• 제목/요약/키워드: 열원 모델

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환경산업(環境産業)의 경제성평가 모델: 난방시스템을 중심(中心)으로

  • 김종달;조전혁
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제6권1호
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    • pp.129-152
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    • 1996
  • 본 연구는 다양한 변수에 따라 달라지는 환경산업의 경제성을 비교평가히는 모델을 개발한 것이다. 최근 환경산업으로 부각되고 있는 지역난방과 개별가스난방사업을 사례로 모델을 실증적으로 적용하여 시뮬레이션하였다. 열병합발전과 보조보일러 및 쓰레기 소각로로 구성된 지역난방시스템과 소각로와 개별 가스보일러로 구성된 개별난방시스템을 각각 최적화하고 최저비용을 구하여 비교한 것이다. 분석대상에 쓰레기소각로을 첨가함으로써 매립에서 소각으로 바뀌는 쓰레기정책을 반영하였으나 소각로 규모는 사전에 열공급과는 무관하게 결정되므로 다른 시스템과 연계하여 최적화 하지 않고 600톤/일의 규모로 정하여 분석하였다. 최적화하는 경우는 훨씬 규모가 줄어드는 것으로 나타났다. 국가경제적인 측면에서 다양한 난방방식에 따른 규모별, 열원별, 지역별(기후별), 사용연료별로 경제성과 환경성을 비교평가함으로써 변수의 변화에 따른 합리적인 난방방식 및 사용연료를 선택하도록 하였다. 환경배출량도 동시에 비교하였으나 시나리오 간에 크게 차이가 나지않아 비교에는 포함시키지 않았다. 이 모델은 난방사업 뿐만 아니라 갈등이 예상되는 다른 환경산업들을 평가하는데도 용이하게 활용될 수 있도록 GAUSS프로그램으로 개발되어 있다.

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Beer-Lambert 법칙을 적용한 레이저 열원 프로파일 모델링 및 레이저무기용 반사경의 열변형 해석을 통한 구조-열-광학 성능 연구 (A Study on Structural-Thermal-Optical Performance through Laser Heat Source Profile Modeling Using Beer-Lambert's Law and Thermal Deformation Analysis of the Mirror for Laser Weapon System)

  • 홍대기
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.18-27
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    • 2023
  • 본 논문에서는 열해석의 하중조건으로 레이저 열원을 설정하여 반사경의 구조-열-광학 성능 분석을 수행하였다. 레이저 열원 모델은 가우시안 빔을 바탕으로 반투명한 소재를 고려한 Beer-Lambert 법칙을 적용하여 하중조건으로 선정하였으며, 반사경만의 성능 분석을 위하여 기구부는 고려하지 않았다. 열변형해석을 수행하여 반사경 표면의 온도 변화로 인한 열응력과 열변형 데이터를 얻었다. 열변형에 의한 반사경 표면의 변위 데이터를 Zernike 다항식에 피팅하여 파면오차를 계산하였으며, 이를 통해 고에너지 레이저가 반사경으로 입사될 때 반사경의 광학 성능을 예측할 수 있었다.

빙축열 시스템의 성능평가

  • 윤정인
    • 대한설비공학회지:설비저널
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    • 제29권7호
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    • pp.60-67
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    • 2000
  • 현재까지 많은 공조용 빙축열 시스템이 전력수요 평준화를 목적으로 개발되어 설비에 적용되어 왔다. 지금까지 각종 학회에서 발표된 내용들은 기업에서 개발된 빙축열 시스템의 제빙 방식의 특징이나 시운전 결과가 중심이고, 빙축열 시스템의 평가, 특히 실제 설비의 운전 데이터에 기초한 시스템 성능 평가에 대한 내용은 많지 않았다. 이번에 소개하고자 하는 기술은 현장 제조형의 과냉각 방식 빙축열시스템의 실제 설비를 대상으로 제빙조의 제빙성능과 해빙성능에 관하여 모델해석를 기초로 평가하고, 제빙효율, 소비전력, 운전비용과 관련하여 설명함으로서 열원시스템을 평가하고자 한다.

