Emulsion fuel is a very attractive fuel because of its energy saving and pollution prevention properties. We investigated and compared the combustion efficiency of B-C oil and emulsion fuel i.e. fuel made from the mixture of B-C oil and waste water. By installing an R-type thermocouple and an optical pyrometer on each side of the boiler, and by placing a combustion analyzer at the point of gas emissions, We were able to measure and compare each flame temperature, combustion rate and the concentration of emitted gas when B-C oil and emulsion fuel are burned. The following results were obtained: The flame temperature of emulsion fuel at the front and rear of the boiler is about 50$^{\circ}C$ lower than the flame temperature of B-C oil. The reason for this difference in temperature is that both latent and sensible heat is lost due to the moisture in the waste water of emulsion fuel. An analysis of emitted gases shows that when emulsion fuel is used polluting substances decrease also the concentration of CO becomes considerably lower. The combustion efficiency for B-C oil and emulsion fuel is 85.5% and 84.8% respectively.
The dead-end anode (DEA) system is a method that closes the anode outlet and supplies fuel by pressure. The DEA method could improve fuel usage and power efficiency through system simplification. However, flooding occurs due to water and nitrogen back diffusion from the cathode to the anode during the DEA operation. Flooding is a cause of decreased fuel cell performance and electrode degradation. Therefore, tthe structure and components of polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) should be optimized to prevent anode flooding during DEA operation. In this study, the effect of a porous flow field with metal foam on fuel cell performance and fuel efficiency improvement was investigated in the DEA system. As a result, fuel cell performance and purge interval were improved by effective water management with a porous flow field at the cathode, and it was confirmed that cathode flow field structure affects water back-diffusion. On the other hand, the effect of the porous flow field at the anode on fuel cell performance was insignificant. Purge interval was affected by metal foam properties and shown stable performance with large cell size metal foam in the DEA system.
Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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v.3
no.2
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pp.10-17
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1981
연료의 가격이 높아지고 대체연료의 개발이 급속동로 진전되고 있는 오늘날 디이젤기관은 열효율 의향상과 장래연료에의 대응이 중요한 과제로 되어있다. 대체연료로서 유망시되고있는 석탄약화 연료, 알코호르 쉘오일(Shell Oil)등이 앞으로 싱용화되면 제업이나 플랜트의 규모에 따라서는 가격뿐만 아니라 그질에도 큰 차이가 있게되고 정도나 비중의 변화등으로 대표적인 세탄가의 저화가 예상되어서 현상 디이젤기관의 연소방식 그대로는 이에 대응 할 수 없게될 가능성이 높다. 이들에 대응하기의한 하나의 방법으로서 기관을 단열화함으로써 냉각손실을 저장시키고, 높아진 배기에너지를 축출력으로서 다시 회수하는 단열터어보 컴파운드엔진의 개념이 있다. 이 렇게 하면 열효율의 대표적인 개성과 아울러 단열화하여서, 연소실의 벽온이 높아지므로 저세 탄가 연료의 연소도 가능하게 된다. 단열기관의 착상은 1940년대 융커어스사의 2-사이클 수평 대향기관에 이미 일부 채용되었었고, 또 터어보 컴파운드에 의한 배열의 회수도 Lycoming사 R3350 엔진등에서 실용화되었던 예가 있다. 그러나 이들을 동시에 채용하여 대돌적인 연비저 강효과를 추구한 실제의 예로서는 근년 미국 육군의 위탁으로 Cummis사가 연구성과를 발효하고 있는것 뿐이다. 그리고 일본의 Komatsu사가 또한 독자적으로 단열터어보 컴파운드기관의 연 구를 하고 있다. 다음은 그 기관을 소개하고 또한 다종연료성등 단열엔진의 특성에 대하여 설명 한다.
에너지의 이용효율이 높으며 환경면에서 깨끗한 기술인 연료전지는 에너지 여건이 악화되고 지 구환경 문제가 심각해 지면서 21세기의 중요 에너지 기술로서 더욱 부각되고 있다. 이러한 연 료전지는 30여 년의 기술개발을 통해 1990년대 후반부터는 도심지의 전기와 열의 공급수단으로써 실용화될 것으로 전망되며 또한 도심지운행 시내버스의 동력원으로의 이용도 매우 밝은 전망을 갖고 있다. 90% 이상의 에너지를 수입하고 있으며, 석유 의존도를 낮추기 위해 천연가스의 도 입을 확대하고 있는 국내의 경우 천연가스를 주연료로 하는 고효율의 새로운 발전기술인 연료 전지 기술은 에너지절약과 환경측면에서 매우 유망한 기술이 될 것이다. 도입에 의한 이용과 에너지기술 자립측면에서의 과감한 기술개발 투자가 병행하여 이루어져야 할 것이다.
Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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1999.11a
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pp.89-93
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1999
연료전지는 전기화학 반응에 의해서 전기와 열을 생산하는 발전장치로서 Carnot's 효율에 제한 받는 기존 연소기관보다 높은 효율의 에너지를 얻을 수 있는 장점이 있어 이에 대한 연구가 전 세계적으로 활발하게 진행되어 오고 있다. 그 중에서도 특히 고분자 연료전지는 전해질 누출이 없고 낮은 온도에서 작동하며 부식이 없을 뿐 아니라 stack 디자인의 간편성, 큰 압력차에 대한 내구성, 긴 수명 등의 장점으로 인하여 자동차나 이동전원에 가장 적합한 장치로 평가되고 있다.(중략)
Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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2004.03a
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pp.123-134
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2004
연로로부터 화학에너지를 직접 전기에너지로 바꾸는 연료전지(Fuel Cells)중 고체형 고분자 전해질 연료전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell: PEMFC)와 직접 메탄올 연료전지(Direct Methanol Fuel Cell: DMFC)는 효율이 높고, zero emission 가능성으로 차세대 수송용 전원으로 각광받고 있는 미래 환경친화적 에너지원이다. 수소와 산소(또는 공기)와의 반응을 이용한 것이 PEMFC이고, 수소를 연료로 쓰지 않고 액체상 메탄올을 직접 연료로 사용하는 것이 DMFC이다. (중략)
Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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2003.05a
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pp.289-321
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2003
o연료전지 시장은 기술의 경쟁력 확보에 따라 Market Potential이 큰 사업 분야임. o연료전지 사업이 활성화되기 위해서는 경제성과 안전성의 문제 때문에 연료전지용 연료변환장치의 기술개발이 필수적임. o연료변환장치의 활용 분야에 따라 적정 연료, 적정 촉매 선정 및 열전달 효율을 극대화하는 반응기 설계 필요. o연료전지 자동차의 경우 기술의 난이도 때문에 궁극적으로는 On-board fuel processor보다 On-site fuel processor에 의한 수소 공급 station의 형태가 바람직함. o정부주도하에 조직적이고 체계적인 연구개발 필요.
The purpose of this paper is to compare efficiencies, two stage efficiencies, and the reduction of economic growth due to the restraint of $CO_2$ and fossil fuel in two efficiency approach by pointing out the limit of traditional efficiency approach and introducing material balance approach. The efficiencies under the traditional approach and the material balance approach report significant gaps when they are analyzed in detail. Especially, in case not including fossil fuels, the low income countries show the bad performance of production efficiencies, but OECD and high-middle income countries reveal the better performance than that of the low countries. It fails to reflect the reality justly. Based on the material balance approach, the low income countries report the higher performance and the alleviated effect of environmental components for economic growth than OECD's.
연료전지가 동작할 때에는 공기공급을 위한 압축기가 동작하게 되는데 공기의 유량에 따라 연료전지의 출력전력이 달라진다. 또한 공기의 유량에 따라 압축기에서 소비하는 전력이 달라지기 때문에 공기 유량에 따른 연료전지의 최대 효율점이 존재하게 된다. 본 논문에서는 연료전지의 출력전력에서 압축기의 손실전력을 제외한 순수 파워를 최대로 낼 수 있는 유량을 추적 제어하는 알고리즘을 제안한다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.35
no.6
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pp.740-749
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2011
The strengthened regulations for atmospheric emissions from ships have caused a necessity of new, alternative power system in ships for the low pollutant emissions and the high energy efficiency. Recently, new kinds of propulsion power system such as fuel cell system, which use hydrogen as an energy source, have been sincerely considered. The purpose of this work is to predict the performance of gasoline fueled SOFC system and to analyze the influence of operating temperature, current density, S/C, and H2 utilization ratio. The results are compared with the methane fueled system. The results show that the cell voltage and $O_2$ utilization ratio are major factors on the performance of system and the gasoline fueled SOFC system have lower efficiency than the methane fueled system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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