• Title/Summary/Keyword: Recirculation ratio

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서지성능 향상을 위한 원심압축기의 Bleed Slot Casing의 설계변수에 대한 해석 및 시험 평가 (Numerical and Experimental Study on the Surge Performance Improvement by the Bleed Slot Casing of a Centrifugal Compressor)

  • 김홍원;정재훈;류승협;이근식
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.22-28
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    • 2015
  • The primary design goal of a compressor is focused on improving efficiency. Secondary objective is to widen the operating range of compressor. This paper presents a numerical and experimental investigation of the influence of the bleed slot on the operating range for the 1.2 MW class centrifugal compressor installed in a turbocharger. The main design parameters of the bleed slot casing are upstream slot position, inlet pipe slope, downstream slot position and width. The DOE(design of experiment) method was carried out to optimize the casing design. Numerical analyses were done by the commercial code ANSYS-CFX based on the three dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes equations. Results showed that efficiency and pressure ratio increased as the downstream slot position and width were smaller and the upstream position was located away from the impeller inlet. Experimental works were also done with and without the bleed slot casing. The simulation results were in good agreement with the test data. Enhancement of both the surge margin up to 26.5% and the pressure ratio with the optimized bleed slot design were achieved, compared with the surge margin of only 6.6% without the bleed slot casing.

전산유체역학을 이용한 유도무기 선두부 절단 비율에 대한 공력해석 (Aerodynamic Analysis Based on the Truncation Ratio of Guided-Weapon Nose Using CFD)

  • 정기연;강동기;이대연;노경호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.245-255
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    • 2019
  • 본 논문에서는 유도무기의 선두부 형상 절단 비율에 따라서 달라지는 공력특성에 대해 전산유체역학을 이용하여 분석하였다. 해석을 수행하는 형상은 유도무기 동체만 있으며 직경대 길이비는 10.7이다. 선두부 형상은 세 가지를 선택했으며 구형, 25% 절단, 50% 절단형을 비교하였다. 유도무기 동체의 정확한 해석을 위해서 NASA의 풍동시험 데이터를 이용하여 격자 구성법과 해석 기법을 선택하고 검증하였다. 선두부 세 가지 형상에 대해서 비행마하수에 대해 항력을 분석한 결과 절단과 구형이 6~20% 정도 차이 났으며, 동체의 선두부와 기저부의 압력분포를 통해 특성을 분석하였다.

침지식 여과조를 이용한 합성 폐수의 탈질화 (Denitrification of Synthetic Wastewater in Submerged Biofilter)

  • 오승용;조재윤;김인배
    • 한국양식학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.335-346
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    • 1997
  • 연구는 순환 여과식 어류 양식 시설에 일반적으로 이용되고 있는 선라이트 골판을 여과재료로 한 침지식 여과조의 적정 탈질 조건을 구명하기 위해 외부 탄소원으로 메탄올과 글루코스를 사용하여 수리학적 체류 시간 (hydraulic retention time, HRT)과 COD에 대한 NO 하(3) 상(-)-N 비율 변화에 따른 적정 탈질 조건을 알아보았다. 질산성 질소와 총무기질소(TIN)의 제거 효율은 HRT 4 시간보다는 8 시간이 좋았으며, 글루코스보다는 메탄올을 이용한 것이 좋았다(P<0.05). 최대 질산성 질소 제거는 글루코스의 경우 HRT 8 시간과 C : N 비율 4일 때 86.3%였고, 메탄올은 HRT 8시간과 C : N 비율 5일 때 97.8%, 6일 때 92.2%를 보여 C : N 비율 5가 가장 최적인 것으로 나타났다. 최대 총무기질소 제거 효율은 HRT 8 시간일 때 C : N 비율 5에서 글루코스는 71.5%, 메탄올은 96.9%을 보였다. 탈질화에 필수적인 혐기적 조건은 HRT 8 시간과 C : N 비율 5 이상이 되었을 때 이루어진 것으로 보아 적정 C : N 비율과 혐기적 조건이 이루어졌을 때의 최적의 탈질 효율을 보이는 것으로 나타났다.

