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- 저자 : 방은신 ( Eun-shin Bang ) (검색결과 4 건)
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방은신,김영민,김명환,박상균,Bang, Eun-Shin,Kim, Young-Min,Kim, Myoung-Hwan,Park, Sang-Kyun 해양환경안전학회 2020 해양환경안전학회지 Vol.26 No.5
본 연구에서는 선박 전원용 연료전지 시스템 모델을 개발하여 순수한 산소를 공급하여 진행한 실험 결과의 비교를 통하여 연료전지 시스템 모델을 검증하였다. 검증된 모델을 활용하여 공기 압축기를 사용하여 공기를 공급할 경우에 대하여 산소를 공급한 경우와의 연료전지 출력 특성을 비교 검토하였다. 또한, 연료전지 시스템의 열물성치 변화가 스택의 출력에 어떠한 영향을 미치는지에 관하여 검토하였다. 그 결과 본 연구의 실험 범위에서 캐소드 공급 가스로 순수한 산소를 공급한 경우의 모델링을 통한 계산 결과와 실험 결과는 전 부하 영역에서 거의 동일한 전압 및 출력을 얻을 수 있었다. 560 A의 일정한 부하에서 캐소드 공급용 산소를 대신하여 공기를 공급한 경우 각각의 스택 전압은 약 14 V, 스택 출력은 약 8 kW, 스택 효율은 약 3 % 및 전체 시스템 효율은 8 % 정도 낮아짐을 알 수 있었다. 본 연구에서 검토한 열물성치 중에서 스택에 대한 냉각수의 열전달 계수가 스택의 출력에 가장 큰 영향을 미침을 알 수 있었다. In this study, a fuel cell system model for ship power was developed and verified by comparing the experimental results obtained by supplying pure oxygen. To verify the proposed model, the fuel cell output characteristics when oxygen was supplied were compared with those when air was supplied using an air compressor. In addition, the effect of the change in the thermal properties of the fuel cell system on the output of the stack was examined. Within the experimental range of this study, when pure oxygen was supplied as the cathode supply gas, the calculated and experimental voltages and outputs obtained through modeling were almost the same over the entire load range. When air was supplied instead of oxygen for the cathode supply at a constant load of 560 A, each stack voltage was approximately 14 V, the stack output was approximately 8 kW, and the stack efficiency was approximately 3 %. It was confirmed that the overall system efficiency was reduced by approximately 8 %. Among the thermal properties examined in this study, the heat transfer coefficient of the coolant to the stack was found to have the greatest effect on the output of the stack.
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CFD를 활용한 선박고온도차발전용 WHRU의 열유동 해석에 관한 연구
황대중,박상균,지재훈,방은신,오철,Whang, Dae-jung,Park, Sang-kyun,Jee, Jae-hoon,Bang, Eun-shin,Oh, Cheol 해양환경안전학회 2021 해양환경안전학회지 Vol.27 No.5
IMO에서는 선박으로부터 온실가스 감축을 위해 선박의 에너지효율 증진에 관한 논의를 진행하고 있다. 현재, 선박으로부터 발생되는 폐열을 이용한 ORC 발전 시스템을 적용함으로써 선박으로부터 높은 에너지 변환 효율을 기대할 수 있다. 이 기술은 물보다 더 낮은 온도 범위에서 증발하는 프레온 또는 탄화수소 계통의 유기 매체를 작동 유체로 사용한다. 이를 통해 상대적으로 낮은 저온에서 증기(기체)를 생성 및 동력을 발생시킬 수 있다. 본 연구에서는 유기 랭킨 사이클인 ORC 발전 시스템에서 냉매와 폐열 사이 열·유동해석(Analysis of Heat flow)을 3D 시뮬레이션 기법을 이용하여 구조물의 내·외부에 흐르는 유체가 온도 변화, 속도 변화, 압력 변화 및 질량 변화를 통해서 구조물에 어떤 영향을 미치는지를 분석하고자 하며, 동 연구는 이 기법을 이용하여 ORC 발전 시스템에서 냉매와 선박 주기관의 배기가스로부터 일어나는 열교환기의 열전달을 해석하였다. The IMO (International Maritime Organization) is discussing the improvement of energy ef iciency of ships in order to reduce greenhouse gas emissions from ships. Currently, by applying an ORC power generation system using waste heat generated from ships, high energy conversion efficiency can be expected from ships. This technology uses an organic medium based on Freon or hydrocarbons as the working fluid, which evaporates at a lower temperature range than water. Through this, it is possible to generate steam (gas) and generate power at a low and low temperature relatively. In this study, the analysis of heat flow between the refrigerant and waste heat in the ORC power generation system, which is an organic Rankine cycle, is analyzed using 3D simulation techniques to determine the temperature change, velocity change, pressure change, and mass change of the fluid flowing of the WHRU (Waste Heat Recovery Unit) inside and the outside the structure. The purpose of this study is to analyze how the mass change affects the structure, and this study analyzed the heat transfer of the heat exchanger from the refrigerant and the exhaust gas of the ship's main engine in the ORC power generation system using this technique.
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황대중 ( Dae-jung Hwang ),오철 ( Cheol Oh ),박상균 ( Sang-kyun Park ),지재훈 ( Jae-hoon Jee ),방은신 ( Eun-shin Bang ),이병길 ( Byeong-gil Lee ) 한국신·재생에너지학회 2022 신재생에너지 Vol.18 No.2
This study was aimed at designing a condenser, as a component of the organic Rankine cycle system for ships. The condenser was manufactured through press molding to achieve a bent shape to enhance the heat transfer performance, considering the shape of the heat transfer plate used in a brazing plate heat exchanger. The heat transfer plate was made of copper-nickel alloy. The required heat transfer rate for the condenser was 110 kW, and the maximum number of layers was set as 25, considering the characteristics of high-temperature brazing. Computational fluid dynamics techniques were used to perform the thermal fluid analysis, based on the ANSYS CFX (v.18.1) commercial program. The heat transfer rate of the condenser was 4.96 kW for one layer (width and length of 0.224 and 0.7 m, respectively) of the heat transfer exchanger. The fin efficiency pertaining to the heat transfer plate was approximately 20%. The heat flow analysis for one layer of the heat exchanger plate indicated that the condenser with 25 layers of heat transfer plates could achieve a heat transfer rate of 110 kW.
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