Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.36
no.4
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pp.459-466
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2012
The accurate engine output is basically one of important factors for the analysis of engine performance. Nowadays in-cylinder pressure analysis in internal combustion engine is also an indispensable tool for engine research and development, environment regulation and maintenance of engine. Here, it is essential more than anything else to find the correct TDC(Top Dead Center) position for the accuracy of engine output for diesel engine. Therefore this study is to analyze affecting factors to TDC position in 2-stroke large low speed engine and to suggest new method for determining correct TDC position. In the previous paper, it was mentioned that the accuracy of engine output is influenced by the determination of exact TDC position, and that 'Angle based sampling' method is better than 'Time based sampling' method in terms of precision. It was confirmed that there is 'Loss of angle', which is a difference between compression pressure peak and real TDC caused by heat loss and blow by of gas leakage. Consequently we invented new method, called "An improved method of time based sampling", which can obtain the correct engine output. The results by this method with compensating loss of angle was shown the same result by the 'Angle based sampling' method in encoder setting cylinder. This study is to suggest the new measuring method of exact engine output, and to examnine the reliance on the outcome.
In view of energy supply, biogas can be seen as alternative fuel by substituting considerable amount of fossil fuel and may be utilized for heat and power production or for transport fuel production ($CH_4-enriched$ biogas). The aim of this research is to analyse the emission of $NO_x$ and CO from biogas fired combustion engine for electric power production. The result indicate a significant effect of biogas composition ($CH_4-CO_2$ ratio) and biogas flow rate on the air pollutants emission. The emission factors from this study were compared with those of U.S. EPA. Low $CH_4-CO_2$ ratio condition typically shows the lower $NO_x$ and CO emission than higher $CH_4-CO_2$ ratio condition. At normal $CH_4-CO_2$ ratio (7:3) emission factors of $NO_x$ and CO were 1.29 and 30.43 g/MMBtu, respectively. At low $CH_4-CO_2$, ratio (6:4) emission factors of $NO_x$ and CO were 0.646 and 60.86 g/MMBtu, respectively, It should be emphasized that the actual emission may vary considerably from these results due to operating conditions including torque load and engine speed.
In this study, we analyzed the causes of major faults in the biogas plant through the case of gas engine failure when cogenerating electricity and heat using biogas as a fuel in the actual sewage treatment plant and suggested countermeasures. Hydrogen sulfide in the biogas entering the biogas engine and water caused by intermittent malfunction of the water removal system caused intercooler corrosion in the biogas engine. In addition, the siloxane in the biogas forms a silicate compound with silicon dioxide, which causes scratches and wear of the piston surface and the inner wall of the cylinder liner. The substances attached to the combustion chamber and the exhaust system were analyzed to be combined with hydrogen sulfide and other impurities. It is believed that hydrogen sulfide was supplied to the desulfurization plant for a long period of time because of the high content of hydrogen sulfide (more than 50ppm) in the biogas and the hydrogen sulfide was introduced into the engine due to the decrease of the removal efficiency due to the breakthrough point of the activated carbon in the desulfurization plant. In addition, the hydrogen sulfide degrades the function of the activated carbon for siloxane removal of the adsorption column, which is considered to be caused by the introduction of unremoved siloxane waste into the engine, resulting in various types of engine failure. Therefore, hydrogen sulfide, siloxane, and water can be regarded as the main causes of the failure of the biogas engine. Among them, hydrogen sulfide reacts with other materials causing failure and can be regarded as a substance having a great influence on the pretreatment process. As a result, optimization of $H_2S$ removal method seems to be an essential measure for stable operation of the biogas engine.