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EC 기준 순환식 파프리카 수경재배에서 시간 경과 및 배액율에 따른 이온농도 변화 분석 (Analysis of Changes in Ion Concentration with Time and Drainage Ratio under EC-based Nutrient Control in Closed-loop Soilless Culture for Sweet Pepper Plants (Capsicum annum L. 'Boogie'))

  • 안태인;신종화;손정익
    • 생물환경조절학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.298-304
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    • 2010
  • EC 기준 순환식 양액재배에서 식물의 양분 흡수와 배액율은 재사용 양액 내의 이온 비율과 농도에 영향을 미친다. 본 연구는 파프리카(Capsicum annum L. 'Boogie')의 EC 기준 순환식 양액재배에서 시간과 배액율에 따른 이온 농도의 변화를 분석하기 위해 수행하였다. 첫 번째 실험에서 수집된 배액을 EC $2.2dS{\cdot}m^{-1}$로 조정하고 새로 조성한 양액과 혼합하여 재사용 하고 주기적으로 샘플링 하여 이온의 농도를 분석하였다. 두번째 실험은 7%, 16%, 39%, 51%의 배액율을 적용하고 배액과 배액을 원수로 희석하고 새로 조성한 양액과 혼합하였을 때의 EC 변화와 이온 농도를 분석하고 비교하였다. 재사용 양액에서의 $K^+$ : $Ca^{2+}$$SO_4^{2-}$ : $NO_3^-$와 같은 이온 간의 비율 변화를 조사하였다. 첫번째 실험에서의 이온 농도의 변화 범위는 각각 $K^+$ 1.13, $Ca^{2+}$ 5.35, $Mg^{2+}$ 0.92, $NO_3^-$ 0.9 $SO_4^{2-}$ 1.10, $PO_4^{3-}$ $0.19meq{\cdot}L^{-1}$이었다. 이온 간의 비율 변화는 양이온에서는 주로 $K^+$ : $Ca^{2+}$을 중심으로 음이온에서는 $NO_3^-$ : $SO_4^{2-}$을 중심으로 나타났다. 두 번째 실험에서 배액율에 따른 배액의 배액율이 증가함에 따라 점차 감소하는 경향을 나타냈다. 배액 내 각 이온의 농도도 배액율의 증가에 따른 감소 경향을 보였다. 배액율에 따른 배액 내 이온 간의 비율 변화에는 차이가 없었다. 그러나 배액을 희석하고 새로 조성한 양액과 혼합함에 따라 교정 효과에 차이가 나타났다. 7% 의 배액율이 새 양액의 이온 비율에 가장 근접하였으며, 16%, 51% 39% 순으로 교정되었다. 교정에 따른 이온 비율 변화는 $K^+$ : $Ca^{2+}$$NO_3^-$$PO_4^{3-}$를 중심으로 나타났다.

4실린더 커먼레일 디젤엔진에서 바이오디젤 혼합연료와 EGR율에 따른 연소 및 배기특성 (Combustion and Emission Characteristics of Biodiesel Blended Fuel by EGR Rate in a 4-cylinder CRDI Diesel Engine)

  • 정규수;이동곤;연인모;노현구;박성욱;이창식
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.130-136
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    • 2011
  • This study describes the effect of EGR rate on the combustion and emissions characteristics of a four cylinder CRDI diesel engine using biodiesel (soybean oil) blended diesel fuel. The test fuel is composed of 30% biodiesel and 70% ULSD (ultra low sulfur diesel) by volumetric ratio. The experiment of engine emissions and performance characteristics were performed under the various EGR rates. The experimental results showed that ignition delay was extended, the maximum combustion pressure and heat release gradually were decreased with increasing EGR rate. Comparing biodiesel blended fuel to ULSD, the injection quantity of biodiesel blended fuel was further increased than ULSD. The emission results showed that $NO_x$ emission of biodiesel blended fuel becomes higher according to the increase of EGR rate. However, in the case of biodiesel blended fuel, HC, CO and soot emissions were decreased compared to ULSD.

