• 제목/요약/키워드: Electric Pump Cycle

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선박폐열회수(WHRS) ORC 시스템의 과열기 구성에 따른 특성 해석 (An analysis on the characteristics of superheater organization of ORC system for marine waste heat recovery system(WHRS))

  • 김종권;김유택;강호근
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권1호
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    • pp.8-14
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    • 2014
  • 본 연구에서는 R-245fa를 작동유체로 하는 250kW급의 선박폐열회수 발전 시스템을 설계하고 과열기의 구성에 따른 사이클 특성을 연구 하였다. 과열기와 증발기의 직렬연결과 병렬연결의 2가지 조건을 시뮬레이션 하였다. 과열기와 증발기의 직렬연결 시뮬레이션에서는 작동유체 과열에 따른 엔탈피 증가로 4.7%의 출력상승을 얻을 수 있었고, 목표출력을 250kW로 정하였을 경우에는 사이클유량을 4.1% 감소시킬 수 있었다. 과열기와 증발기의 병렬연결 시뮬레이션에서는 사이클의 목표출력을 250kW로 정하였을 경우에 과열기로 가는 열원유체의 유량이 증가함에 따라 사이클 유량이 감소하여 작동유체펌프의 소요동력이 최대 7.9% 감소 하였으며, 유량비율에 따른 사이클효율과 정미효율은 큰 변화가 없었다.

실시간 일정압력 제어기술을 적용한 냉난방장치의 피크부하 저감과 에너지 효율 향상을 위한 시스템 개발 (Development of Heating and Cooling System with New Heat Exchange Cycle for High Efficiency and Peak Power Reduction Using Real time Constant Refrigerant Pressure Control)

  • 최선영;이영국;최명광;최태원
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제29권11호
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    • pp.53-58
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    • 2015
  • Systemic heating and cooling air conditioning systems are popular in various industrial fields and even home. Recently, the rate of supply of this kind of multi-heat pump has been increased under ESCO financing supporting system. Generally the heat pumping system has a structural simplicity and easy installation benefits. and has good running efficiency under normal designed condition. But under extreme climate condition (over $+30^{\circ}C$, under $-10^{\circ}C$), this system exposes abnormal power consumption. It causes high progressive electric power rates and resultant peak power capacity of power plant. In this paper, a novel system concept of buffering refrigerant accumulator and constant pressure control system to relieve peak power load is proposed and this system's utility is verified with an prototype experimental system.

전기펌프 사이클 상단 엔진을 적용한 소형발사체 성능 비교연구 (Comparative Study on the Performance of Small Satellites Launch Vehicle Employing ElecPump Cycle Upper Stage Engine)

  • 유병일;곽현덕;김홍집
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.107-121
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    • 2020
  • 전기펌프 사이클을 상단 엔진으로 사용하는 2단형 소형발사체의 성능 해석을 수행하였다. 1단은 한국형발사체 시험발사체를 사용하고 상단은 액체메탄과 케로신(RP-1)을 연료로 사용하는 전기펌프 사이클엔진을 상정하였다. 상단 질량 예측을 위한 모델을 제시하고, 총 역적을 고정한 상태에서 20~40 kN의 추력과 연소압력 3~6 MPa, 노즐 확대비 60~100의 범위에 대하여 해석을 실시하였다. 최대 속도증분을 가지는 혼합비를 제시하고 단 질량 예측을 통해 LEO(Low Earth Orbit)와 SSO(Sun Synchronous Orbit) 궤도투입 성능을 계산하였다. 액체메탄, RP-1 두 경우 모두 추력 20 kN, 연소압력 3 MPa, 확대비 100의 경우에 최대 궤도투입중량의 결과를 보였으며, 이 때의 혼합비는 액체메탄의 경우 3.49, RP-1의 경우 2.75이다. 또한 ASTOS를 이용하여 LEO 임무일 경우의 1단 및 페어링의 낙하점을 분석하였다.

