• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권6호
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• pp.765-772
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• 2011

본 연구에서는 선박 전원용 SOFC 시스템에 대한 HIL(Hardware-In-the-Loop)을 구축하기 위하여 실시간 코드 생성이 가능한 연료전지 시스템 모델을 개발을 하였다. 또한, 메탄을 연료로 사용한 내부개질형 500kW급 고체산화물형 연료전지 시스템에서 연료전지 스택으로 공급되는 애노드와 캐소드 공급가스의 온도 차이를 최소화하기 위하여 연료전지 스택 배기가스의 유량 분배, 연료 및 공기 공급 유량, 공급 공기 온도의 영향이 애노드 및 캐소드 공급 가스의 온도 특성과 연료전지 스택 출력 및 시스템 효율 등에 미치는 영향에 관하여 검토하였다. 그 결과 터빈 출구에 위치한 3-Way 밸브의 위치가 0.839에서 애노드와 캐소드 공급 가스 온도가 약 830K에서 동일하게 유지됨을 알 수 있었다. 또한, 애노드와 캐소드 공급 가스 온도를 높이기 위해서는 연료전지 스택 및 시스템 효율을 충분히 고려하여 메탄 공급 유량을 최적화하는 프로세스가 필요함을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.2171-2180
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• 1991

본 연구에서는 구심터어빈의 설계시 많이 사용되고 있는 NASA의 안내깃 및 회 전익 손실모델들을 이용하여 PR과 K를 실험에 의존하지 않고 구하는 방법을 제시하고 자 한다. 그리고 이 방법을 가변 안내깃이 존재하거나 없는 가상의 구심터빈에 대하 여 탈설계 성능해석을 하여, 본 방법이 기존에 알려진 실험 현상과 유사한 경향을 보 이는지를 알아보기로 한다. 또한 안내깃이 있는 경우에 대하여 기존의 알려진 탈설 계 성능 예측용 프로그램과의 비교를 통하여 본 연구의 해석방법을 간접적으로 검증하 기로 한다.

• 에너지공학
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• 제11권2호
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• pp.90-98
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• 2002

본 연구는 선회유동과 연소인자가 9.4L인 터보과급 디젤엔진의 성능과 배기가스특성에 미치는 영향을 실험적으로 고찰하였다. 일반적으로 디젤엔진의 연소과정에서 선회유동은 분사되고 있는 연료와 흡칩공기의 혼합을 촉진시켜 줌으로써 엔진성능을 향상시키는데 매우 중요한 인자가 된다. 특히 터보과급 디젤엔진에서는 실린더내의 고온.고압가스로 인하여 연비와 NO$_{x}$ 농도는 서로 상반관계를 가지므로 적절한 용량의 과급기선정으로 흡.배기시스템, 분사시스템 및 연소실의 설계 등을 고려할 필요가 있다. 본 연구의 결과로서, 정상유동실험을 통하여 선회비가 증가함으로써 평균유량계수가 감소하고, 반면에 걸프 펙터가 증가함을 알 수 있었다. 또한 엔진실험을 통하여 흡기포트의 선회비 2.43, 분사시기 BTDC 13$^{\circ}$ CA, 압축비 16, 리앤트란트 5$^{\circ}$형 연소실, 노즐분공경 $\Phi$0.28*6 및 과급기 GT40(압축기 A/R 0.58, 터빈 A/R 1.19)의 적용인자가 최적의 성능 및 배기가스를 만족시킬 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제1권1호
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• pp.41-48
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• 1997

