This paper describes an experimental study that was performed to determine the limiting factors on the power output in the closed cycle Electro-Hydro-Dynamic generator of small capacity. A corona discharge for producing unipolar charged particles used as the charging method. The experiment demonstrated that the corona method of charging was an efficient and effective means of producing unipolar charged particles. Four factors having an effect on the power output characteristics of EHD generator are discussed and examined experimentally, using methyl alcohol and kerosene as working fluides; a. The conversion length between attractor and collector. b. The corona current of Emitter. c. The flow velocity of working fluids. d. Load resistance. This results are as follows; 1) There in a critical value in conversion length for its maximum power output. 2) Power output increases almost linearly with corona current and flow velocity. 3) There is the critical value of load resistance producing a maximum power output. 4) Kerosene is known better working fluid than Methyl alcohol in this EHD generator.
Heat pipes, applied to flat plate solar collectors, have a long and slender configuration with relatively low heat flux on the evaporator. Such a heat pipe has a tendency to build-up a liquid pool at the lower half of evaporator zone, and at this pool occurs such complicated phenomena of evaporation and fluid dynamics as superheat, sudden generation of bubble, its likely explosive growth process and flooding etc. In the present study, we tried to solve those problems by means of adjusting the two principle design parameters, liquid fill charge and wick length, using 4 heat pipes and 3 thermosyphons, with different values of parameter respectively. The corresponding results can be summarized as followings, - The thermal conductance of heat pipes was largely improved by el eliminating wick from adiabatic and condenser zone. - But on evaporator zone wick is inevitable to reduce behavior of the build -up of liquid pool , where arise diverse internal complex phenomena. - The liquid fill charge should have to be increased by 10∼20% more than the quantity to saturate the wick.
This study examines a regeneration process using hot air heated by solar radiation to recover absorption potential by evaporating moisture in liquid desiccant. More specifically, this study is aimed at finding the optimum operating condition of the regenerator by utilizing a well-established statistical tool, so-called design of experiment, and optimization techniques. It is demonstrated that an optimization model to find the optimum operating condition can be obtained using the functional relationship between regeneration rate and affecting factors which is approximated on the basis experimental results.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제35권6호
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pp.732-739
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2011
최근 몇 년간 에너지 위기에 대한 우려가 급격히 증가하고 있으며, 방대한 에너지소비에 따른 환경오염도 큰 문제로 대두되고 있다. 사회적으로 에너지 위기가 고조되고 있는 가운데 새로운 에너지나 신재생에너지에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위한 하나의 해결책으로 건물의 난방에 태양열을 적극적으로 이용하기 위한 태양열 흡열다공판을 외벽에 설치하여 실내의 온도를 상승시키기 위한 실험 논문이다. 그리고 태양전지판에 의해 구동되는 실내 공기 순환 팬은 실내의 대류 열전달을 상승시키기 위해 이용된다. 본 연구는 실험과 수치해석으로 구성되어져 있다. 본 연구의 실험결과에서는 입구 공기 온도가 45[$^{\circ}C$]까지 상승하는 것을 알 수 있었다. 이 온도는 겨울철 동안 실내 공기를 상승시키기에 충분하다. 그리고 수치해석을 이용하여 팬의 대류상승효과를 입증하였다.
평판형 태양열 집열기에 적용되는 열파이프는 증발부에 상대적인 낮은 열유속으로 길이가 길고 가느다란 형상을 갖는다. 이러한 열파이프는 증발부의 하단부에서 액체 Pool이 형성하는 경향이 있다. 그리고 이 Pool에서 과열, 급속한 기포의 생성, 기포의 폭발적인 성장과정과 Flooding 등의 복잡한 증발과 유체 역학적 현상이 발생한다. 본 논문에서는 4개의 열파이프와 3개의 열사이폰을 이용하여 주 설계변수인 작동유체의 충전량과 위크의 설치 영역을 조절함으로써 이러한 문제를 해결하도록 하였다. 이에 대한 결과들은 다음과 같이 요약할 수 있다$^{1)}$ . 열파이프의 유효 열전도도는 단열부와 응축부에 위크를 제거함으로써 상당히 개선할 수 있었다$^{2)}$ .액체의 충전량은 위크를 적실수 있는 양보다 약 40%정도 증가시켜야 한다$_{3)}$ . 증발부에서 위크는 핵비 등의 단속적 발생에 의한 불안정한 작동과 포기 시동과정에서 응답시간을 줄이는데 유용한 효과를 갖는다.
