In order to evaluate the devolatilization models of pulverized coal, various devolatilization models are examined for the numerical analysis of Drop Tube Furnace.The results of analysis are compared with the experimental results. A numerical study was conducted to explore the sensitivities of the predictions to variation of the model parameters. It helps to elucidate the source of the discrepancies. Three different wall temperature conditions of the DTF, 1100, 1300 and $1500^{\circ}C$ were considered in this analysis. Two fuels are U.S.A. Alaska coal and Australia Drayton coal. The results of analysis with constant rate model, single kinetic rate model and two competing rate modes well presented fast volatile matter release in the early devolatilization. However, in the latter devolatilization they did not coincide with experimental results which presented tardy volatile matter release on account of pyrolysis of high molecular substance. On the other hand, the results of analysis with DAEM(Distribute Activation Energy Model) coincided with experiment al results in overall devolatilization.
The smoke filling process for the atrium space containing a fire source is simulated using two types of deterministic fire model : Zone model and Field model. The zone model used is the CFAST(version 1.6) model developed at the Building and Fire Research Laboratories, NIST in the USA. The field model is a self-developed frie field model based on Computational Fluid Dynamic (CFD) theories. This article is focused on finding out the smoke movement and temperature distribution in atrium space which is cubic in shape. For solving the liked set of velocity and pressure equation, the PISO algorithm, which strengthened the velocity-pressure coupling, was used. Since PISO algorithm is a time-marching procedure, computing time si very fast. A computational procedure for predicting velocity and temperature distribution in fire-induced flow is based on the solution, in finite volume method and non-staggered grid system, of 3-dimensional equations for the conservation of mass, momentum, energy, species and so forth. The fire model i.e Zone model and Field model predicted similar results for clear heights and the smoke layer temperature.
An unsteady quasi one-dimensional model of momentum, heat and mass transfer in a falling film of a vertical plate absorber which is cooled by air was developed using the integral method. Energy conservation of the absorber wall is considered in the model. The model can predict absorption rate, film thickness and mean velocity as well as concentration and temperature profiles. Predictions of steady state temperature and concentration profiles for LiBr/water system for constant wall temperature condition are in good agreement with the two-dimensional finite difference method solutions. Effects of operating conditions, such as convective heat transfer coefficient between the cooling air and the absorber wall, cooling air temperature and film thickness at inlet, on absorption rate of water vapor into LiBr/water solution were shown.
This paper proposes an improved mathematical model for predicting the frosting behavior on a two-dimensional fin considering the heat conduction of heat exchanger fins under frosting conditions. The model consists of laminar flow equation in airflow, diffusion equation of water vapor for frost layer, and heat conduction equation in fin, and these are coupled together. In this model, the change in three-dimensional airside airflow caused by frost growth is accounted for. The fin surface temperature increased toward the fin tip due to the fin heat conduction. On the contrary, the temperature gradient in the airflow direction(x-dir.) is small throughout the entire fin. The frost thickness in the direction perpendicular to airflow, i.e. z-dir., decreases exponentially toward the fin tip due to non-uniform temperature distribution. The rate of decrease of heat transfer in the airflow direction is high compared to that in the z-direction due to more decrease in the sensible and latent heat rate in x-direction.
A two-dimensional model for anode-supported IT-SOFCs is proposed in order to accurately consider the heat and mass transport processes with a fully-developed axial velocity profile in channel flow. A comprehensive micro model is employed to describe the electrochemical reaction in anode and cathode of SOFCs. This paper investigates the effects of operational parameters (inlet temperature, the amount of flow rate, and air flow rate) including flow configurations (co-flow and counter-flow) on the current density and temperature distributions in the IT-SOFCs.
With the span and arch rib size of concrete-filled steel tube (CFST) arch bridges increase, the hydration heat of pumped mass concrete inside large-size steel tube causes a significant temperature variation, leading to a risk of thermal stress-induced cracking during construction. In order to tackle this phenomenon, a hydration heat conduction model based on hydration degree was established through a nonlinear temperature analysis incorporating an exothermic hydration process to obtain the temperature field of large-size CFST. Subsequently, based on the evolution of elastic modulus based on hydration degree and early-age creep rectification, the finite element model (FEM) model and analytical study were respectively adopted to investigate the variation of the thermal stress of CFST during hydration heat release, and reasonable agreement between the results of two methods is found. Finally, a comparative study of the thermal stress with and without considering early-age creep was conducted.