가스물성의 계산방법으로 상태방정식이 널리 사용되고 있으나 상태방정식의 종류에 따라서 물성예측에 서로 다른 차이를 보이고 있다. 본 연구는 가스의 액화온도에서 상온에 이르는 온도범위와 1bar에서 30bar에 이르는 압력범위에서 질소, 산소, 아르곤에 대한 상태방정식의 물성계산 신뢰도를 검토하고자 하였다. 이를 위하여 Aspen plus에서 제공하는 Soave-Redlich-Kwong, Peng-Robinson, BWR-Lee Staring 상태방정식을 비교대상으로 하였고 계산결과는 문헌치 및 virial식과 비교하였다. 또한 물성계산식이 공정에 미치는 영향을 고찰하기 위하여 초저온 공기분리장치의 증류탑 및 팽창터어빈 계산을 수행하여 상태방정식 차이에 의한 공정계산 차이를 비교, 분석하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권1호
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• pp.72-78
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• 2008

본 연구에서는 블레이드 구조 변형 효과를 고려하여 스테이터-로터 상호간섭 케스케이드 모델의 성능평가를 위한 유체-구조 연계해석 시스템을 개발하였다. 고정된 스테이터와 회전하는 로터는 상호간섭 영향이 유동해석에 고려되었으며, 레이놀즈-평균화 난류 방정식인 Spalart-Allmaras 모델과 k-ω SST 난류 모델이 압축성 유동박리 효과를 고려한 유동하중을 예측하기 위해 적용되었다. 정적인 유체-구조 연계해석과 수렴율 증진을 효과적으로 수행하기 위하여 큰 인공 감쇠를 가지는 연계 Newmark 시간적분 기법을 적용하였다. 수치실험을 통해 탄성축 위치에 따른 구조변형 효과가 케스케이드 성능에 미치는 영향을 파악하였다. 구조변형 효과가 고려된 경우 일반적인 강체 블레이드 모델에 대한 성능예측 결과와 다소 차이가 유발될 수 있음을 보였으며 공력탄성학적 영향을 고찰하였다.

• KIEE International Transactions on Power Engineering
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• 제5A권4호
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• pp.357-365
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• 2005

This research investigates the influences of distributed generations (DG), which are interconnected to the bus by the dedicated lines, on the overcurrent relays (OCR) of the neighboring distribution feeders and also proposes a novel method to reduce the negative effects on the feeder protection. Due to the grid connected DG, the entire short-circuit capacity of the distribution networks increases, which may raise the current of the distribution feeder during normal operations as well as fault conditions. In particular, during the switching period for loop operation, the current level of the distribution feeder can be larger than the pickup value for the fault of the feeder's OCR, thereby causing the OCR to perform a mal-operation. This paper proposes the adaptive setting algorithm for the OCR of the distribution feeders having the neighboring dedicated feeders for the DG to prevent the mal-operations of the OCR under normal conditions. The proposed method changes the pickup value of the OCR by adapting the power output of the DG monitored at the relaying point in the distribution network. We tested the proposed method with the actual distribution network model of the Hoenggye substation at the Korea Electric Power Co., which is composed of five feeders supplying the power to network loads and two dedicated feeders for the wind turbine generators. The simulation results demonstrate that the proposed adaptive protection method could enhance the conventional OCR of the distribution feeders with the neighboring dedicated lines for the DG.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제41권8호
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• pp.1025-1044
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• 2009

Systematic research has been conducted by KAERI to develop a supercritical carbon dioxide Brayton cycle energy conversion system coupled with a sodium cooled fast reactor. For the development of the supercritical $CO_2$ Brayton cycle ECS, KAERI researched four major fields, separately. For the system development, computer codes were developed to design and analyze the supercritical $CO_2$ Brayton cycle ECS coupled with the KALIMER-600. Computer codes were developed to design and analyze the performance of the major components such as the turbomachinery and the high compactness PCHE heat exchanger. Three dimensional flow analysis was conducted to evaluate their performance. A new configuration for a PCHE heat exchanger was developed by using flow analysis, which showed a very small pressure loss compared with a previous PCHE while maintaining its heat transfer rate. Transient characteristics for the supercritical $CO_2$ Brayton cycle coupled with KALIMER-600 were also analyzed using the developed computer codes. A Na-$CO_2$ pressure boundary failure accident was analyzed with a computer code that included a developed model for the Na-$CO_2$ chemical reaction phenomena. The MMS-LMR code was developed to analyze the system transient and control logic. On the basis of the code, the system behavior was analyzed when a turbine load was changed. This paper contains the current research overview of the supercritical $CO_2$ Brayton cycle coupled to the KALIMER-600 as an alternative energy conversion system.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권8호
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• pp.653-660
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• 2015

