• 한국항공우주학회지
• /
• 제37권4호
• /
• pp.383-391
• /
• 2009

JP-7/산소 혼합기의 데토네이션 파 특성을 상세 반응 기구로부터 얻은 일 단계 유도 변수 모델을 (IPM) 이용하여 살펴보았다. 탄화수소 혼합기에 대한 상세 화학 반응 모델로 부터 신뢰할 만한 일 단계 반응 모델을 얻기 위한 일반적 과정을 본 연구에서 제시하였다. IPM은 상세 반응 모델 라이브러리로부터 획득한 유도 시간 데이터베이스를 재구성하여 얻었으며, 상세 반응 모델에 의한 결과와 비교하여 확인하였다. 이후 IPM을 유체역학해석 코드에 적용하였으며, 데토네이션 파 전파에 대한 수치해석에 이용하였다. 수치해석 결과는 탄화수소 연료 연소의 상세 반응 기구를 직접 적용해서는 가능하지 않은, JP-7/산소 혼합기의 데토네이션 파 전파 특성의 상세한 특징을 보여주었다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제31권2호
• /
• pp.72-79
• /
• 2003

고체 추진제의 소화를 위한 연소실 압력 강하시 금속입자들에 의한 복사열전달에 동적소화에 미치는 영향을 알아보았다. AP:Binder의 화학반응으로 발생하는 전도열 플럭스를 구하기 위해 화염모델을 사용하였으며, 금속입자들에 복사열 플럭스를 구하기 위해 연소흐름 모델을 사용하였다. 연소실은 크기가 무한대인 경우와 노즐에 의해 제한된 형태 두 가지를 선택하여 계산을 수행하였다. 계산에 사용된 추진제 조성을 AP:Al:CTPB=76:10:14이며 최종압력 이후, 총 열 플럭스 중 복사열 플럭스가 차지하는 비중은 5~6%정도로 나타났다. 연소실 크기가 무한대인 경우, 복사열전달을 고려한 경우의 임계 압력강하율이 복하열을 고려하지 않은 경우보다 45% 크게 나타났다. 이는 복사열전달이 동적소화에 큰 영향을 미치는 것을 보여주는 것이다.

• Advances in environmental research
• /
• 제4권3호
• /
• pp.143-153
• /
• 2015

The ventilation system is a key device to ensure both healthful indoor air quality (IAQ) and thermal comfort in buildings. The ventilation system should make the IAQ meet the standards such as ASHRAE 62. This study deals with a new approach to modeling the ventilation and IAQ requirement in residential buildings. In that approach, Elite software is used to calculate the air supply volume, and CONTAM model as a multi-zone and contaminant dispersal model is employed to estimate the contaminants' concentrations. Amongst various contaminants existing in the residential buildings, two main contaminates of carbon dioxide ($CO_2$) and carbon monoxide (CO) were considered. CO and $CO_2$ are generated mainly from combustion sources such as gas cooking and heating oven. In addition to the mentioned sources, $CO_2$ is generated from occupants' respirations. To show how that approach works, a sample house with the area of $80m^2$ located in Tehran was considered as an illustrative case study. The results showed that $CO_2$ concentration in the winter was higher than the acceptable level. Therefore, the air change rate (ACH) of 4.2 was required to lower the $CO_2$ concentration below the air quality threshold in the living room, and in the bedrooms, the rate of ventilation volume should be 11.2 ACH.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제21권5호
• /
• pp.425-434
• /
• 2010

Integrated gasification combined cycle (IGCC) is an efficient and environment-friendly power generation system which is capable of burning low-ranked coals and other renewable resources such as biofuels, petcokes and residues. In this study some process modeling on a conceptual entrained flow gasifier was conducted using the ASPEN Plus process simulator. This model is composed of three major steps; initial coal pyrolysis, combustion of volatile components, and gasification of char particles. One of the purposes of this study is to develop an effective and versatile simulation model applicable to numerous configurations of coal gasification systems. Our model does not depend on the hypothesis of chemical equilibrium as it can trace the exact reaction kinetics and incorporate the residence time calculation of solid particles in the reactors. Comparisons with previously reported models and experimental results also showed that the predictions by our model were pretty reasonable in estimating the products and the conditions of gasification processes. Verification of the accuracy of our model was mainly based upon how closely it predicts the syngas composition in the gasifier outlet. Lastly the effects of change oxygen are studied by sensitivity analysis using the developed model.

• 한국시뮬레이션학회논문지
• /
• 제29권3호
• /
• pp.9-18
• /
• 2020

대규모 화력 발전소 제어용 시뮬레이터 개발은 급수/증기 계통, 공기/연소가스 계통, 미분탄 계통 및 터빈/발전기 계통으로 구성되며, 기계적인 터빈/발전기를 제외하고 모든 계통에 대하여 모델링이 가능하다. 현재까지 화력발전의 일부 계통에 대한 신경망 시뮬레이터 개발에 대한 시도는 있었으나 전체 계통에 대한 시뮬레이터 개발은 완성된 적이 없다. 특히 모든 발전사의 핵심 기술 개발중 하나인 오토튜닝은 정확도가 높은 모든 계통에 대한 모델링이 완성되어야 이룰 수 있는 기술이다. 이에 본 논문은 신경망 알고리즘을 이용하여 시스템을 설계할 경우 가장 핵심인 입출력 관계에 대한 변수를 모든 계통에 대하여 정의하였다. 시뮬레이션을 수행한 결과 실제 보일러 계통의 95~99% 이상 정확도를 보임에 따라 본 시뮬레이터에 현장 PID 제어기를 결합할 경우 고장진단이나 오토튜닝에 활용 가능할 것이다.

