• 대한기계학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.121-130
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• 1986

Using the sbsorption coefficients and the weighting factors of the gray gas, the total emissivities of C $O_{2}$- $H_{2}$O and C $O_{2}$- $H_{2}$O- transient species-soot gas mixtures can be expressed by the following equation, [a numerical formula] Where, $a_{i}$ and $K_{i}$ represent the weighting factor and the absorption coeffient of i-gray gas respectively; L is the pathlength of the gas. This equation is widely used for the analyses of the radiation heat transfer in the combustors of internal combustion engines and in the furnace of external combustion engines. In this work, a simple calculation model of the weighting factor and the absorption coeffient of the above equation was developed. The weighting factors and the absorption coefficients of combustion products were calculated by applying the model to various kinds of fossil fuels such as coal and heavy oil. Then, the computed total emissivities for each fuel and pathlength were compared with measured and calculated values which have been already published in the literatures. The followings were the results obtained through the comparisons between the calculated emissivites and the published values; the developed model for the calculations of the weighting factor and the absorption coefficient of C $O_{2}$- $H_{2}$O and C $O_{2}$- $H_{2}$O- transient species-soot gas mixtures could be applied over the wide ranges of the temperature and the pathlength; the errors between the total emissivities calculted and the values published were maximum 10%, and average 1%, respectively.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권9호
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• pp.2353-2364
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• 1995

The ignition phenomena of a solid fuel plate of polymethyl-methacrylate(PMMA), which is vertically positioned and exposed to a thermal radiation source, is numerically studied here. A two-dimensional transient model includes such various aspects as thermal decomposition of PMMA, gas phase radiation absorption, gas phase chemical reaction and air entrainment by natural convection. Whereas the previous studies considers the problem approximately in a one-dimensional form by neglecting the natural convection, the present model takes account of the two-dimensional effect of radiation and air entrainment. The inert heating of the solid fuel is also taken into consideration. Radiative heat transfer is incorporated by th Discrete Ordinates Method(DOM) with the absorption coefficient evaluated using gas species concentration. The thermal history of the solid fuel plate shows a good agreement compared with experimental results. Despite of induced natural convective flow that induces heat loss from the fuel surface, the locally absorbed radiant energy, which is converted to the internal energy, is found to play an important role in the onset of gas phase ignition. The ignition is considered to occur when the rate of variation of gas phase reaction rate reaches its maximum value. Once the ignition takes place, the flame propagates downward.

• 대한기계학회논문집B
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• 제23권2호
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• pp.159-165
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• 1999

Experimental studies have been performed to observe the basic phenomena of waste bed combustion in MSW incinerator. A reduced scale apparatus was utilized to simulate the combustion behavior in real plant with 1-dimensional transient behavior at the experimental setup, which uses wet cubic wood with ash content as simulated waste. LHV (lower heating value) of solid fuel, fuel particle size and flow rate of combustion air were taken as important parameters of the bed combustion. For the quantitative analysis, FPR (flame propagation rate), TBT (total burn-out time) and PBT (particle burn-out time) was defined. LHV represent the capability of heat release of the fuel, so that a higher LHV results in faster reaction rate of the fuel bed, which is shown by higher FPR. Fuel particle size is related with surface area per unit mass as well as heat and mass transfer coefficient. As the particle size increases the FPR decreases owing to decreasing specific surface area. Air injection supplies oxygen to the reaction zone. However oversupply of combustion air increases convection cooling of the bed and possibly extinguishes the flame.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권2호
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• pp.129-138
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• 2010

공업용 세라믹은 자체의 특이한 물리적 특성으로 인하여 극한의 열 및 화학적 환경에서도 적용할 수 있는 우수한 고온 재료이다. 세라믹은 고온에서 저온으로 빠르게 이동되면 열충격을 받는다. 본 연구에서는 열충격에 대한 매개변수로 임계온도차이를 제안한다. 세라믹 부품에 대한 임계온도차이는 부품 크기와 대류열전달계수 등에 의해 영향을 받는다. 부품의 열충격 특성은 비정상 열응력에 의해 평가된다. 비정상 열응력이 파단계수를 초과한다면 열충격 균열이 표면에서 시작된다고 가정할 수 있다. 물에 대한 임계온도차이는 공기에 대한 임계온도차이보다 적다. 본 연구에서 사용된 국내 승용차용 삼원 촉매 담체는 반경 및 축방향 온도차이가 임계온도차이 아래에 존재하므로 충분한 열충격 성능을 가지고 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제12권3호
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• pp.142-151
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• 2002

