Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
/
v.34
no.6
/
pp.657-666
/
2023
In this study, experiments and numerical analysis were conducted to investigate the exhaust gas flow in a common exhaust system of multiple solid oxide fuel cells. The system was fabricated based on KGS code and operated within a pressure range of 0.12 kPa, with flow rates ranging from 79.1 to 103.4 L/min. Numerical modeling was validated with a mean absolute error of 3.8% for pressure results. The study assessed the impact of changes in area ratio and emergency stops on pressure distribution, velocity vectors, and wall shear stress. The findings revealed no significant factors causing high differential pressure or backflow.
The propulsion technology used in unmanned Aerial Vehicles (UAVs)—which represent one of the most important development directions in aviation—is significantly related to their flight performance. This review paper discusses the different types of propulsion technologies used in unmanned aerial vehicles, namely the internal combustion engine (reciprocating, rotary, and gas turbine engines), the hybrid system, and the pure electric system. In particular, this paper presents and discusses the classification, working principles, characteristics, and critical technologies of these types of propulsion systems. These findings are expected to be helpful in establishing a development framework, comprehensive views, and multiple comparisons of future UAV propulsion systems.
DLC coatings have been widely applied in industrial fields that require high corrosion resistance due to their excellent mechanical characteristics and chemical stability. In this research, effects of DLC coating thickness and defects on corrosion resistance were investigated for application of metallic bipolar plates in polymer membrane electrolyte fuel cells (PEMFCs). Results revealed that a DLC coating thickness of 0.7 ㎛ could lead to a defect size reduction of about 75.9% compared to that of 0.3 ㎛.As a result of potentiodynamic polarization experiments, the current density under a potential of 0.6 V was measured to be less than 1 ㎂/cm2,which was an excellent value. Inparticular, the delamination ratio and the decrease rate of maximum pitting depth were up to 84.8% and 63.3%, respectively, with an increase in the DLC coating thickness. These results demonstrate that DLC coating thickness and defects are factors that can affect corrosion resistance of DLC coating and its substrate.
Yubin Kim;Kihwan Kim;Seungcheol Ryu;Hojun Cha;Seokho Kim
Progress in Superconductivity and Cryogenics
/
v.26
no.1
/
pp.25-30
/
2024
High-temperature superconducting rotors offer advantages in terms of output-to-weight ratio and efficiency compared to conventional phase conduction motors or generators. The rotor can be cooled by conduction cooling, which attaches a cryocooler, and by refrigerant circulation, which uses circulating liquid or gas neon, helium and hydrogen. Recent work has focused on environmental issues and on high-temperature superconducting motors cooled with liquid hydrogen that can be combined with fuel cells. However, to ensure smooth supply and return of the cryogenic cooling fluid, a cryogenic rotational coupling between the rotating and stationary parts is necessary. Additionally, the development of a sealing structure to minimize fluid leakage applicable to the coupling is essential. This study describes the design and performance evaluation of a non-contact sealing method, specifically a labyrinth seal, which avoids power loss and heat load caused by friction in contact sealing structures. The seal design incorporates a spiral flow path to reduce leakage using centrifugal force, and computational fluid dynamics (CFD) simulations were conducted to analyze the flow path and rotational speed. A performance evaluation device was configured and employed to evaluate the designed seal. The results of this study will be used to develop a cryogenic rotational coupling with supply and return flow paths for cryogenic applications.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
/
v.35
no.4
/
pp.391-397
/
2011
The use of Hydrogen as a fuel is receiving considerable attention and as a result, research on novel methods of hydrogen production is necessary so that the hydrogen demands in the future can be satisfied. This study presents experimental data on methanol Autothermal Reformation that quantifies the relationship between the oxygen-to-methanol ratio ($O_2/CH_3OH$) and reformer efficiency. For each catalyst configuration, the $O_2/CH_3OH$ was varied from 0.1 to 0.4, with an increment of 0.05, to investigate the effects of $O_2/CH_3OH$ on the reactor performance, including temperature profile, conversion, and efficiency. $O_2/CH_3OH$ was increased from 0.15 to 0.20, and the catalyst bed temperature increased by $235^{\circ}C$ to approximately $550^{\circ}C$. The catalyst bed temperature increased with increasing $O_2/CH_3OH$ as the reaction shifted from endothermic to exothermic reaction and as a result, excess heat, which raised the reactor temperature, was generated. The reactor performance was shown to be highly dependent on $O_2/CH_3OH$. The optimum $O_2/CH_3OH$ = 0.30 found in the experimental tests is 30% higher than the theoretical optimum of 0.23. This is attributed to a combination of factors such as the concentrations of the $O_2$ and $CH_3OH$ gas, reaction rate, catalyst effects, heat loss from the reactor, and the difference between the actual amounts of reaction products formed and the theoretical amounts of the reaction products.
