LP-EGR이 적용된 디젤 엔진 인터쿨러용 알루미늄 튜브의 내식성 향상

안준(Joon Ahn),하석(Seok Ha),곽동호(Dongho Kwak),정병준(Byungjun Jung) 한국자동차공학회 2012 한국 자동차공학회논문집 Vol.20 No.6

1 kW급 스털링엔진 고온 열교환기의 Fin 형상 개선 효과 분석

안준(Joon Ahn),김석연(Seok Yeon Kim) 대한기계학회 2017 大韓機械學會論文集B Vol.41 No.8

본 연구에서는 1 kW급 가정용 열병합 시스템의 원동기로 설계된 스털링 엔진의 고온 열교환기에 대하여 Fin 길이, 간격, 각도 등을 조정한 새로운 형상 및 기존 형상에 대하여 수치해석을 수행하여 형상 개선에 따른 성능 향상을 확인하였다. 형상을 개선하는 과정에서 고려하지 않았던 공기예열기를 포함하여 수치해석을 수행한 결과 실린더 헤드 부분에서 음의 열유속이 발생하는 현상이 관찰되었다. 배가스 온도 및 연소실 벽면 온도를 분석하여 이 현상을 규명하였다. 다음으로 이상적인 사이클을 가정하여 형상 개선에 의한 열전달량 증가가 열역학적 사이클 및 시스템 성능에 미치는 영향을 예측하였다. In this research, numerical analysis was carried out on novel and existing fins, adjusted in terms of factors such as length, spacing, and angle, of a high-temperature heat exchanger for a 1 kW class Stirling engine, designed as a prime mover for a domestic cogeneration system. The performance improvement as a result of shape optimization was confirmed with numerical analysis by including the air preheater, which was not considered during optimization. However, a negative heat flux was observed in the cylinder head portion. This phenomenon was clarified by analyzing the exhaust gas and wall surface temperature of the combustion chamber. Furthermore, assuming an ideal cycle, the effects of heat transfer enhancement on the thermodynamic cycle and system performance were predicted.

LES를 이용한 가스터빈 블레이드 열전달 해석

안준(Joon Ahn) 한국유체기계학회 2018 유체기계 연구개발 발표회 논문집 Vol.2018 No.7

분사비가 끝벽면 부근 선단의 막냉각에 미치는 영향

안준(Joon Ahn),엄태호(Taeho Eom),이준식(Joon Sik Lee) 한국유체기계학회 2017 유체기계 연구개발 발표회 논문집 Vol.2017 No.7

냉각공기 유속 측정에 기반한 철도차량용 공기압축기 열교환기의 열전달 특성 분석

안준(Joon Ahn),김무선(Moo Sun Kim),장성일(Seongil Jang) 대한설비공학회 2017 설비공학 논문집 Vol.29 No.9

In this study, local velocity distribution of cooling air in a heat exchanger used in an air compressor for a railway car was measured and heat transfer characteristics of the heat exchanger were analyzed. First, heat transfer coefficient and fin performance of the cooling air side were predicted and was checked if the fin of the heat exchanger was effectively used. Distribution of air flow rate at high temperature side was predicted through pipe network analysis and heat resistance at high temperature and low temperature side were predicted and compared. Spatial distribution of temperature in the interior and surface of the square channel constituting high-temperature side was predicted and appropriateness of the size of the heat exchanger was examined. As a result of the analysis, the present size of the heat exchanger could be reduced and it could be effective to promote heat transfer inside the heat exchanger rather than outside to improve performance of the heat exchanger.

지역난방에 연계된 하이브리드 제습냉방시스템의 주거환경에서의 성능 분석

안준(Joon Ahn),김재율(Jaeyool Kim),강병하(Byung Ha Kang) 대한기계학회 2014 大韓機械學會論文集B Vol.38 No.7

하절기 에너지 이용의 합리화를 위해서는 소형 열병합 발전의 설비이용률을 높일 수 있는 지역냉방의 보급이 확대되어야 한다. 지역냉방에는 흡수식 냉동기와 제습냉방기 있는데 상대적으로 낮은 열원을 사용할 수 있어 지역난방에 연계할 수 있는 제습냉방이 공동주택용으로 각광을 받고 있다. 본 논문에서는 고체제습제를 이용며 현열로터 대신에 히트펌프를 사용한 하이브리드 제습냉방 시스템의 주거환경에서의 성능 특성을 분석하였다. 실내공급공기, 실내리턴공기, 실외흡입공기, 재생열량, 소비전력을 측정하여 인터넷을 이용한 모니터링을 통하여 데이터를 분석하였다. 전체에너지는 외기온도가 증가할수록 감소하였고 냉방능력은 외기온도가 증가할수록 증가하고, 외기습도가 감소할수록 증가하는 경향을 보였다. 성능계수는 냉방능력과 유사한 경향을 보이는 것으로 분석되었다 A series of field tests on hybrid desiccant cooling systems were conducted in July?August, 2013. The temperature and humidity of the supply and return air, power, and heat consumption were monitored and transferred in real time through the Internet. The performance parameters of the cooling system, namely, cooling capacity and COP (coefficient of performance), were evaluated from the measured data and their variations under outdoor conditions was analyzed. It was found that with increase in the outdoor temperature, the total energy decreases and cooling capacity increases whereas the latter decreases with increase in the outdoor humidity. The COP was also found to increase with the increase in outdoor temperature.

