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개질관 내부 레이놀즈 수와 버너 온도에 따른 열유동 및 반응 특성
한준희(Jun Hee Han),윤기봉(Kee Bong Yoon),김지윤(Ji Yoon Kim),이성혁(Seong Hyuk Lee) 한국가스학회 2015 한국가스학회지 Vol.19 No.5
본 연구의 목적은 촉매가 삽입된 단일 개질관 내 가스의 주입 속도와 버너의 고온공기 주입온도에 따른 3차원 전산 유체 해석(Fluent ver. 16.1)을 수행하여, 열유동 및 화학반응 특성을 파악하는 것이다. 개질관 내부 촉매는 니크롬 재질의 다공성 영역으로 가정하였다. 메탄-수증기 개질반응은 1000 K 이상의 고온 환경에서 작동하므로 전도, 대류 및 복사를 고려한 복합열전달을 해석했다. 수소 개질량을 비교하기 위한 두 개의 레이놀즈 수는 49,000과 88,000이고, 레이놀즈 수가 88,000인 경우, 고온공기의 온도를 각각 1100 K, 1200 K 및 1300 K로 설정하였다. 수치 해석 결과, 레이놀즈 수가 낮을 경우 개질관 내부의 온도가 상승하였으며, 수소 개질량도 증가하였다. 레이놀즈수가 높을수록 상대적으로 온도가 낮은 가스의 대류 열전달량이 증가하여 개질관 내의 온도는 낮아져 수소 개질량은 감소한다. 그리고 고온 공기의 온도가 높을수록 개질관 내부의 온도가 증가하므로, 수소 개질량도 증가한다. The study investigated numerically the heat transfer and chemical reaction characteristics of a methane-steam reforming by using a 3-dimensional computational fluid dynamics (CFD) code (Fluent ver. 16.1). The fuel temperature and its species mole fractions were estimated for various Reynolds number in the reformer tube at different burner temperatures. The catalysts were modeled as the porous medium of nicrome in the reformer tube. We considered radiation effect as well as conduction and convective heat transfer because the methane-steam was reformed at very high temperature condition above 1000 K. For two different Reynolds numbers of 49,000 and 88,000 and the burner temperatures were in the range from 1,100 K to 1,300 K. At a low Reynolds number, the fuel temperature increased, leading to increase in hydrogen reforming. However, fuel temperature and hydrogen reforming decreased because of higher convective heat transfer from relatively low fuel temperature. Moreover, the hydrogen reforming also increased with burner temperature.
수증기-메탄 혼합비에 따른 개질 튜브 내 온도 및 화학반응 특성
한준희(Jun Hee Han),김지윤(Ji Yoon Kim),이성혁(Seong Hyuk Lee) 한국가스학회 2016 한국가스학회지 Vol.20 No.5
본 연구의 목적은 실제 산업현장에서 사용되는 수소 개질로 내 개질가스의 수증기-메탄 혼합비에 따른 튜브 내 온도 및 화학반응 특성을 수치 해석하는 것이다. 탄화수소의 수증기 개질반응은 800 K – 1000 K 이상의 고온에서 발생하기 때문에 대류, 전도 및 복사 열전달을 고려한 복합 열전달을 고려해야 한다. 수치해석은 상용 전산유체역학(CFD) 코드(ANSYS Fluent V.13.0)를 사용하였다. 본 연구에서 해석을 위해 Reynolds-Averaged Navier-Stokes, 운동량 및 에너지 방정식을 사용하고, 화학반응이 발생하는 튜브 내부는 니크롬 재질의 다공성영역으로 가정하였다. 개질 튜브 내 온도 및 화학반응 특성을 비교하기 위해 메탄과 수증기의 혼합비를 1-6으로 증가시켜 비교 분석하였다. 수치해석 결과, 메탄에 대한 수증기 비율이 높을수록 튜브 내부의 온도가 증가하고, 메탄의 전화율이 증가한다. 그러나 수소 개질량은 수증기와 메탄의 비율이 5일 때 가장 많은 것을 알 수 있다. The aim of numerical study is the investigation of the solid and fluid temperatures in a reformer tube and chemical reaction characteristics of different steam-carbon ratio. We considered conjugate heat transfer contain radiation, convection and conductive heat transfers. This is because steam reforming reaction of hydrocarbon occurred high temperature conditions up to 800 K- 1000 K by using commercial computational fluid dynamics (CFD) code (Fluent ver. 13.0). For numerical simulation, the Reynolds-Averaged Navier-Stokes, momentum and energy equation were employed. In addition, inside of reformer tube is assumed as the porous medium to consider the Nichrome-based catalyst. To analysis characteristics of tube temperature in chemical reaction, we changed steam-methane ratio(SCR) from 1 to 6. As increased SCR, the higher tube temperature and methane conversion were observed. It was obtained that the highest hydrogen production held in SCR of 5.
