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조정호,김철희,Cho, Jung-Ho,Farson, Dave,Kim, Cheol-Hee 대한용접접합학회 2010 대한용접·접합학회지 Vol.28 No.1
Irregular fluctuation of penetration depth in CW single mode fiber laser welding is analyzed statistically and chaotically. Among various chaos theories, one of the basic concept referred as Lyapunov exponent is applied to the analysis to quantify the irregularity of penetration. Especially, maximal Lyapunov exponent (MLE) is known as the representative value indicating chaotic degree of the system dynamics. MLE calculation method of experimental data is applied to longitudinal spiking defect in fiber laser weld. Laser power modulation is suggested as a remedy then the computed MLE value is compared to CW case. It is shown that the adoption of chaos theory, MLE computation, can be used as a measurement standard to prove the validity of the solutions to prevent the unexpected chaotic behavior of weld through this work.
조정호(Cho, Jung-Ho),김영우(Kim, Young-Woo) 한국산학기술학회 2010 한국산학기술학회논문지 Vol.11 No.2
본 연구에서는 디젤대체 연료와 LPG 혼합용 및 도시 가스의 발열량을 높이기 위한 첨가제로 사용할 수 있 는 DME 분리공정에 대한 올바른 열역학 모델식의 선정에 대한 해석을 시도하였다. 물과 메탄올 용매 사이의 액상에 서의 비이상성을 해석하기 위해서 NRTL 액체 활동도계수 모델식을 사용하였으며, 기상에서 이상기체의 비이상성을 해석하기 위해서 Peng-Robinson 상태방정식을 사용하였다. 한편, Methanol absorber에서 메탄올 수용액 중의 H<sub>2</sub>, CO, CO₂, H<sub>2</sub>, CH<sub>4</sub>과 N2 등과 같은 비응축성 기체의 용해도를 추산하기 위해서 온도와 압력의 함수로 나타낸 Henry parameter를 사용하였다. 사례 연구를 통해서 원료에 대한 용매의 몰 유량비가 3.40일 때 최적이 됨을 알 수 있었다. Through this study, we have attempted the thermodynamic analysis on the dimethyl ether (DME) separation process, which can be used for diesel alternative fuel, additive to LPG and natural gas. And we also have completed the simulation of DME separation process using PRO/II with PROVISION. As an appropriate thermodynamic models, we selected NRTL liquid activity coefficient model to describe the non-ideality between methanol and water. To estimate the vapor phase non-idealities, we have chosen the Peng-Robinson equation of state model. And we also use the Henry's law option to predict the solubilities of non-condensible gases like CO, CO₂, H<sub>2</sub>, CH<sub>4</sub> and N2 in methanol solvent. Case study showed that optimal solvent to feed molar ratio was 3.40
상용성 화학공정모사기를 활용한 혼합냉매 이용 냉동사이클의 전산모사
조정호(Cho, Jung-Ho),김영우(Kim, Young-Woo) 한국산학기술학회 2009 한국산학기술학회논문지 Vol.10 No.11
본 연구에서는 프로판이 주성분인 혼합냉매를 사용하여 프로세스의 온도를 -20oC까지 낮추는 증기 재 압축 을 활용한 냉동사이클에 대한 전산모사를 수행하였다. 냉매의 공급온도는 프로세스와의 온도차를 10oC로 가정하여 -30oC로 정하였다. 전산모사를 위한 열역학 모델식으로는 Peng-Robinson 상태방정식을 적용하였으며, 냉매 혼합물의 각 성분에 대한 순수성분의 온도에 따른 증기압을 잘 추산하기 위해서 새로운 Alpha function을 이용하였다. 한편, 냉 매 혼합물의 각각의 이성분계 실험 데이터를 잘 추산하기 위한 혼합규칙으로는 van der Waals 혼합규칙을 사용하였 다. 한편 전체공정의 전산모사를 위해서 Invensys사의 PRO/II with PROVISION 8.2를 활용하였으며, 압축기의 소요 동력을 최소화시키기 위해서 2단 압축공정을 사용하였으며. 첫 번째 압축기 후단의 최적 압력은 6bar이며 이때 총 소 요동력은 755.7kW임을 알 수 있었다. In this study, a computer simulation has been performed for the refrigeration cycle using mixed refrigerants in order to decrease the process stream temperature to -20oC. Refrigerant supply temperature was assumed to be -30oC considering the temperature difference as 10oC with process stream. Peng-Robinson equation of state model was selected for the computer simulation. A new alpha function proposed by Twu et al was used for an accurate prediction of pure component vapor pressure experimental data. One fluid mixing rules were used for the estimation of mixture vapor-liquid equilibria calculations. A commercial process simulator, PRO/II with PROVISION was utilized for the simulation of the overall refrigeration process. In order to minimize the compressor power consumption, we have optimized the two-stage compression system by varying the first stage compressor outlet pressure. Finally, we could obtain the minimum total power 755.7kW at the first stage compressor outlet pressure, 6 bar.