• 유기물자원화
• /
• 제19권1호
• /
• pp.93-101
• /
• 2011

본 연구는 소각 시스템에 적용되는 반건식 반응기의 모델링 연구를 수행 하였다. 전산유체역학(CFD)을 이용하여 반건식 반응기에서 속도분포 온도분포를 조사하여 반응기의 최적 운전 조건을 조사하였다. 본 모델에 사용된 반응기의 직경은 3 m 이며 높이는 9 m 이다. 반응기로 유입되는 연소가스의 양은 $6,125Nm^3/hr$ 이며 반응기 유입 가스의 온도는 493K 이다. 반응기에 유입되는 소석회 양은 151 kg/hr 이다. 반응기의 입구 형상이 변하면 반응기 내의 온도가 변하며 반응기 내의 가스속도는 0.48 m/sec 에서 1.17m/sec 였으며, 반응기 출구의 가스속도는 6.9에서 7.42m/sec 였다. 모델링 결과에 의하면 반응기 내의 평균 가스 속도와 출구에서의 평균가스 속도는 각각 0.489 m/sec와 7.424 m/sec 였으며, 반응기 출구 온도는 448 K 였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제41권3호
• /
• pp.209-217
• /
• 2021

산불은 대부분 인위적인 원인에 의해 발생되지만, 산불의 피해가 대규모로 확산하는 연소 조건은 자연현상에 의해 영향을 받게 된다. 본 연구에서는 여러 인자 사이의 의존 및 인과관계를 분석할 수 있는 부분최소제곱 구조방정식 모형(PLS-SEM)을 이용하여 기상 및 가뭄이 산불 발생에 미치는 인과관계와 영향 정도를 평가하였다. 그 결과 지난 2015년부터 약 5년 기간 동안 발생한 강원도 산불에 미치는 가뭄의 영향은 27 %, 기상학적 영향은 38 %로 확인되었다. 또한, 강원도에서 발생한 산불 중에서 봄철에 발생한 산불은 약 60 %의 비율을 차지하며, 이는 기상학적 요인과 더불어 이전 연도의 가을과 겨울철 가뭄이 산불 발생에 영향을 미치는 것으로 해석된다. 산불 발생위험을 평가하는 데 있어 극심한 기상학적 가뭄이 가을과 겨울철에 발생했다면, 이듬해 봄에는 산불의 발생확률은 증가할 가능성이 있다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
• /
• 제20권1호
• /
• pp.85-93
• /
• 2006

The trend of miniaturization has been applied to the research of rockets to develop prototypes of micro rockets. In this paper, the development of a web-integrated prototyping system for three-dimensional micro rockets, and the results of combustion tests are discussed. The body of rocket was made of 6061 aluminum cylinder by lathe process. The three-dimensional micro nozzles were fabricated on the same aluminum by using micro endmills with ${\phi}100{\mu}m{sim}{\phi}500{\mu}m$ diameter. Two types of micro nozzle were fabricated and compared for performance. The total mass of the rockets was 7.32 g and that of propellant (gun powder) was 0.65 g. The thrust-to-weight ratio was between 1.58 and 1.74, and the flight test with 45 degree launch angle from the ground resulted in $46\;m{\sim}53\;m$ of horizontal flight distance. In addition, ABS housing for the micro machined rocket was fabricated using Fused Deposition Modeling (FDM). A web-based design, fabrication, and test system for micro nozzles was proposed to integrate the distributed hardware resources. Test data was sent to the designer via the same web server for the faster feedback to the rocket designer.

• Journal of Mechanical Science and Technology
• /
• 제20권9호
• /
• pp.1459-1474
• /
• 2006

The present study is focused on the development of the RIF (Representative Interactive Flamelet) model which can overcome the shortcomings of conventional approach based on the steady flamelet library. Due to the ability for interactively describing the transient behaviors of local flame structures with CFD solver, the RIF model can effectively account for the detailed mechanisms of $NO_x$ formation including thermal NO path, prompt and nitrous $NO_x$ formation, and reburning process by hydrocarbon radical without any ad-hoc procedure. The flamelet time of RIFs within a stationary turbulent flame may be thought to be Lagrangian flight time. In context with the RIF approach, this study adopts the Eulerian Particle Flamelet Model (EPFM) with mutiple flamelets which can realistically account for the spatial inhomogeneity of scalar dissipation rate. In order to systematically evaluate the capability of Eulerian particle flamelet model to predict the precise flame structure and NO formation in the multi-dimensional elliptic flames, two methanol bluffbody flames with two different injection velocities are chosen as the validation cases. Numerical results suggest that the present EPFM model has the predicative capability to realistically capture the essential features of flame structure and $NO_x$ formation in the bluff-body stabilized flames.

• 대한화학회지
• /
• 제48권1호
• /
• pp.12-16
• /
• 2004

에탄올-산소-아르곤 혼합기체의 점화 과정을 반사 충격파를 이용 1281-1625 K의 온도 범위 및 0.69-1.06 bar 압력 범위에서 고찰하였다. 점화지연시간은 급격한 압력변화와 광 방출 스펙트럼으로부터 측정하였으며, 에탄올 및 산소 기체의 농도 그리고 반응온도에 따른 점화지연시간의 의존관계를 나타내는 실험식을 구할 수 있었다. 실험결과 에탄올 점화 과정에서 연료인 에탄올의 농도가 커지면 점화지연시간이 길어지는 경향을 보였으며, 이는 메탄올 점화 과정에서 메탄올의 농도가 증가하면 점화 과정이 짧아지는 것과는 다른 경향이었다. 그리고 에탄올 점화 과정에 관하여 보다 자세히 고찰하기 위해 다양한 에탄올 연소반응 메카니즘을 이용하여 모델 연구를 수행하였다.