소수력발전용 횡류수차의 공기층효과에 의한 성능향상 (Performance Improvement of Cross-Flow type Small Hydro Turbine by Air Layer Effect)

  • 최영도;안영준;신병록;이동엽;이영호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1070_1071
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    • 2009
  • Recently, small hydropower attracts attention because of its clean, renewable and abundant energy resources to develop. Therefore, a cross-flow hydraulic turbine is proposed for small hydropower development in this study. The turbine‘s simple structure and high possibility of applying to the sites of relatively low effective head and large flow rate can be advantages for the introduction of the small hydropower development. The purpose of this study is not only to investigate the effects of air layer in the turbine chamber on the performance and internal flow of the cross-flow turbine, but also to suggest a newly developed air supply method. CFD analysis for the performance and internal flow of the turbine is conducted by an unsteady state calculation using a two-phase flow model in order to embody the air layer effect on the turbine performance effectively. The result shows that air layer effect on the performance of the turbine is considerable. The air layer located in the turbine runner passage plays the role of preventing a shock loss in the runner axis and suppressing a recirculation flow in the runner. The location of air suction hole on the chamber wall is very important factor for the performance improvement. Moreover, the ratio between air from suction pipe and water from turbine inlet is also significant factor of the turbine performance.

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역방향 2차 공기 주입 방식을 적용한 소각 연소로의 Thermal NOx 및 CO 배출특성에 대한 축소모형실험 연구 (Experimental Study on Thermal NOx and CO Emission in a Laboratory-Scale Incinerator with Reversed Secondary Air Jet Injection)

  • 최종균;최우성;신동훈
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권8호
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    • pp.503-510
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    • 2016
  • 일반적으로 연소로는 연료의 연소과정에서 NOx, CO등의 공해물질을 배출한다. 본 연구는 소각연소로를 대상으로 2차 공기를 연소가스 흐름의 역방향으로 주입시키는 방법의 NOx 및 CO 배출특성에 대한 연구를 수행하였다. 연구의 주요변수는 1, 2차 공기의 유량비와 2차 공기의 투입 방향으로 설정하였다. 변수에 따른 NOx 및 CO 배출특성을 묘사하기 위해서 축소모형실험 연구를 수행하였다. 실험결과 1차 공기유량이 감소하고 2차 공기유량이 증가할수록 NOx가 감소되다가 일정 유량비 이상에서 다시 NOx가 다소 증가하는 형태가 나타났다. 역방향으로 빠른 유속의 2차 공기가 투입될 때 연소로 내부에 유동 재순환이 발생하여 혼합이 증가하고 이로 인해서 온도 영역이 고르게 분포되는 것으로 나타났으며 그 결과로서 thermal NOx의 저감 효과를 확인할 수 있었다. CO는 2차 공기가 역방향에서 높은 비율로 투입되는 조건이외에서는 측정되지 않았다. 측정된 경우도 CO의 농도는 2 ppm 이내로 안정적인 연소 조건으로 나타났다.

75kW 용융탄산염 연료전지 시스템의 MBOP 개발 (The Ejector Design and Test for 5kW Molten Carbonate Fuel Cell)

