• 제목/요약/키워드: Gas-based case

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A Study on the Mixture Formation Process of Diesel Fuel Spray in Unsteady and Evaporative Field

  • Yeom, Jeong-Kuk;Park, Jong-Sang;Chung, Sung-Sik
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제19권12호
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    • pp.2253-2262
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    • 2005
  • The focus of this work is placed on the analysis of the mixture formation mechanism under the evaporative diesel spray of impinging and free conditions. As an experimental parameter, ambient gas density was selected. Effects of density variation of ambient gas on liquid and vapor-phase inside structure of evaporation diesel spray were investigated. Ambient gas density was changed between ${\rho}a=5.0\;kg/m^3$ and $12.3\;kg/m^3$. In the case of impinging spray, the spray spreading to the radial direction is larger due to the decrease of drag force of ambient gas in the case of the low density than that of the high density. On the other hand, in the case of free spray, in accordance with the increase in the ambient gas density, the liquid-phase length is getting short due to the increase in drag force of ambient gas. In order to examine the homogeneity of mixture consisted of vapor-phase fuel and ambient gas in the spray, image analysis was conducted with statistical thermodynamics based on the non-dimensional entropy (S) method. In the case of application of entropy analysis to diesel spray, the entropy value always increases. The entropy of higher ambient density is higher than that of lower ambient gas density during initial injection period.

수소생산 공정에서의 이산화탄소 포집 (CO2 Capture from the Hydrogen Production Processes)

  • 홍연기
    • 융복합기술연구소 논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.19-23
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    • 2022
  • Interest in hydrogen production to respond to climate change is increasing. Until now, hydrogen has been mainly produced through the SMR (Steam Methane Reforming) process using natural gas. A large amount of CO2 is emitted in the hydrogen production process through SMR, and the gas flow including CO2 generated in the SMR process has different characteristics for each emission source, so it is important to apply a suitable CO2 capture process. In the case of PSA tail gas or synthesis gas, the applicability of an amine-based process has been confirmed or demonstrated close to a commercial level. However, in the case of the flue gas generated from the reformer, it is still difficult to apply the conventional amine-based process because the partial pressure of CO2 is relatively low. Energy-saving innovative absorbents such as phase separation absorbents can be a solution to these difficulties.

벤치급 CO2 포집공정에서 흡수반응기의 내부구조에 따른 K-계열 고체흡수제의 성능평가 (Performance Evaluation of K-based Solid Sorbents Depending on the Internal Structure of the Carbonator in the Bench-scale CO2 Capture Process)

  • 김재영;임호;우제민;조성호;문종호;이승용;이효진;이창근;이종섭;민병무;박영철
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권3호
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    • pp.419-425
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    • 2017
  • 본 연구에서는 벤치급 건식 $CO_2$ 포집 성능평가 장치에서 흡수반응기 내부의 구조와 형태에 따른 K-계열 흡수제(KEP-CO2P2, 한국전력공사 전력연구원)의 성능특성을 확인하였다. 흡수반응기 혼합영역(mixing-zone)에 구조와 형태가 다르게 제작된 두 종류의 열교환기가 적용되었으며, 각각 CASE 1과 CASE 2로 나뉘어 동일한 조업조건으로 연속운전을 수행하였다. 연속운전동안 흡수반응 온도는 $75{\sim}80^{\circ}C$, 재생반응 온도는 $190{\sim}200^{\circ}C$, 그리고 반응기체($CO_2$) 농도는 12~14 vol%으로 설정하였다. 특히 흡수제의 흡수능 비교를 위해 흡수반응기 혼합영역의 차압을 400~500 mm$H_2O$로 유지하며 운전하였다. 또한 반응 후 채집한 시료는 반응성 비교를 위해 TGA를 이용하여 물성분석을 하였다. CASE 1 실험에서 $CO_2$ 제거효율과 동적흡수능은 각각 64.3%, 2.40 wt%으로 산출 되었고, CASE 2 실험에서 $CO_2$ 제거효율과 동적흡수능은 각각 81.0%, 4.66 wt%으로 산출되었다. 또한 반응 후 흡수제에 대한 TGA 측정 결과의 무게감량을 이용하여 흡수제의 동적흡수능을 계산한 결과, CASE 1과 CASE 2 실험에서 반응 후 흡수제의 동적흡수능은 각각 2.51 wt%와 4.89 wt%으로 산출되었다. 결론적으로 동일한 조업조건에서 흡수반응기 내부에 삽입되는 열교환기의 구조와 형태에 따라 흡수제의 성능 차이가 있는 것을 확인하였다.