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공기열원 히트펌프를 위한 공기식 지중 열교환기(GAHX) 설계 및 분석 연구 (Ground Air Heat Exchanger Design and Analysis for Air Source Heat Pump)

  • 이광섭;류남진;강은철;이의준
    • 한국지열·수열에너지학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.1-6
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    • 2016
  • A ground air heat exchanger (GAHX), also called earth air heat exchanger is a useful technology to be integrated with other renewable energy technologies. In this study, ground-air heat exchanger system for the air source heat pump is introduced. The purpose of this study is to design the volumetric flow rate and the length of GAHX system. A GAHX length model equation has been developed and used for calculation. GAHX thermal efficiency are recommended as 75% and 85% in order to optimize pipe length. $2,750m^3/h$, $2,420m^3/h$ of volumetric flow rate on 88.3m, 111.7m length are suggested for providing 7.5kW thermal capacity. And the number of path is recommended more than two to minimize pressure drop. For future study, advanced model equation study with ground thermal behavior and a more efficient GAHX design will be considered.

멀티 핀/핑거 FinFET 트랜지스터의 열 저항 해석과 모델링 (Analysis and modeling of thermal resistance of multi fin/finger FinFETs)

  • 장문용;김소영
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권8호
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    • pp.39-48
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    • 2016
  • 본 논문에서는 소스와 드레인의 구조가 육각형인 FinFET에서 구조 변수 및 핀/핑거 개수 증가에 따른 열 저항 모델을 제안한다. 소자의 크기가 감소하여 발열 효과 및 열 특성의 영향이 커졌으며, 이를 분석하기 위해 소자의 열 저항은 중요한 요소이다. 열 저항 모델은 소자에서 열이 생성되는 열원과 열이 빠져나가는 contact를 설정했으며, 도메인은 열원과 4 부분의 소스, 드레인, 게이트, 서브스트레이트 contact를 통해 나누어진다. 또 각각의 contact 열 저항 모델은 TCAD의 시뮬레이션 결과의 온도 및 열 흐름을 분석하여 해석이 용이한 형태로 세분화하였다. 도메인들은 그 구조에 따라 구조 변수를 통한 적분 및 등각 매핑 방식을 기반으로 모델링하였다. 먼저 싱글 핀으로 열 저항을 분석하여 모델링하였으며, 멀티 핀/핑거의 열 저항 모델의 정확도를 높이기 위해 채널증가에 따른 파라미터의 변화를 적용하였다. 제안한 열 저항 모델은 3D Technology CAD 시뮬레이션을 해석하여 얻은 열 저항 결과와 비교하였으며, 싱글 핀 및 멀티 핀의 전체 열 저항 모델은 3 % 이하의 오차를 얻었다. 제안한 열 저항은 핀/핑거 개수의 증가에 따른 열 저항을 예측할 수 있으며, 발열효과 및 열 특성 분석을 계산하여 회로 특성을 개선할 수 있다.

열원 입력과 비드 생성 방법이 원통형 다층 금속 용접 과정의 유한요소해석에 미치는 영향 (Effects of Heat Input and Bead Generation Methods on Finite Element Analysis of Cylindrical Multi-Pass Welding Process of Metals)

  • 박원동;반치범;김지훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권6호
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    • pp.455-467
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    • 2017
  • 본 논문에서는 원통형 다층 이종 금속 용접부를 대상으로 유한요소 해석을 수행하여, 열원 입력 방법과 용접 비드 생성 방법이 용접 잔류 응력 분포에 미치는 영향을 고려하였다. 열원 입력 방법은 열속 입력 방법과 온도 경계조건 입력 방법으로 나누어 비교하였고, 용접 비드 생성 방법은 요소망 생성 방법과 평온 요소망 방법으로 나누어 비교하였다. 두 열원 입력 방법에 따른 열 해석 결과는 차이가 있었으나, 응력 해석 결과는 유사하였다. 이것은 고온(약 $1000^{\circ}C$ 이상)에 노출되었던 영역이 비슷하고, 고온에서 재료의 강도가 매우 낮아 용접 비드의 온도가 용접잔류응력에 미치는 영향이 미미하기 때문이다. 두 용접 비드 생성 방법의 용접 잔류응력 분포는 유사하였지만 요소망 생성 방법 적용 시 용접 비드 경계에서 겹침과 들뜸이 발생하였다. 대변형이 발생하는 모델의 용접부 형상을 정확하게 모사하기 위해서는 평온요소망이 더 적합하다고 판단된다.