Carbon dioxide($CO_2$) agent, which has more safely extinguished fire than any other gaseous fire extinguishing agents, has been widely used in various protected enclosures and types of fires. According to the concept of performance-based design(PBD). $CO_2$ extinguishing system to be designed is needed to be evaluated for the performance of fire suppression with possible fire scenarios in an enclosure. In this paper, CFD simulations were carried out to study the effects of opening area on the performance of $CO_2$ extinguishing system and the flow characteristics in the machine room of $100m^3$ in which kerosene spill fire happened. This study showed that time of fire suppression increased linearly in proportion to the size of opening area, and fires for each model were completely suppressed prior to the end of discharge of $CO_2$ agent. It was shown that mass flow rate through opening was influenced by the combined effects of heat release rate of fire and discharge of $CO_2$ agent. After $CO_2$ agent was completely discharged, oxygen concentrations in enclosures for each model were lower than the limit concentration of combustion.
Park, Jin-Woo;Kim, Dong-Sun;Ko, Min-Su;Cho, Jung-Ho
Clean Technology
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v.20
no.1
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pp.1-6
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2014
$CO_2$ is generated by the combustion reaction, when getting the energy from fossil fuel. If the carbon dioxide emissions increases more, the global warming problem will become more serious. CCS (carbon capture storage) needs to be developed for the prevention of this. When liquefied $CO_2$ is transported, BOG (boil-off gas) is generated because of several problems. In the study, by injecting liquefied $CO_2$ in two tanks which contains $40m^3$each, the amount of BOG and its composition were measured during 30 days when generating pressure changes and external heat, loading, unloading. In result, 16,040 kg of BOG was generated and the composition has been found out to be 99.95% $CO_2$ and 0.05 % $N_2$. Also, we conducted simulation process for reliquefaction of generated BOG with vapor compression cycle using the PRO/II with PROVISION version 9.2. As a result, the refrigeration cycle of the total circulation flow rate was 42.07 kg/h and the condenser utility consumption was 48.85 kg/h.
Journal of Physiology & Pathology in Korean Medicine
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v.23
no.6
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pp.1332-1340
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2009
Moxa-combustion therapy makes use of heat stimulus and chemicals result form when cauterize the skin with moxa cones to medical cares. Despite an extensive evidence-base guiding the selection of stimulation parameters and attributes of subject, little methodologically research regarding the attributes of moxa cautery in need to provide effective stimulation. To determine moxibustion's effects of the three different moxa cautery made by three different company(as A, B, C), the small intestinal motility in rats were observed after moxibustion at ST36. Under anesthesia, each intensities(1, 5, 10 times), two regions(left and right at ST36) and a quantity(as number of 1, 5, 10 times at once) were applied to the groups divided with sex. In each intensities groups, the A product made increase with 5, 10 times in male and female group. The B and C product made increase with 10 times in male group and the B product made increase with 1, 5, 10 times and the C product made increase with 5 times in female group. In two regions(left and right at ST36) groups, the A and C product made increase with 1(right), 5(right) times and the B product made increase with 1(left), 10(left), 10(right) times in male group. In female group, the A product made increase with 5(left), 5(right), 10(right) times and the B product made increase with 1(left), 10(left), 10(right) times and the C product made increase with 5(left), 10(left) times. In a quantity(as number of 1, 5, 10 times at once) groups, the A and B product did not show any changes but the C product made increase with a quantity of 10 times in male group. In female group, The B product made increase with a quantity of 1 times and the C product made increase with a quantity of 5 times, but the A product did not show any changes. Three different moxa cautery made by three different company made differents result in each group divided with sex. With these results, it was suggested that we should consider the a process of manufacture and moxa cautery's quality for the adequate value of moxibustion.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.17
no.10
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pp.725-731
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2016
This study numerically investigates the thermal performance of a 2.0-kW butane-based combustion heating system for an electric vehicle under cold conditions. The system is used for cabin space heating and coolant-based battery thermal management. ANSYS CFX 17 software was used for parametric analysis. The mass flow rates of cold air and coolant were varied, and their effects were compared. The numerical results were validated with theoretical studies, which showed an error of 0.15%. As the outside air mass flow rates were increased to 0.005, 0.01, and 0.015 kg/s, the cabin supply air temperature decreased continuously while the coolant outlet temperature increased. When the coolant mass flow rates were increased to 0.005, 0.01 and 0.015 kg/s, the air temperature increased while the coolant outlet temperatures decreased. The optimal mass flow rates are discussed in a consideration of the requirements for high cabin heating capacity and efficient battery thermal management.