대전 식품냉동저장창고 파일럿 공동주위의 거리에 따른 비정상상태의 온도 분포를 산정하기 위해 Claesson(2001)의 해석해 및 Dirichlet과 Neuman 내부 경계조건을 갖는 수치모델들을 검토하였다. 온도 강하 단계동안 일정 표면 온도 경계조건에 기초하고 있는 Claesson의 해석해를 활용한 결과, 실제 암반에서의 온도 계측결과를 오차 평균 0.89$^{\circ}C$ 수준으로서 비교적 정확히 예측할 수 있었는데, $0^{\circ}C$근처의 실험실 암석 열물성을 입력하였고 현지 암반 조건을 표현하기 위한 특별한 물성 보정을 하지 않았다. 내부 공동 암반 벽면을 통한 열유속을 갖는 수치해석의 경우, 대류 열전달계수와 공동 내부 온도가 냉각시간에 따라 변화하기 때문에 경계조건을 가하기 어려운 단점을 극복하기 위해 새로운 경계조건 설정 기법을 제안하였다. 그 결과 오차 평균 1.58$^{\circ}C$의 수준으로서 온도 계측치와 부합하였다. 또한 공동 벽면에서 고정 온도 조건을 갖는 수치해와 비교하였다. 마지막으로 Claesson의 해석해 및 다양한 내부 경계조건을 갖는 수치모델을 활용하여, 공동 주변의 온도 분포를 정확히 예측할 수 있는 일련의 해석 단계 프로그램을 제안하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권9호
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• pp.733-742
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• 2016

연료 경제와 유해 배출 가스 저감을 목적으로 최근 들어 LNG 또는 합성 가스를 사용하는 박용 가스 기관이 주목받고 있다. 예혼합 연소를 하는 오토 사이클로 작동하는 가스 기관을 구현할 경우 EGR 또는 SCR을 적용하지 않고도 Tier III의 규제를 충족할 수 있는 것으로 확인되고 있다. 본 연구에서는 오토 사이클로 작동하는 기관에 대한 시뮬레이션 기술을 산업 기술 현장에 제공하기 위한 목적으로, 실험적으로 접근이 용이한 소형 가솔린 기관을 대상으로 상용 소프트웨어인 BOOST를 이용한 시뮬레이션을 시행하였다. 이 연구는 두 단계로 구성되어 이미 시행한 첫 번째 단계에서는 흡기 및 배기 계통에 대한 최적의 모델링 방법에 관한 연구가 수행되었다. 이번 연구는 이전의 연구에서 선정된 흡 배기 계통의 해석 모델을 적용한 상황에서 실린더 내 과정을 해석하고 최종적으로 주요 성능 인자들을 계산하는 방법을 정립하였다. 이 연구를 통하여 실험에의 의존이 적은 연소 및 열전달 모델과 밸브 유량계수 모델을 선정하고 관련 상수들을 결정하는 방법을 확립하였다. 이들을 이용하여 실린더로 유입되는 공기량, 실린더 내 순간 압력 변화 및 도시평균유효압력을 효과적으로 예측할 수 있음을 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권8호
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• pp.1871-1880
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• 2020

Round robin analyses for vessel failure probabilities due to PTS events are proposed for plant-specific analyses of all types of reactors developed in Korea. Four organizations, that are responsible for regulation, operation, research and design of the nuclear power plant in Korea, participated in the round robin analysis. The vessel failure probabilities from the probabilistic fracture mechanics analyses are calculated to assure the structural integrity of the reactor pressure vessel during transients that are expected to initiate PTS events. The failure probabilities due to various parameters are compared with each other. All results are obtained based on several assumptions about material properties, flaw distribution data, and transient data such as pressure, temperature, and heat transfer coefficient. The realistic input data can be used to obtain more realistic failure probabilities. The various results presented in this study will be helpful not only for benchmark calculations, result comparisons, and verification of PFM codes developed but also as a contribution to knowledge management for the future generation.