4단 화격자 목재 펠릿 보일러의 부분부하 연소해석

안준(Joon Ahn),장준환(Jun Hwan Jang) 대한기계학회 2014 大韓機械學會論文集B Vol.38 No.4

본 연구에서는 4단 화격자로 구성된 목재 펠릿 보일러의 연소실에 대하여 수치해석을 수행하였다. 목재 펠릿의 화염은 화격자에서 연소실 출구까지 신장되는 데 이 현상이 균질 반응에 기반한 수치해석 기법으로 잘 예측되었다. 수치해석으로 구한 유동장을 보면 연소실 상류에서 출구쪽으로 강한 재순환 유동이 형성되는데 이 유동을 따라 화염이 신장된다. 이와 같은 유동 및 연소 형태는 부분부하 조건에 대하여 수치해석을 수행하였을 때도 유지되었다. 따라서 연소실의 체적을 변경하는 것보다 연소실의 구조를 변경하는 것이 연소 효율을 개선하는 데 도움이 될 것으로 보인다. 본 연구에서는 수치해석 결과를 바탕으로 연소 효율을 높이기 위하여 연소실 출구 위치 변경하거나 화격자 개수를 늘이는 방안 또는 격벽과 같은 내부 구조물을 설치하는 방안을 제안하였다. A numerical simulation was conducted for the combustion chamber of a 4-step grate-firing boiler for wood pellet fuel. The flame is extended to the exit of combustion chamber, which is reproduced by present numerical method based on a homogeneous reaction model. Flow field from the simulation shows a strong recirculation flow at the upstream corner of the chamber, along which the flame is extended to the exit. These combustion and flow characteristics remain unchanged for partial load operations, which suggest modification of the combustion chamber structure rather than resizing should be effective to improve combustion characteristics. Possible modifications for combustion chamber are suggested such as relocating its exit, increasing the number of grate steps or installing internals such as guide baffles.

0.5 t/h급 관군연소 보일러의 열전달 특성

안준(Joon Ahn),김종진(Jong Jin Kim),강새별(Sae Byul Kang) 대한기계학회 2007 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2007 No.10

A 0.5 t/h class non-furnace boiler has been developed aiming at high efficiency and compactness. Metal fiber type burner has been adopted to secure the flame stability. The tube banks are installed at the downstream of the burner. Bare tubes are used at the upstream, while finned tubes are installed at the downstream. Heat transfer characteristics of the non furnace boiler have been explored based on the experiment and numerical simulation. Important design parameters such as bulk temperature along the streamwise direction, the temperature of fin tip, have been extracted from the CFD results and compared with the experimental data. These data have been composed into a thermal design program for the non-furnace type boiler.

화염분할을 이용한 VIStA 관류 보일러의 NOx 저감

안준(Joon Ahn),김혁주(Hyouck Ju Kim),최규성(Kyu Sung Choi),송대석(Dae Seok Song) 대한기계학회 2009 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2009 No.5

VIStA (Vortex Inertial Staged Air) burner has been applied to an once through type boiler. The secondary air is supplied through a swirler instead of nozzles, which stabilize the flame and reduce Carbon Monoxide (CO) emission. However, the modification increases the emission of Nitrogen Oxiedes (NOx). To balance the emissions of two pollutants, divided flame has been adopted. An air damper is installed to control the distribution of air to each combustion chamber. Three types of flame dividers have been tried. The effects of air-fuel ratio and combustion load on the NOx formation have been investigated. The divided flame can reduce the NOx emission up to 25%, while it generates CO within 10 ppm.

관류보일러 연소실에서 비예혼합 VIStA 버너의 연소 특성

안준(Joon Ahn),김혁주(Hyouck Ju Kim),최규성(Kyu Sung Choi) 대한기계학회 2010 大韓機械學會論文集B Vol.34 No.5

본 연구에서는 VIStA(Vortex Inertial Staged Air) 버너를 개조하여 관류보일러에 적용하였다. 개조는 크게 2가지 부분에서 이루어 졌는데, 먼저 원형에서 채택한 예혼합 연소 방식을 사용상 편의와 안전을 위해 비예혼합방식으로 변경하였다. 연소 방식의 변경에 따라 공기 1차, 2차에 별도의 송풍기를 사용하던 공급 방식도 변경하여 본 연구에서는 하나의 송풍기로부터 공기를 공급받아 댐퍼를 통하여 1, 2차 연소실에 분할하여 공기를 공급하도록 하였다. 본 연구에서는 질소 산화물(NOx)의 생성을 억제하는 최적의 운전 조건을 찾기 위하여 전체 공기비 및 1, 2차 연소실로의 공기 분배 비율에 따른 NOx 생성 특성을 관찰하였다. 본 연구에서 산업용 보일러에 적용하기 위해 개조한 비예혼합 방식의 VIStA 버너를 설치한 결과, 기존의 일반 버너에 비해 균일한 화염을 얻었고 질소 산화물을 최대 20%까지 줄일 수 있는 것을 확인하였다. A modified VIStA (vortex inertial staged air) burner was developed and used in a once-through-type boiler. For safety, the combustion in this burner is of the non-premixed type. An air damper is installed to control the distribution of air to each combustion chamber. The effects of the air-fuel ratio and air distribution on NOx formation were investigated. The newly modified VIStA burner gives NOx reduction effect by maximum 20% in the combustion chamber of a boiler, while it yields more uniform flame than the conventional burner.