  • 김범주;김도형;이정현;강승원;임희천
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.353-356
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    • 2009
  • A pivotal mechanical balance of plant for 75kW class molten carbonate fuel cells comprise of a catalytic burner and an ejector which has been designed and tested in KEPRI(Korea Electric Power Research Institute). The catalytic burner, which oxidizes residual fuel in the anode tail gas, was operated at several conditions. Some problems arose due to local overheating or auto-ignition, which could limit the catalyst life. The catalytic burner was designed by considering both gas mixing and gas velocity. Test results showed that the temperature distribution is very uniform. In addition, an ejector is a fluid machinery to be utilized for mixing fluids, maintaining vacuum, and transporting them. The ejector is placed at mixing point between the anode off gas and the cathode off gas or the fresh air Several ejectors were designed and tested to form a suction on the fuel tail gas and balance the differential pressures between anode and cathode over a range of operating conditions. The tests showed that the design of the nozzle and throat played an important role in balancing the anode tail and cathode inlet gas pressures. The 75kW MCFC system built in our ejector and catalytic burner was successfully operated from Novembe, 2008 to April, 2009. It recorded the voltage of 104V at the current of 754A and reached the maximum generating power of 78.5kW DC. The results for both stand-alone and integration into another balance of plant are discussed.

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승용디젤엔진의 EGR, VGT 시스템을 위한 비선형 정적 모델 기반 피드포워드 제어 알고리즘 설계 (Nonlinear Static Model-based Feedforward Control Algorithm for the EGR and VGT Systems of Passenger Car Diesel Engines)

  • 박인석;박영섭;홍승우;정재성;손정원;선우명호
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.135-146
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    • 2013
  • This paper presents a feedforward control algorithm for the EGR and VGT systems of passenger car diesel engines. The air-to-fuel ratio and boost pressure are selected as control indicators and the positions of EGR valve and VGT vane are used as control inputs of the EGR and VGT controller. In order to compensate the non-linearity and coupled dynamics of the EGR and VGT systems, we have proposed a non-linear model-based feedforward control algorithm which is obtained from static model inversion approach. It is observed that the average modeling errors of the feedforward algorithm is about 2% using stationary engine experiment data of 225 operating conditions. Using a feedback controller including proportional-integral, the modeling error is compensated. Furthermore, it is validated that the proposed feedforward algorithm generates physically acceptable trajectories of the actuator and successfully tracks the desired values through engine experiments.

Effects of Dietary Garlic Powder on Growth, Feed Utilization and Whole Body Composition Changes in Fingerling Sterlet Sturgeon, Acipenser ruthenus

  • Lee, Dong-Hoon;Lim, Seong-Ryul;Han, Jung-Jo;Lee, Sang-Woo;Ra, Chang-Six;Kim, Jeong-Dae
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제27권9호
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    • pp.1303-1310
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    • 2014
  • A 12 week growth study was carried out to investigate the supplemental effects of dietary garlic powder (GP) on growth, feed utilization and whole body composition changes of fingerling sterlet sturgeon Acipenser ruthenus (averaging weight, 5.5 g). Following a 24-h fasting, 540 fish were randomly distributed to each of 18 tanks (30 fish/tank) under a semi-recirculation freshwater system. The GP of 0.5% (GP0.5), 1% (GP1), 1.5% (GP1.5), 2% (GP2) and 3% (GP3) was added to the control diet (GP0) containing 43% protein and 16% lipid. After the feeding trial, weight gain (WG) of fish fed GP1.5, GP2 and GP3 were significantly higher (p<0.05) than those of fish fed GP0, GP0.5 and GP1. Feed efficiency and specific growth rate (SGR) showed a similar trend to WG. Protein efficiency ratio of fish fed GP1.5, GP2, and GP3 were significantly higher (p<0.05) than those of fish groups fed the other diets. A significant difference (p<0.05) was found in whole body composition (moisture, crude protein, crude lipid, ash, and fiber) of fish at the end of the experiment. Significantly higher (p<0.05) protein and lipid retention efficiencies (PRE and LRE) were also found in GP1.5, GP2, and GP3 groups. Broken-line regression model analysis and second order polynomial regression model analysis relation on the basis of SGR and WG indicated that the dietary optimal GP level could be greater than 1.77% and 1.79%, but less than 2.95% and 3.18% in fingerling sterlet sturgeon. The present study suggested that dietary GP for fingerling sterlet sturgeon could positively affect growth performance and protein retention.