고능률 고속연삭에서 열원 모델에 관한 연구 (A Study on Heat Source Model to High Efficiency Speed Grinding)

  • 김남경
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.1-6
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    • 2001
  • An analytical thermal model of HESG(higt efficiency speed grinding) is presented, in which the heat flux to workpiece in grinding zone is modeled as time dependent and moves along a slope decided by contact chord(approximation of con-tact arc). By matching the maximum surface temperature of workpiece derived from this model to the maximum surface temperature of grinding wheel composite as done in Lavins simple thermal model, the relation of maximum surface tem-perature and energy partition of workpiece to grinding speed is obtained. In high speed grinding, as wheel speed increases, energy partition decreases with no regard to table speed.

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비선형 열원모델을 이용한 Rijke tube 내열음향 불안정 곡선의 수치예측기법 (Numerical Prediction of Thermoacoustic Instability in Rijke Tube Using Non-linear Model for Heat Source)

  • 송우석;이승배
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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    • pp.2524-2529
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    • 2008
  • The thermal system like a combustion chamber is believed to experience a significant instability problem with vibration in case that the thermal energy or the acoustic energy are transformed into a different form through a relevant path. This study deals with a numerically- predicted, Thermoacoustic instability in a Rijke tube by using a non-linear model for a heat source. The heating part where the energy transformation occurs actively is modeled after simulating two-dimensional cylinder case with constant surface temperature, and a nonlinear model that accounts for the transfer function of magnitude- and phase-characteristics is properly implemented so as to be dependent on the pulsation strength in the tube. The heat source model is observed to result in equivalent Thermoacoustic instabilities in the Rijke tube except low flow-rate cases in which the natural convection is dominant.

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원전 시뮬레이터 노심모델 Tuning 지원 프로그램 개발 (Development of the Tuning-Support Program for Neutronics Model in the NPP Simulator)

  • 서인용;홍진혁;이명수;고병만
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 2005년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.165-170
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    • 2005
  • 원전 시뮬레이터의 노심모델(REMARK)은 원자로에서 발생하는 1차원 열원을 정확히 모사하고, 정상상태 및 과도상태의 반응도 변화에 따른 중성자속의 거동을 실제 원자로와 유사하게 모사할 수 있어야 한다. 모사의 정확성을 높이기 위해 Tuning 작업이 필수적이나 그 작업 단계가 매우 복잡하여 많은 시간과 노력이 필요하기 때문에 이를 간소화하면서 정확성을 높일 수 있는 Tuning 지원 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램의 사용결과 신속하고 정확한 Tuning이 가능하였다.

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제지공장 가열 실린더의 모델링 (Modeling of Drying Cylinders in Paper Plants)

  • 곽기영;여영구;김영곤;최경석;강홍
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2003년도 추계학술발표논문집
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    • pp.249-271
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    • 2003
  • 본 연구에서는 제지공장의 건조공정에서 실린더 내에 열원으로 공급되는 수증기가 실린더 표면에 이르기까지의 동특성으로부터 건조 실린더에 대한 모델을 구하고 입력변화에 따른 공정 응답의 특성을 분석하였다. 실제 조업조건에 근거한 건조공정 모델에서 수중기 압력이 주요 변수로 작용하며 응축수에서 캔버스에 이르는 계 사이의 열전달 계수는 물질의 열 전도도와 제지공장 운전자료로부터 경험적인 식으로 나타낼 수 있음을 확인하였다. 아울러 실제 공정의 출력변수인 수분함량과 측정된 지필의 온도(open-run, free-run)를 이용하여 모델의 타당성을 검증하였으며 제지공장의 운전 특성을 나타내는 모델에서 유도된 전달함수로 대상 공정의 동특성을 분석하고 안정성 여부를 확인하였다.

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