본 연구에서는 CFD 해석기법을 이용하여 서로 다른 두 가지 형식의 수직축 조류발전용 터빈에 대한 출력성능 및 하중 해석을 수행하였다. ANSYS CFX를 이용하여 시간변화에 따른 해석을 수행하였으며, H 타입 로터의 정상 및 극치운전조건에서 각각 7.47kW와 67.6kW의 출력이 나타났다. 이는 초기 설계조건에 적합하지 않은 것으로 확인되었으며, helical 타입 로터의 정상 및 극치운전조건에서는 출력성능이 거의 설계 운전점에 가까운 특성을 나타내었다. 블레이드 주변에 발생하는 캐비테이션은 두 종류의 로터 블레이드 모두에서 반복적으로 발생되었으며, 조류 터빈의 순간 출력변화에 많은 영향을 미칠 수 있다. 따라서 안정적인 출력품질의 확보 및 피로파손 방지를 위해서는 캐비테이션 현상의 발생을 최소화 할 수 있는 설계가 필요하다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.156-160
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• 2007

Ejector system is a device to transport a low-pressure secondary flow by using a high-pressure primary flow. Ejector system is, in general, composed of a primary nozzle, a mixing section, a casing part for suction of secondary flow and a diffuser. It can induce the secondary flow or affect the secondary chamber pressure by both shear stress and pressure drop which are generated in the primary jet boundary. Ejector system is simple in construction and has no moving parts, so it can not only compress and transport a massive capacity of fluid without trouble, but also has little need for maintenance. Ejectors are widely used in a range of applications such as a turbine-based combined-cycle propulsion system and a high altitude test facility for rocket engine, pressure recovery system, desalination plant and ejector ramjet etc. The primary interest of this study is to set up an applicable model and operating conditions for an ejector in the condition of sonic and subsonic, which can be extended to the hydrogen fuel cell vehicle. Experimental and theoretical investigation on the sonic and subsonic ejectors with a converging-diverging diffuser was carried out. Optimization technique and numerical simulation was adopted for an optimal geometry design and satisfying the required performance at design point of ejector for hydrogen recirculation. Also, some sonic and subsonic ejectors with the function of changing nozzle position were manufactured precisely and tested for the comparison with the calculation results.

• 한국가스학회지
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• 제17권2호
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• pp.70-77
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• 2013

본 연구는 화력발전소 최종과열기에서 고압터빈 사이 배관과 고압터빈을 지난 곳에 있는 체크밸브와 1차 재열기 사이 배관을 포함한 수증기 배관시스템에서 터빈의 급작스런 사고로 인해 터빈으로 들어가는 수증기를 차단할 때 발생하는 수증기 충격이 배관시스템에 미치는 영향을 분석하는 연구이다. 이를 위해서 수격현상 해석에 많이 사용하는 Flowmaster 소프트웨어로 배관시스템을 모델링하고 시간 변화에 따라 배관 내부의 압력, 질량유량률의 특성을 파악하였다. 이러한 특성으로부터 수증기 충격이 주로 영향을 미치는 곡관에서 수증기 충격에 의한 힘을 도출하였다. 본 연구를 통해서 수증기 충격은 주증기 차단 밸브 직전의 곡관과 체크밸브 이후에 바이패스 배관과 연결되는 곡관에서 수증기 충격에 의한 힘이 가장 크게 나타남을 밝혀냈다. 본 연구에서는 이렇게 도출한 힘의 기본 자료를 이용하여 차후 연구에서 화력발전소 수증기 배관시스템의 수증기 충격 시 곡관과 지지대의 안전성을 진단하는 토대를 구축하였다.