LCC를 이용한 공조 방식별 비교 연구 (Comparison Study of Air-conditioning Systems using LCC Analysis)

  • 김종국;정광섭;김영일
    • 한국지열·수열에너지학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.12-18
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    • 2012
  • The purpose of this study is to make an economic analysis(Life cycle cost) of selecting optimal air conditioning system for a research building which is 8 stories with a total floor area of $32,010m^2$. Energy consumptions of three proposed air-conditioning systems(Alt-1,2,3) that reflect the government green-growth policy are calculated and compared. The results show that life cycle cost of Alt-3(Ventilation DX AHU+EHP) is less than Alt-1(EHP+ventilation DX AHU) by 5.1%, and Alt-2(Absorption chiller/heater+EHP) by 34.3%. Annual energy consumption of Alt-3 is less than Alt-1 by 9.9%, and Alt-2 by 37.4%. Annual $CO_2$ emission of Alt-3 is less than Alt-1 by 9.9%, and Alt-2 by 0.2%.

배열 이용형 흡수식 사이클 특성평가 (Characteristics Evaluation of Absorption Cycles using the Waste Heat)

  • 윤정인;권오경;문춘근
    • 태양에너지
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    • 제18권4호
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    • pp.23-32
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    • 1998
  • Fuel cells supply electric power and heat at work, and their exhaust gas is comparatively clear. So they are in the limelight as one of the co-generation systems which behave friendly with the environment. Fuel cells discharge both steam and hot water. Accordingly, if we combine absorption heat pump driven by waste heat with fuel cells, we can construct an advanced energy conserving system. The purpose of this study is the objective for evaluating the possibilities of effectively utilizing waste heat of fuel cells as a heat source for the single and double effect absorption systems. Simulation studies on single and double effect absorption have been performed for water/lithium-bromide pair. The effectiveness of introducing a waste heat source of fuel cells is demonstrated. The result of this study showed that total efficiency was about 85% at rated operation and about 75% at 75% load operation. Absorption cycle moved to more strong concentration when fuel cell operated at 75% load.

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역세 배출수 처리를 위한 관형막의 전량여과 운전 적용에 대한 연구 (A Study about Applicability of Treatment for Backwash Water Using Tubular Membrane System with Dead-End Operation Mode)

  • 엄정열;김관엽;김영훈;송준섭;김형수;한명애;양형석
    • 상하수도학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.437-444
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    • 2008
  • Many other countries have investigated the new backwash water treatment process to save the existing water resource. There are various methods for reusing backwash water, but the membrane system has received the most interest for its efficiency. The objective of this study was to certify the application of membrane filtration system for the backwash water treatment. The experiment equipment was composed of Lab scale tubular membrane filtration system. Generally, cross-flow operation mode is used in the tubular membrane system but cross-flow operation mode demands high electric cost mainly for the pump energy. So to cut off electric cost, dead-end operation mode was used in this experiment. Filtration and bleed operation cycle was used in this membrane system. Backwash water was concentrated during the filtration process and when backwash water reached our target suspended solid concentration, it was discharged from this system. For efficient operation of filtration and bleed, mathematical matrix was drawn up and with this matrix we could simulate various sets of filtration and bleed time.

소형발사체 개발 및 최신 기술 동향 (Technology and Development Trends of Small Launch Vehicles)

  • 최준섭;허환일;기원근
    • 한국추진공학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.91-102
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    • 2020
  • 최근 민간이 우주개발을 주도하는 뉴스페이스 시대가 시작되었다. 뉴스페이스 시대는 소형위성 시장 및 소형발사체 시장의 규모가 확대됨에 따라 민간이 우주개발에 적극 참여하는 시대라고 할 수 있다. 우주개발 선진국에서는 소형발사체의 경쟁력을 확보하기 위해 개발/제작/운용비용의 감소시키는 노력을 하고 있다. 본 논문에서는 도전적인 우주개발을 위한 국외 소형발사체 개발 동향 및 소요 기술의 동향을 분석하고 요약하였다. 소요 기술 중 전기 펌프, 적층 제조 등 spin-on 기술을 우주개발기술에 활용하기 위한 연구 개발이 시급하게 필요하다.

