 설치하였으며, 연료의 깊이에 의한 화염확장의 영향을 알아보기 위하여 3가지 종류의 깊이에 대하여 실험을 수행하였다.
본 연구는 직접 연료분사 가솔린 엔진에 장착되는 고압연료 인젝터의 연료공급 특성에 대한 것으로, 두 종류 GDI 인젝터의 분무가시화 실험을 수행하였고, 분무특성을 분석하였다. 가시화 실험을 통하여 인젝터 끝단 분사 초단부근 연료거동을 확인하였고, 인젝터의 특성인 도달거리와 관통력을 확인하였으며, 분위기 압력의 변화에 따른 분무특성을 고려하여 실험을 수행하였다. 두 인젝터 모두 분위기 압력이 증가함에 따라 도달거리와 분사각이 감소하였다. B type의 인젝터 보다 A type의 인젝터가 분위기 압력에 민감한 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 분위기 압력의 변화에 따른 분무거동의 변화를 확인 하였으며 직접 분사인젝터의 엔진적용을 위한 기초 분무 데이터를 확보하였다.
세계각국에서는 원류의 소비절약과 대체연료의 개발에 발차를 기하는 등 유류파동에 휘말리지 않 으려고 노력하고 있다. 그러한 노력의 일찬으로 기존기한을 크게 개조 및 수정하지 않는 범위 에서 메타놀 등의 알콜류에 대한 연국가 활발히 진행되고 있다. 그 예로서 가솔린에 10-20%의 알콜을 혼합하면 안티노크성이 증가되고 기관의 운전이 원활하다는 것이 오래전부터 알려져 있 었다. 자동차의 배출가스문제가 제기되면서 이와 같은 종류으 혼합연료를 배기대책에 이용하는 것이 검토되었다. 더욱이 가솔린이나 경유에 알콜 등의 함산소화합물, 기타 첨가제를 혼합하여 연소를 개신하고 배출가스를 저장하는 가능성에 대한 연구가 많이 진행되었다. 지금까지의 연 구에서는 알콜, 에테르 등 항산소화합물의 일부가 적당하게 이용됨에 따라 순수가 솔린만을 사 용하는 것 보다도 배출가스의 점에서 유리하다고 알려졌다. 또 최근에는 석유자원을 절약하는 보조연료로서 또 장래의 대체연료로서 그 평가의 관점이 바뀌고 있다.
Hot cell의 설계를 위하여 기사용 연료에서의 방사능과 붕괴 에너지의 수치적 계산을 하였다. 고리 1호기와 같은 경수로에서 거의 최대 연소율인 33,000MWD/T(U)으로 태워진 연료봉 시험을 위하여 보관할 수 있는 최적의 벽과 창 두께가 추정되었다. 기사용 연료를 hot cell에 넣기 전에 차폐물질의 두께 추정을 위해 그 연료를 여러 시간 간격동안 저장용기 속에서 냉각시켰다는 가정을 했다. 여러 종류의 차폐물질이 고려되었으며 방사선원과 관측점과의 거리도 변화시켜 보았다.
본 연구는 연료(수소)층과 산화제(공기)층의 사이에 불활성기체(질소)또는 연료(수소)를 평행분사하는 수치해석을 다루고 있다. 수치해석을 위해서 완전 보존되는 비정상 2차 시간정확도법과 2차 TVD방법이 유한 체적법과 사용되었다. 결과는 3가지 종류로 구성되어있다. 첫째는 연료와 산화제의 단일 혼합층이고, 둘째는 연료와 산화제의 사이에 불활성기체를 분사하는 방식이며, 세 번째는 연료와 산화제의 사이에 연료를 분사하는 방식이다. 전체 유동층의 수직두께는 4cm이며 삽입된 중간층의 두께는 1,2,4mm의 세가지 경우에 대하여 계산하였다.
연료전지는 소음이 낮고$CO_2$ 배출이 없는 친환경적 특성을 기반으로 항공기 추진시스템에 적용되고 있으며, 현재 연료전지를 탑재한 여러 종류의 무인항공기와 소형 유인항공기 개발이 진행되고 있다. 항공기용 연료전지는 대표적으로 PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell)방식과 SOFC(Solid Oxide Fuel Cell) 방식으로 분류되며, 항공기의 임무 및 운용조건에 적합한 연료전지 시스템이 개발되고 있다. 무인항공기의 경우 대부분 PEM 연료전지 기술을 기반으로 군용 또는 상용으로 활용할 수 있는 다양한 형태와 크기의 항공기가 개발되고 있으며, 시스템의 안정성과 운용시간이 더욱 향상될 것이다. 소형 유인항공기에서는 추진시스템을 연료전지로 대체하기 위한 많은 연구가 수행되고 있으며, 또한 대형 상용 항공기의 보조동력장치(APU)에 연료전지를 적용하여 성능을 높이기 위한 개발이 진행되고 있다. 향후, 연료전지항공기는 연료전지의 전력밀도 증가와 더불어 신뢰성과 효율을 더욱 향상시킬 것으로 기대된다.
촉매의 담지순서 카본블랙의 종류 및 전처리 방법 등을 달리하여 연료전지 전극용 백금/카본 분말을 제조하고 이것의 백금 유실율, 백금 분산율 및 촉매 활성을 살표보았으며, 이를 사용하여 제조한 전극의 단위전지 성능을 상용전극과 비교하였다. 실험결과 카본블랙에 백금용액을 먼저 혼합한 후 환원시키는 전극제조 방법은 기존의 콜로이달법 보다 백금의 유실율이 적고 분산율이 높았다. 그리고 산/염기를 이용한 카본블랙의 전처리는 표면적은 줄어들지만 촉매활성을 증가시켰으며, 전극촉매의 최적 활성화 온도는 30$0^{\circ}C$이었다.
본 연구는 여러 종류의 연소가스들의 연소 특성변수를 판단하여 각 가스들 간의 교체 가능성을 조사하는 것을 목적으로 하고 있다. 천연가스, 메탄가스, IGCC 생성가스의 연소특성, 즉 역화, 비화, 및 황염형성을 분제 버너를 이용하여 판단하였고, 실험 데이터는 연소 다이어그램 상에서 이론 공기량 분률과 입열로 표현하였다. 실험 결과, 메탄은 천연가스와 아무런 운전조건의 변화없이 호환가능하나, 천연가스를 IGCC 생성가스로 치환하고자 할 경우는 화염 안정으로 인하여 버너의 운전변수를 조절하여야만 한다. 이러한 연구결과는 다양한 산지에 따른 각종 천연가스들의 교체가능성 및 타 연료와의 호환가능성을 판단하는 기초자료로 사용될 수 있다.
본 논문은 마이크로소스를 계통 연계하여 운전 시 필수적이므로 계통연계시의 기술적인 과제인 분산전원 종류에 의한 전압 고조파 및 주파수 안정도를 풍력발전의 회전자와 연료전지의 인버터에 연결 하였을 경우 미치는 영향과 저압 연료전지와 특 고압 풍력발전의 특성을 simulink를 사용하여 시뮬레이션을 구현하며 부하에 미치는 영향에 대하여 알아보도록 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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