Fuel cell systems for medium duty truck require high power demands under driving. Since high power demands results in significant heat generation, thermal management is crucial for the performance and durability of medium duty truck. Therefore, various configurations of dual stacks with cooling systems are investigated to understand appropriate thermal management conditions. The simulation model consists of a dynamic fuel cell stack model, a cooling system model equipped with a controller, and the mounted controller applies a feedback controller to control the operating temperature. Also, In order to minimize parasitic power, the comparison of the cooling systems involved in the arrangement was divided into three case. As a result, this study compares the reaction of fuel cells to the placement of the cooling system under a variety of load conditions to find the best placement method.
본 논문은 진화 연산 알고리즘과 퍼지 로직을 이용하여 고속 열처리 공정기의 웨이퍼 온도를 제어하는 제어기 설계 방법을 제안한다. 전체 제어기는 기준 온도의 정상 상태의 추종을 위한 앞먹임 정적 제어기, 과도 상태의 추종을 위한 앞먹임 동적 제어기, 그리고 온라인 상에서 모델링 오차나 외란을 극복하기 위한 되먹임 오차 제어기로 구성된다. 앞먹임 제어기들은 퍼지 로직을 이용하여 모든 동작점에서 제어 입력을 구해주는 전역적 비선형 제어기로 구성된다. 각 제어기들의 제어 파라미터는 진화 연산 알고리즘을 이용하여 추정되므로 수학적 모델식을 모르는 경우에도 제어기를 설계할 수 있는 장점이 있다. 끝으로 모의 실험을 통하여 제어기의 성능을 검증한다.
과환기 화재조건에서 화원과 측벽의 거리에 따른 화재특성에 관한 실험 및 수치해석 연구가 수행되었다. 1/3 축소된 ISO 9705 화재실이 제작되었으며, Spruce wood crib이 연료로 사용되었다. 구획 내부의 현상 이해를 위하여 Fire Dynamics Simulator (FDS)를 활용한 시뮬레이션이 수행되었다. 개방된 공간 화재에 비해 구획실 화재는 벽면의 열 피드백 효과로 인하여 질량 감소율과 열발생률이 증가됨이 확인되었다. 측벽과 화원의 거리가 감소됨에 따라 화염으로의 공기 유입 제한에도 불구하고 주요 화재특성인 최대 질량 감소율, 열발생률, 화재 성장률, 온도 및 열유속이 증가되었다. 특히 측벽과 화원이 접촉되었을 때 이들 물리량의 가장 큰 변화가 확인되었다. 추가로 화원과 측벽의 거리에 따른 구획 내부의 유동구조의 변화로 인하여 온도의 수직분포에 상당한 변화가 발생됨이 확인되었다.
The lack of controllability over the wind causes fluctuations in the output power of the wind generators (WGs) located at the wind farms. Distribution Static Compensator (DSTATCOM) equipped with Battery Energy Storage System (BESS) can significantly smooth these fluctuations by injecting or absorbing appropriate amount of active power, thus, controlling the power flow of WGs. But because of the component aging and thermal drift, its harmonic filter parameters vary, resulting in performance degradation. In this paper, Quantitative Feedback Theory (QFT) is used as a robust control scheme in order to deactivate the effects of filter parameters variations on the wind power generation power smoothing performance. The proposed robust control strategy of the DSTATCOM is successfully applied to a microgrid, including WGs. The simulation results obviously show that the proposed control technique can effectively smooth the fluctuations in the wind turbines' (WT) output power caused by wind speed variations; taking into account the filter parameters variations (structural parameter uncertainties).
건물의 에너지 효율과 절약을 위해 최근 주목을 많이 받고 있는 가변 풍량 유닛(VAV)에 대해 실제적인 적용을 위한 적분기를 가진 상태 궤환 제어기를 연구한다. 디지털 제어기에 적합하도록 제어기를 개발하게 되며, 디지털 제어기는 결과적으로 대상으로 하는 실내 공간의 온도와 급기 유량으로부터 VAV 유닛 댐퍼의 개도를 조절한다. 설정 온도의 변화와 외부 온도의 변화등의 조건에 대해 모의 실험이 수행되었으며, 단순화된 대상 실내 공간과 댐퍼 구동기의 모델링이 고려되어 제어기의 이득 파라미터와 시스템의 동특성과의 관계를 고찰한다.
This paper addresses the control issue of vibratory MEMS-based gyroscopes. This study considers a gyroscope that can be modeled by an inner mass attached to an outer mass by four springs and four dampers. The outer mass itself is attached to the rotating frame by an equal number of springs and dampers. In order to measure the angular rate of the rotating frame, a driving force is applied to the inner mass and the Coriolis force is sensed along the y-direction associated with the outer mass. Due to micro-fabrication imperfections, including anisoelasticity and damping effects, both gyroscopes do not allow accurate measurements, and therefore, it becomes necessary to devise feedback controllers to reduce the effects of such imperfections. Given an ideal gyroscope that meets certain performance specifications, a feedback control strategy is synthesized to reduce the error dynamics between the actual and ideal gyroscopes. For a dual-mass gyroscope, it is demonstrated that the error dynamics are remarkably decreased with the application of four actuators applied to both masses in the x and y directions. It is also shown that it is possible to reduce the error dynamics with only two actuators applied to the outer mass only. Simulation results are presented to prove the efficiency of the proposed control design.