Journal of the Korean Applied Science and Technology
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v.36
no.2
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pp.668-675
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2019
Fine dust in air pollutants is recognized as one of the most serious social environmental problems. Most of the NOx is generated in a combustion process such as that of a coal-fired power plant, and therefore efficient elimination of the NOx from the coal-fired power plants is needed. This study investigates the removal efficiency of using $TiO_2$, a photocatalyst, to remove NOx by Selective Catalytic Reduction (SCR). To evaluate the NOx removal efficiency, $TiO_2$ catalyst and phosphate binder were mixed on the surface of the $Al_2O_3$ substrate with the exothermic agent, and the substrate was heat-treated. The NOx removal efficiency of the catalysts was evaluated according to the temperature, and XRD, SEM, TG-DTA and BET analyzes were performed to investigate the physicochemical properties of the catalysts. NOx removal efficiency was 58.7%~65.9% at 20min, 63.7~66.0% at 30min with temperature change according to time($250^{\circ}C{\sim}500^{\circ}C$). The $TiO_2$ used in the SCR for NOx removal is judged to have the most efficient removal efficiency at $300^{\circ}C$.
Upon the combustion of coal particles in a coal-fired power plant, fly ash (80%) and bottom ash (20%) are unavoidably produced. Most of the ashes are, however, just dumped onto a landfill site. When the landfill site that takes the fly ash and bottom ash is saturated, further operation of the coal-fired power plant might be discontinued unless a new alternative landfill site is prepared. In this study, wet flotation separation system (floating process) was employed in order to recover unburned carbon (UC), ceramic microsphere (CM) and cleaned ash (CA), all of which serving as useful components within fly ash. The average recovered fractions of UC, CM, and CA from fly ash were 92.10, 75.75, and 69.71, respectively, while the recovered fractions of UC were higher than those of CM and CA by 16% and 22%, respectively. The combustible component (CC) within the recovered UC possessed a weight percentage as high as 52.54wt%, whereas the burning heat of UC was estimated to be $4,232kcal\;kg^{-1}$. As more carbon-containing UC is recovered from fly ash, UC is expected to be used successfully as an industrial fuel. Owing to the effects of pH, more efficient chemical separations of CM and CA, rather than UC, were obtained. The average $SiO_2$ contents within the separated CM and CA had a value of 53.55wt% and 78.66wt%, respectively, which is indicative of their plausible future application as industrial materials in many fields.
Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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v.27
no.1
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pp.153-160
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2021
Nitrous oxide is a global warming substance and is known as the main cause of the destruction of the ozone layer because its global warming effect is 310 times stronger than carbon dioxide, and it takes 120 years to decompose. Therefore, in this study, we investigated the characteristics of NOx emission from N2O reduction by thermal decomposition of N2O. Bunsen premixed flames were adopted as a heat source to form a high-temperature flow field, and the experimental variables were nozzle exit velocity, co-axial velocity, and N2O dilution rate. NO production rates increased with increasing N2O dilution rates, regardless of nozzle exit velocities and co-axial flow rates. For N2O, large quantities were emitted from a stable premixed flame with suppressed combustion instability (Kelvin Helmholtz instability) because the thermal decomposition time is not sufficient with the relatively short residence time of N2O near the flame surface. Thus, to improve the reduction efficiency of N2O, it is considered effective to increase the residence time of N2O by selecting the nozzle exit velocities, where K-H instability is generated and formed a flow structure of toroidal vortex near the flame surface.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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