한준희(Jun Hee Han),고낙용(Nak Yong Ko) 한국지능시스템학회 2015 한국지능시스템학회논문지 Vol.25 No.4
본 논문은 실내 환경에서 이동로봇의 위치추정을 위해 무향 칼만 필터(UKF, Unscented Kalman Filter)를 적용하는 방법을 기술한다. 위치 추정을 위해 적용한 무향 칼만 필터 방법은 측정 거리에 따라 오차 공분산 값을 조절하는 새로운 측정 불확실성 모델을 제안한다. 또한 이 방법은 속도정보의 불확실성 및 측정 불확실성에 관한 오차 공분산 행렬의 비 대각 성분을 "0"이 아닌 값으로 설정한다. 이 방법은 100*40m 의 실내 작업환경에서 외수용성 센서로서 레이저영역측정기(Laser range finder)를 가진 차륜형 이동로봇을 이용한 실험을 통하여 평가한다. 이 실험에서는 적응적 불확실성 모델을 사용하지 않는 보통의 방법과 제안된 방법의 추정성능을 비교한다. 또한 이 실험은 오차 공분산의 비 대각성분을 "0"이 아닌 값으로 설정하여 추정 성능이 개선되는 것을 확인한다. 이 논문은 이동로봇의 위치추정을 위한 실용적인 UKF 방법을 구현하고 그 성능을 평가 하는 것을 주요 내용으로 한다. This paper reports an unscented Kalman filter approach for localization of a mobile robot in an indoor environment. The method proposes a new model of measurement uncertainty which adjusts the error covariance according to the measured distance. The method also uses non-zero off diagonal values in error covariance matrices of motion uncertainty and measurement uncertainty. The method is tested through experiments in an indoor environment of 100*40 m working space using a differential drive robot which uses Laser range finder as an exteroceptive sensor. The results compare the localization performance of the proposed method with the conventional method which doesn’t use adaptive measurement uncertainty model. Also, the experiment verifies the improvement due to non-zero off diagonal elements in covariance matrices. This paper contributes to implementing and evaluating a practical UKF approach for mobile robot localization.
초고층 건물 주변의 외부 열,기류 환경 실측 및 태양고도를 고려한 CFD 시뮬레이션 비교연구
한준희(Han Jun-Hee),이주희(Lee Ju-Hee),윤재옥(Yoon Jae-ock) 대한건축학회 2011 대한건축학회 학술발표대회 논문집 - 계획계/구조계 Vol.31 No.2(계획계)
Recently, in the city a high-rise buildings to the human one sunlight right, and other natural green space is going to take away. This causes a reduction of green space in urban stretch of asphalt concrete pavement of the city the temperature is rising gradually. In this study, The pedestrian area around aware of how the thermal environment to determine the measured temperature on the floor surface material and analyzed. In addition, with CFD simulations compare the results of field measurement considered with solar altitude of summer time.
진화 전략 기법을 이용한 광대역 격리형 UWB-MIMO 안테나 최적설계
한준희(Jun-Hee Han),김형석(Hyeong-Seok Kim) 대한전기학회 2014 전기학회논문지 Vol.63 No.12
In this paper, a compact planar ultra wideband (UWB, 3.1~10.6GHz) multiple-input multiple-output (MIMO) antenna is proposed. This antenna consists of two monopole planar UWB antennas and T-shaped stub decoupling between two antennas. The T-shaped stub improve the isolation characteristic at the wide band. The evolution strategy(ES) algorithm is employed to optimized design. As a result, optimized antenna has a return loss less than ? 10dB and the isolation less than ?15dB from 3.1GHz to 10.6GHz. During the optimization process, the antenna gain is enhanced at lower band and the envelope correlation coefficient(ECC) is lower than 0.003.
산성비 및 배연탈황설비 환경에서 Ni 첨가에 따른 저합금강의 내식성 비교연구
한준희 ( Jun Hee Han ),장영욱 ( Young Wook Jang ),김정구 ( Jung Gu Kim ),Dang Nam Nguyen 대한금속·재료학회 2009 대한금속·재료학회지 Vol.47 No.9
The alloying effect of a small amount of nickel on low alloy steel for application to flue gas desulfurization(FGD) systems was studied. The structural characteristics of the rust layer were investigated by scanning electron microscopy(SEM). The electrochemical properties were examined by means of potentiostatic polarization test, potentiodynamic polarization test, and electrochemical impedance spectroscopy(EIS) in a modified green death solution of 16.9 vol.% H2SO4+0.35 vol.% HCl at 60℃ and an acid rain solution of 6.25×10(-5) M H2SO4+5.5×10(-3) M NaCl at room temperature. It was found that as the amount of nickel increased, the corrosion rate increased in the modified green death solution, which seemed to result from micro-galvanic corrosion between NiS and alloy matrix. In acid rain solution, the corrosion rate decreased as the amount of nickel increased due to the repulsive force of NiFe2O4 rust against Cl- ions by electronegativity.