최근 급격한 경제성장과 고도 산업사회로의 전환에 따라 에너지 수요가 크게 증가하고 있다. 이에 따라 석유, 가스 등 화석에너지의 소비량과 온실가스 배출량이 급격히 늘어나고 있는 실정이다. 따라서 화석에너지의 소비와 온실가스 배출을 저감시키기 위해 친환경적인 에너지를 이용하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 이와 같은 노력 중 하나가 바로 태양열에너지를 이용하는 방법이다. 태양열에너지는 자원 고갈의 우려가 없고, 에너지의 이용 과정에서 공해 물질을 배출하지 않아 대체 에너지원으로 각광을 받고 있다. 하지만 에너지 밀도가 낮고 에너지의 공급이 기상조건에 따라 큰 영향을 받으므로 태양열에너지를 이용하기 위해서는 효율적인 집열시스템이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 우수한 열적특성을 가진 탄소나노유체를 히트파이프 작동유체에 적용하여, 태양열 집열기의 효율을 향상시키기 위해 탄소나노유체의 열전도도 및 점도특성을 비교분석하였다. 나노유체는 에탄올에 산화 다중벽 탄소나노튜브(Oxidized Multi-walled Carbon Nanotubes, OMWCNTs)를 혼합하고, 초음파 분산하여 제조하였다. 에탄올-산화탄소나노유체의 열전도도와 점도는 저온($10^{\circ}C$), 상온($25^{\circ}C$), 고온($70^{\circ}C$)에서 측정하여 비교분석하였으며, 열전도도는 전기 전도성 유체의 비정상 열선법(Transient Hot-wire Method)을 이용하여 측정하였고, 점도는 회전형 디지털 점도계를 이용하였다. 실험 결과 0.1 vol%의 에탄올-산화탄소나노유체의 열전도도는 기본 유체 대비 33.72%($10^{\circ}C$), 33.14%($25^{\circ}C$), 32.26%($70^{\circ}C$)가 향상되었으며, 점도 또한 기본유체보다 크게 증가하지 않아 히트파이프 작동유체로서 우수한 효과를 나타낼 수 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 태양열 집열기 히트파이프의 효율 향상을 위한 기초자료로써 유용한 정보를 제공할 것이라 판단된다.
우리나라 남부지방은 대체적으로 태양 일사량이 풍부하여 태양열 시스템의 설치조건으로는 가장 좋은 지역이다. 현재까지 국내에 보급된 태양열 시스템은 외기조건이 불량한 경우에는 비효율적이다. 최근 태양열 온수기는 전국적으로 매우 활발히 보급되고 있고 태양열 온수기에 대한 일반인들의 인식은 그 어느 때보다 높다고 할 수 있다. 태양열이용 열펌프시스템 기술은 소형 온수기에의 적용 뿐 아니라 건물의 난방기술에도 적용되고 있다. 본 연구에서는 태양열 집열기 직접 팽창식 열펌프시스템(이하 '태양열 시스템')의 열성능 효율 향상에 가장 많이 기여하는 팽창장치와 롤본드형 태양열집열기에 대하여 실험하였고 현장 적용가능성을 분석하였다. 또한 태양열 열펌프식 온수 및 난방시스템의 한국의 남부지방에서의 적용가능성은 지난 관련연구결과를 분석하여 비교하여 모색하였다.
The goal of the present paper is to show the optimum design and operation conditions on 6 kW solar water heating system by using computer simulation with verified modelling. As the object functions, we took not only the amount of acquired and auxiliary heat but LCC, which has a relative importance and decisive role in economy. As expected, the maximum heat is acquired at the slope of collector with the equal degree to the latitude, facing the south. The capacity increase of the circulation pump and the storage tank lead to the increase of acquired heat and the decrease of auxiliary heat, but do not necessarily give economical advantages owing to additional electrical power consumption. In the present system, the minimum LCC can be obtained at the storage tank volume of 450 L and the mass flow rate of 0.344 kg/s.
Pool boiling, one of the key thermal-hydraulics phenomena, has been widely studied for improving heat transfer efficiencies and safety of nuclear power plants, refrigerating systems, solar-collector heat pipes, and other facilities and equipments. In the present study, the critical heat flux (CHF) and heat-transfer coefficients were tested under the pool-boiling state using graphene M-5 and M-15 nanofluids as well as oxidized graphene M-5 nanofluid. The results showed that the highest CHF increase for both graphene M-5 and M-15 was at the 0.01% volume fraction and, moreover, that the CHF-increase ratio for small-diameter graphene M-5 was higher than that for large-diameter graphene M-15. Also at the 0.01% volume fraction, the oxidized graphene M-5 nanofluid showed a 41.82%-higher CHF-increase ratio and a 26.7%-higher heat-transfer coefficient relative to the same nanofluid without oxidation treatment at the excess temperature where the CHF of distilled water occurs.
The Korean government announced various energy policies, such as the to reduce 37% of the business-as-usual (BAU) greenhouse gas emissions by 2030. The policies aim to increase the renewable electricity generation ratio to 20% by 2030. PVT is a hybrid technology, which combines photovoltaic (PV) and solar collectors. It is capable of generating electricity and thermal energy simultaneously. It has a great potential to be used as a renewable and clean solar energy. However, there exists a shortage of space for the installation of PVT systems in Korea. To overcome this, in this paper proposes four types of soundproof wall PVT air channels, which were designed and optimized, based on the CFD (Computation Fluid Dynamic) analysis results. The thermal energy generation for multiple PVT units connected in series and pressure drop sensitivity were analyzed, depending on inlet velocity.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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