데이터 마이닝 기법을 활용한 하수처리장 소화가스 예측 및 탈수 케이크 관리 기법 개발 (Development of Digestion Gas Production and Dewatering Cake Management in WWTP by Using Data Mining Technology)

  • 김동관;김효수;김예진;김민수;박문화;김창원
    • 대한환경공학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.1-6
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    • 2015
  • 본 연구에서는 데이터 마이닝 기법을 사용하여 혐기성 소화조의 효율을 나타내는 지표인 소화가스 발생량 예측 모델 개발을 통해 운영자에게 효율적인 소화조 운영방안을 제시하고자 하였다. 그 결과 오차율 10% 이내의 인공신경망을 적용한 소화가스 발생량 예측 모델을 개발 하였으며, 모델 개발에 사용된 변수를 제시함으로써 소화조 운영에 도움이 될 것으로 사료된다. 한편 탈수 케이크 관리 기법을 개발하는데 사례기반추론(Case based reasoning)의 개념을 적용하였다. 사례기반추론은 새로운 문제가 발생했을 경우 과거의 사례와 가장 유사한 사례를 활용하여 문제를 해결에 활용하는 방법으로, 본 연구에서는 슬러지 처리 공정에 사례기반추론개념을 적용시켜 과거의 운전 data를 통해 최소의 운전변경으로 탈수 케이크 감량화를 제시하는 관리방안을 개발하였다.

Thermopile과 삽입된 $SnO_2$ catalyst를 이용한 NOx 센서 (A NOx gas sensor based on thennopile and embedded tin oxide catalyst)

  • 이충일;윤승일;김용준
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.1829-1832
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    • 2008
  • This paper reports a novel gas sensing method by using a thermoelectric device, thermopile in this case, with an embedded tin oxide catalyst. By using a thin catalyst film, the response time and recovery time were remarkably improved. The fabricated gas sensor was characterized through detecting NOx gas with various concentrations.

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천연가스 기반 스팀 리포밍 수소 생산 시스템 설계를 위한 시스템엔지니어링 접근방법: 철강생산플랜트를 중심으로 (A Systems Engineering Approach to the Design of Steam Reforming H2 Generation System based on Natural Gas: Case of Iron and Steel making Plant)

  • 김준영;홍대근;서석환;서활원
    • 시스템엔지니어링학술지
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    • 제11권1호
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    • pp.81-93
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    • 2015
  • Steam Reforming H2 Generation (SRH2G) System is a chemical process to produce hydrogen through steam reforming of hydrocarbon. Largely speaking, there are two types of materials for the SRH2G: 1) Oil and coal, and 2)Natural Gas such as shale gas. From the perspective of cost, quality (purity), and environmental burden (pollution), the latter is much more desirable than the former. For this reason, research on SRH2G using natural gas is actively carried out, and implemented and operated in the various industry. In this paper, we develop a natural gas based SRH2G system via systems engineering approach. Specifically, we first derived stakeholder requirements, followed by systems requirements and finally system architecture via a tailored SE process for plant (called Plant Systems Engineering (PSE) process) based on ISO/IEC 15288. The developed method was applied to iron and steel plant as a case study. Through the case study, by the SE approach, we were convinced that a successful system satisfying stakeholders' requirements within the given constraints can be developed, verified and validated.