By describing the floor slab of a radiant heating system as a one dimensional transient heat exchanger problem, a dynamic analysis model to incorperate with TRNSYS program was developed and their results were compared with experimental results. Results showed that the both of TPOC(Two Parameter On-off Control) and TPSC(Two Parameter Switching Control) method using room air temperature and floor surface temperature as the control parameters does not maintain room air and floor surface temperature exactly at the setting temperatures. But TPSC method is a better candidate for the temperature regulations of room air and floor surface temperature than TPOC method which can keep on the upper and lower limit temperature according to outside temeperature and wall structure etc. And better thermal circumstance can be given by TPSC method than On-off and TPOC method and the overheating which can be occured at the radiant floor heating system with on-off heating control will be reduced.
Purpose: This study aimed at finding the optimal input variables of the artificial neural network-based predictive model for the optimal controls of the indoor temperature environment. By applying the optimal input variables to the predictive model, the required time for restoring the current indoor temperature during the setback period to the normal setpoint temperature can be more precisely calculated for the cooling season. The precise prediction results will support the advanced operation of the cooling system to condition the indoor temperature comfortably in a more energy-efficient manner. Method: Two major steps employing the numerical computer simulation method were conducted for developing an ANN model and finding the optimal input variables. In the first process, the initial ANN model was intuitively determined to have input neurons that seemed to have a relationship with the output neuron. The second process was conducted for finding the statistical relationship between the initial input variables and output variable. Result: Based on the statistical analysis, the optimal input variables were determined.
The present study is aimed to quantifying the uncertainty in the general circulation model (GCM) selection and its impacts on hydrology studies in the basins. For this reason, 13 GCMs was selected among the 26 GCM models of the Fifth Assessment Report (AR5) scenarios. Then, the climate data and hydrologic data with two Representative Concentration Pathways (RCPs) of the best model (INMCM4) and worst model (HadGEM2-AO) were compared to understand the uncertainty associated with GCM models. In order to project the runoff, the Precipitation-Runoff Modelling System (PRMS) was driven to simulate daily river discharge by using daily precipitation, maximum and minimum temperature as inputs of this model. For simulating the discharge, the model has been calibrated and validated for daily data. Root mean square error (RMSE) and Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE) were applied as evaluation criteria. Then parameters of the model were applied for the periods 2011-2040, and 2070-2099 to project the future discharge the five large basins of South Korea. Then, uncertainty caused by projected temperature, precipitation and runoff changes were compared in seasonal and annual time scale for two future periods and RCPs compared to the reference period (1976-2005). The findings of this study indicated that more caution will be needed for selecting the GCMs and using the results of the climate change analysis.
As a preceeding work for the study on dielectric characterstics of a kind of low density polyethylene introduced morphological change by mechanical method, glass transition temperature which is regarded as a macroscopic aspect for relaxation of molecular chain segments has been observed by means of temperature dependent dilatometric measurement. The origina specimen clearly shows two knees which correspond to two peaks (.gamma. and .betha. peak) in the intenal friction measurement, suggesting the existence of separated glass transition temperatures at 150.deg.k and 260.deg.k respectively. On the specimen irradiated to 100 Mrad both glass transition temperatures tend to shift towards high temperature sides because of crosslinking by irradiation. furthemore an evidence can be seen that radiation effect, even in amorphous phase, is also slelctive depending on slight morphological differences. The specimen extended to four times in length shows a peculiar nature such as negative linear thermal expansion coefficient increasing with temperature between 220.deg.k and ambient temperature and that this fact is interpreted by considering that c axis of the lattice aligns along the extended direction by drawing, further c axis inherently possesses the characteristics of negative linear thermal expansion coefficient. For the observations that the relatively small positive linear expansion on the specimen extended to ca. two times as well as the part below 220.deg.k of the specimen extended to four times, it is considered for the reason of the facts that the incompletely oriented region indicated as the middle part of Peterlin's model tends to restore partially to orginal arrangement-a kind of phase transition-as increasing with temperature.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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