We have developed a new way of the constant growth technique to maintain a grating height of originally-etched V-groove of submicron gratings up to 1.5 $\mu\textrm{m}$ thickness by a low pressure metalorganic chemical vapor deposition. The constant growth technique is well performed on two kinds of submicron gratings that made by holography and electron (e)-beam lithography GaAs buffer layer grown on thermally deformed submicron gratings has an important role in recovering the deformed grating profile from sinusoidal to V-shaped by reducing mass transport effects. The thermal deformation effect on submicron gratings made by e-beam lithography is less than that on submicron gratings made by holography. The constant growth technique is an important step to realize complex optoelectronic devices such as one-step grown distributed feedback lasers and two-dimensional photonic crystals.
Fe$_{49}$ Co$_{49}$ V$_2$합금을 50$0^{\circ}C$, 75$0^{\circ}C$, 80$0^{\circ}C$ 및 90$0^{\circ}C$의 furnace에서 열처리한 후, 공냉조건으로 냉각하여 시료를 제작하였다. Michelson 레이저 간섭계를 이용하여 시료의 자기변형을 측정하였다 시료의 자기변형은 간섭계의 한쪽 팔에 piezoelectric transducer(PZT)를 부착하여 간섭계의 두 팔 사이의 상대적 광경로를 일정하게 유지하였으며 궤환회로의 전압을 광경로의 변화(자기변형)로 환산하였다. 시료를 90$0^{\circ}C$의 furnace에서 열처리한 후, H = 60 Oe에서 Fe$_{49}$ Co$_{49}$ V$_2$합금의 자기변형을 측정한 결과열처리 전 2$\times$$10^{-6}$ 에서 33.68$\times$$10^{-6}$ 가지 증가하였다. 이것은 시료의 미세구조가 변화되어 자기특성이 개선된 것으로 생각된다.
Alameri, Saeed A.;King, Jeffrey C.;Alkaabi, Ahmed K.;Addad, Yacine
Nuclear Engineering and Technology
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제52권2호
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pp.248-257
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2020
This study presents an initial design for a novel system consisting in a coupled nuclear reactor and a phase change material-based thermal energy storage (TES) component, which acts as a buffer and regulator of heat transfer between the primary and secondary loops. The goal of this concept is to enhance the capacity factor of nuclear power plants (NPPs) in the case of high integration of renewable energy sources into the electric grid. Hence, this system could support in elevating the economics of NPPs in current competitive markets, especially with subsidized solar and wind energy sources, and relatively low oil and gas prices. Furthermore, utilizing a prismatic-core advanced high temperature reactor (PAHTR) cooled by a molten salt with a high melting point, have the potential in increasing the system efficiency due to its high operating temperature, and providing the baseline requirements for coupling other process heat applications. The present research studies the neutronics and thermal hydraulics (TH) of the PAHTR as well as TH calculations for the TES which consists of 300 blocks with a total heat storage capacity of 150 MWd. SERPENT Monte Carlo and MCNP5 codes carried out the neutronics analysis of the PAHTR which is sized to have a 5-year refueling cycle and rated power of 300 MWth. The PAHTR has 10 metric tons of heavy metal with 19.75 wt% enriched UO2 TRISO fuel, a hot clean excess reactivity and shutdown margin of $33.70 and -$115.68; respectively, negative temperature feedback coefficients, and an axial flux peaking factor of 1.68. Star-CCM + code predicted the correct convective heat transfer coefficient variations for both the reactor and the storage. TH analysis results show that the flow in the primary loop (in the reactor and TES) remains in the developing mixed convection regime while it reaches a fully developed flow in the secondary loop.
본 논문에서 전자기장과 열 하중을 받는 복합재료 평판에 대하여 압전재료를 이용한 압전제어를 수행하였다. 구조물에 가해지는 전자기장과 열 하중, 그리고 구성방정식에서 고려되는 압전효과가 모두 포함된 지배방정식을 FSDT 판 이론에 기초하여 Hamilton 원리에 의하여 유도하였다. 평판의 경계면에서 발생하는 제어력과 제어 모멘트는 비례제어 및 속도제어 로직에 의하여 적용되었다. 전자기장과 열 하중, 그리고 압전효과가 복합재료 평판의 동특성에 미치는 영향에 대하여 고찰하고, 압전효과 및 복합재료의 섬유각 변화를 통하여 복합재 구조물의 동특성을 효과적으로 제어 가능함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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