생산 영향인자를 고려한 셰일가스 저류층의 이력검증 및 생산성 평가 연구 (A Study on the History Matching and Assessment of Production Performance in a Shale Gas Reservoir Considering Influenced Parameter for Productivity)

  • 박경식;이정환
    • 한국가스학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.62-72
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    • 2020
  • 본 연구에서는 캐나다 혼리버(Horn-River) 분지를 대상으로 셰일가스 저류층의 신뢰성 있는 생산성 평가와 미래 생산량 예측을 위한 효율적인 이력검증(history matching) 방법을 제안하였다. 이를 위해 셰일가스 저류층의 물성인자가 생산성에 미치는 영향을 분석하기 위한 민감도 분석을 수행하였으며, 그 결과를 바탕으로 저류층 물성인자를 4가지 case로 분류하여 이력검증의 목적함수로 활용하였다. 이력검증 이후 추가 취득된 약 3년간의 생산 자료를 포함하여 맹검시험(blind test)을 수행한 결과, Case 1(모든 물성인자)은 7.67%, Case 2(생산 영향인자)는 7.13%, Case 3(제어 가능 물성인자)는 17.54%, Case 4(제어 불가능 물성인자)는 10.04%의 생산량 오차율이 나타났다. 이는 이력검증을 수행한 초기 4년간의 생산 자료의 경우에는 모든 물성인자를 고려한 생산예측이 효과적이나, 향후 생산량 예측을 함에 있어 Case 2와 같이 생산성에 대해 민감도가 높은 물성인자를 고려할 때 가장 높은 신뢰도가 나타남을 의미한다. 가장 높은 신뢰도를 갖는 Case 2 모델을 이용해서 예측한 셰일가스 저류층 생산정의 긍극가채매장량은 2030년 12월 기준 약 17.24 Bcf이며, 원시부존량 대비 회수율은 약 32.2%이다.

Micromachined MoO3 Gas Sensor with Low Power Consumption of 0.5 Watt

  • Jang, Gun-Eik;Wu Q.H.;Liu C.C.
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제6권4호
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    • pp.173-176
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    • 2005
  • A new $MoO_3$ based microsensor with low power consumption was presented. Typical size of sensor was 5mm in width and 8mm in length. As a sensitive electrode, $MoO_3$ was successfully fabricated by IC technology on pyrex glass of $250{\mu}m$ in thickness. After annealing at $550^{\circ}C$ for 3hrs, the film was fully crystallized and demonstrated as pure $MoO_3$ structure. The grain size of $MoO_3$ was plat like and typical size was about $1{\mu}m$. Based on the results of sensitivity measurement, $MoO_3$ microsensor shows especially high selectivity to $H_2$ reducing gas atmosphere. The applied heater power was lower than 0.5 Watt.

가스터빈 베인 끝벽의 열전달 특성 및 정압분포 측정 (Measurement of Heat Transfer and Pressure Distributions on a Gas Turbine Vane Endwall)

  • 이용진;신소민;곽재수
    • 한국항공운항학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.33-38
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    • 2006
  • Heat transfer coefficients and static pressure distributions on a gas turbine vane endwall were experimentally investigated in a 5 bladed linear cascade. The Reynolds number based on an axial chord length and the cascade exit velocity was 500,000. Both heat transfer and pressure measurements on the vane endwall were made at the two different turbulence intensity levels of 6.8% and 10.8%. Detailed heat transfer coefficient distributions on the vane endwall region were measured using a hue detection based transient liquid crystals technique. Results show various regions of high and low heat transfer coefficients on the vane endwall surface due to several types of secondary flows and vortices. Heat transfer coefficient and endwall static pressure distributions showed similar trends for both turbulence intensity, however, the averaged heat transfer coefficients for higher turbulence intensity case was higher than the lower turbulence intensity case by 15%.

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