탄성유체윤활해석에 의한 연료 펌프 저널베어링 최적간극 선정 연구 (A Study on the Optimum Clearance Selection of Fuel Pump Journal Bearing with Elasto-hydrodynamic Lubrication Analysis)

  • 안성찬;이상돈;손정호;조용주
    • Tribology and Lubricants
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    • 제33권1호
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    • pp.23-30
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    • 2017
  • The electric controlled marine diesel engine has fuel pump generating the high pressurized fuel for fuel injection to combustion chamber via a common rail. Fuel pump consists of a cam-roller system. Journal bearing installed between a roller and a cam-roller pin is subjected to fluctuating heavy and instant loads by cam lift. First, Kinematic analysis is carried out to predict bearing loads during one cycle acting on the journal bearing. Second, flexible multi-body dynamic analysis and transient elasto-hydrodynamic(EHD) lubrication analysis for journal bearing considering elastic deformation of cam-roller pin, roller and bearing are conducted using AVL EXCITE/PU software to predict lubrication performance. The clearance ratio and journal groove shape providing lubrication oil are important parameter in bearing design having good performance and can be changed easier than other design parameters such as diameter, width, oil supply pressure and bearing material grade. Generally, journal bearing performance is represented by the minimum oil film thickness(MOFT) and peak oil film pressure(POFP). As well as the traditional design parameters(MOFT, POFP), in this study, temperature rise of lubrication oil is also evaluated through the side leakage flow of supplied oil. By the evaluating MOFT, POFP and temperature rise, the optimum bearing clearance ratio is decided.

1kW급 유기랭킨사이클용 스크롤 팽창기의 성능 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Performance Characteristics of a Scroll Expander for 1kW-class Organic Rankine Cycle)

  • 김도균;윤은구;윤상열;김경천
    • 한국가스학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.41-48
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    • 2015
  • 스크롤 팽창기의 성능특성은 유기랭킨사이클 (ORC) 시스템의 성능에 가장 중요한 변수이다. 본 연구에서는 1kW급 ORC 시스템을 구성하여 다양한 작동 조건에서 스크롤 팽창기의 성능특성을 파악하였다. ORC 시스템은 증발기, 스크롤 팽창기, 응축기, 작동유체펌프로 구성되어 있으며, 작동유체로 R245fa를 사용하였다. 고온수 온도는 50kW급 전기히터에 의해 $80^{\circ}C$에서 $115^{\circ}C$까지 제어되었다. 스크롤 팽창기의 최대 등엔트로피 효율은 77%로 측정되었고, ORC 시스템의 축동력은 열원의 온도 조건 및 팽창기의 회전속도에 따라 0.5kW에서 1.8kW까지 측정되었다.

액체 추진제 공급시스템의 정특성 모델링 및 검증 (Modeling and Validation of a Liquid Propellant Supply System in Steady States)

  • 이주연;기원근;허환일;노태성;이형진
    • 한국추진공학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.143-154
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    • 2020
  • 액체로켓엔진의 추진제 공급시스템의 각 요소와 전체 시스템에 대한 보편적 모델에 실험계수를 적용한 수학적 모델링 기법을 소형 액체로켓엔진을 모사한 수류 시험 장치를 통한 실험 결과로부터 검증하였다. 유체저항요소와 펌프의 압력 변화에 대한 예측을 수행하였으며 예측 정확도 향상을 위해 구성요소 모델링에 대하여 실험계수를 적용하였다. 이를 위해 각 구성요소에 대해 유동의 지배방정식이나 이미 알려진 경험식을 기반으로 실험계수의 도출 방안에 대하여 정리하였으며 사용한 상용품의 실험계수를 제시하였다. 모델링을 통한 예측 결과는 실험 데이터와 비교적 잘 일치하였다. 실험데이터와의 검증을 통해 시뮬레이션의 정확도에 영향을 미치는 인자에 대해 분석하고 시스템 해석의 정확도 향상 방안에 대하여 제안하였다.