This study evaluated fuel properties of composite materials which were prepared by mixing a waste activated carbon from the used purifier filter with torrefied wood powder. Wood species of the raw material of torrefied wood powder are oak wood (Quercus serrata Thunb. ex Murray) and pine wood (Pinus densiflora Siebold & Zucc). And the treatment conditions used for this study were 300 s, 450 s, and 600 s at $200^{\circ}C$ for the wood roaster. Also, the mixing ratios are 5 : 95, 10 : 90, 15 : 85, 20 : 80, 40 : 60, 60 : 40 and 80 : 20 (waste activated carbon : torrefied wood powder). The fuel properties such as highly heating value (HHV), elementary analysis and ash content were evaluated. The results obtained are followings; 1. Despite the same treatment condition of wood roasting, pine wood has higher carbon contents than oak wood. Therefore, pine wood indicated the optimum carbonization at low temperature and short treatment times. 2. The gross calorific value and ash content increased as the mixing ratio of waste activated carbon increased. 3. Mixtures of the waste activated carbon and torrefied wood powder showed greater gross calorific value than those of the mixtures of waste activated carbon and the untreated wood powder. Also, the pine wood resulted in higher heating value that thaose of the oak wood. 4. When composite fuels that were composed waste activate carbon and wood powder are used, higher temperature conditions are required because the combustion is incomplete at $800^{\circ}C$ and 4 hours. 5. The increasing rate of the gross calorific value of mixtures of waste activated carbon and untreated wood powder is higher than does the mixtures of waste activated carbon and torrefied wood powder. Also, this phenomenon is more obvious for pine woods. Therefore, an optimal mixing ratio of waste activated carbon was determined to be between 5% and 10% (wt%). Also, this condition satisfied the requirement of the No.1 grade of wood pellet.
An, Junyeong;Lee, Byung Kwon;Jeon, Byong-Hun;Ji, Min-Kyu
Clean Technology
/
v.27
no.1
/
pp.1-8
/
2021
Due to the negative impacts of microplastics (MPs) on the ecosystem, the investigation of its occurrence and its treatment from sewage and wastewater treatment plants (WWTPs) have received a lot of attention in the recent years. Most MPs are precipitated and removed with the sludge during the treatment process. Proper sludge management is immensely necessary to avoid MP exposure in the environment. However, the domestic research on this aspect is limited. This study reviews appropriate sludge management approaches to decrease environmental MP exposure. This can be achieved through investigating sludge generation and treatment, regulation laws and government policy trends with an emphasis on WWTPs. The ratio of sludge in sewage treatment plants has been observed to be highest in recycling followed by incineration and landfills. Recycling is the highest in fuel followed by construction materials and composting. For WWTPs, the highest ratio is in recycling followed by fuel and landfills, and recycling is confirmed in the following order: incineration > after composting > after solidification > earthworm breeding. Treatment approaches that can increase the exposure of MPs to the ecosystem are considered to be used in landfills and agricultural fields. However, this method is not appropriate given the insufficient capacity of domestic landfills and the sufficient supply of existing chemical and animal manure fertilizers. Instead, it would be rational in terms of environmental preservation to expand the use of fuel and energy in connection with the new and renewable energy policy, and to actively seek the use of sub-materials for construction materials. In order to secure the basic data for the effectiveness of future planning and revision of related laws, it is required to perform an in-depth investigation of the sludge supply and demand status along with the environmental and economic effects.
Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
/
v.21
no.2
/
pp.188-193
/
2015
It has been generally recognized that $N_2O$(Nitrous Oxide) emission from marine diesel engines has a close correlation with $SO_2$(Sulfur Dioxide) emission, and diversity of fuel elements using ships affects characteristics of the $N_2O$ emission. According to recent reports, in case of existence of an enough large NO(Nitric Oxide) generated as fuel combustion, effect of the $SO_2$ emission in exhaust gas on the $N_2O$ formation is more vast than effect of the NO. Therefore, $N_2O$ formation due to the $SO_2$ element operates on a important factor in EGR(Exhaust Gas Recirculation) systems for NOx reduction. An aim of this experimental study is to investigate that intake gas of the diesel engine with increasing of $SO_2$ flow rate affects $N_2O$ emission in exhaust gas. A test engine using this experiment was a 4-stroke direct injection diesel engine with maximum output of 12 kW at 2600rpm, and operating condition was set up at a 75% load. A standard $SO_2$ gas with 0.499%($m^3/m^3$) was used for changing of $SO_2$ concentration in intake gas. In conclusion, the diesel fuel included out sulfur elements did mot emit the $SO_2$ emission, and the $SO_2$ emission in exhaust gas according as increment of the $SO_2$ standard gas had almost the same ratio compared with $SO_2$ rate in mixture inlet gas. Furthermore, the $N_2O$ element in exhaust gas was formed as $SO_2$ mixture in intake gas because increment of $SO_2$ flow rate in intake gas increased $N_2O$ emission. Hence, diesel fuels included sulfur compounds were combined into $SO_2$ in combustion, and $N_2O$ in exhaust gas should be generated to react with NO and $SO_2$ which exist in a combustion chamber.
In this study, we optimized the removal condition of contaminants attached on the scrap surface to recycle the scrap generated from the Zr alloy tube manufacturing process back to the nuclear grade. The main contaminant is remnant of watersoluble cooling lubricant that is used in the pilgering manufacture during the tube production, and it is assumed to be compressed and carbonized on the surface of tube. Zirlo alloy tube of ${\phi}9.50mm$, which has high occurrence frequency of scrap, was selected as the object to be cleaned, and cleaning abilities of reagents were evaluated by measuring the characteristics of contaminants remained and by analyzing the surface of the tube after cleaning process. For evaluation of each cleaning agent, we selected two types of sodium hydroxide series and three types of potassium hydroxide series. Furthermore, to confirm dependence on tempe-rature and ultrasonic intensities, cleaning at the room temperature, $40^{\circ}C$, and $60^{\circ}C$ was conducted, and results showed that higher the cleaning temperature and higher the ultrasonic intensity, better the cleaning effect. As a result of the bare-eye inspection, while the use of sodium hydroxide provided satisfactory condition on the tube surface, the use of potassium hydroxide series provided satisfactory condition on the tube surface only when the ultrasonic intensity was over 120 W. In the cleaning effect analysis using the gravimetric method, cleaning efficiency of sodium hydroxide series was as high as 97.6% ($60^{\circ}C$, 120 W), but since the tube surface condition was poor after the use of potassium hydroxide, the gravimetric method was not appropriate. In the analytical result of surface contaminants on the tube surface, C, O, Ca, and Zr were detected, and mainly C and O dominated the proportion of contaminants. It was also found that the degree of cleaning on the tube affected the componential ratio of C and O; if the degree of cleaning is high, or if cleaning is well-conducted, the proportion of C is decreased, and the proportion of O is increased. Based on these results, optimal cleaning for application in the industry can be expected by categorizing cleaning process into three steps of Alkali cleaning, Rinsing, and Drying and by adjusting cleaning parameters in each step.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
/
v.36
no.3
/
pp.251-257
/
2012
This work presents an experimental investigation of NOx emissions according to inlet air temperature (550-660 K), stoichiometric air ratio (${\lambda}$, 1.4-2.1), and elevated pressure (2-5 bar) in a High Press Combustor (HPC) equipped with a double cone burner, which was designed by Pusan Clean Coal Center (PC3). The exhaust-gas temperature and NOx emissions were measured at the end of the combustion chamber. The NOx emissions generally decreased as a function of increasing ${\lambda}$. On the other hand, NOx emissions were influenced by ${\lambda}$, inlet air temperature and pressure of the combustion chamber. In particular, when the inlet air temperature increased, the flammability limit was extended to leaner conditions. As a result, a higher adiabatic temperature and lower NOx emissions could be achieved under these operation conditions. The NOx emissions that were governed by thermal NOx were greatly increased under elevated pressures, and slightly increased at sufficiently low fuel concentrations (${\lambda}$ >1.8).
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.