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이광빈(KwangBin Lee),윤린(Rin Yun) 대한설비공학회 2020 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2020 No.6
In this study, preliminary experiments were conducted with pure CO2 to experimentally measure the thermal conductivity for CO2 with impurities. As a method for measuring the thermal conductivity, an transient hot-wire method was used by minimizing the effect of natural convection. The experimental apparatus consists of a test section, a data acquisition, a power supply, a Wheatstone bridge and a gas injection part. The pressure vessel of the test section is designed to withstand sufficient pressure. When the platinum wire inside the pressure vessel acts as a kind of resistance in the Wheatstone bridge, and a voltage of 20V was supplies to the circuit. The voltage difference between the bridges by the resistance changes due to the heating of the platinum wire, which was detected to derive the thermal conductivity. As a result, the thermal conductivity showed an error of 14.8% on average compared to the values presented in the references.
함세현(Sehyeon Ham),이광빈(Kwangbin Lee),윤린(Rin Yun) 대한설비공학회 2019 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2019 No.-
본 연구에서는 하천수와 원수의 기술적 잠재량을 예측하기 위해 CE-QUAL-W2와 TRNSYS를 이용하여 각각 하천수의 수온회복길이와 원수열원 히트펌프의 냉열 혹은 난방열 생산량을 산출하였다. 하천수의 경우 일 하절기에 약 5000RT의 냉방부하를 위해 히트펌프의 응축열을 식히는데 사용되는 하천수량 10만t/day를 활용하여 5℃를 임의로 상승시켜 공업단지가 밀집한 금강(갑천)에 방류하는 경우를 CE-QUAL-W2를 통해 모사하였고, TRNSYS를 통해서는 서울 광역상수배관 내 원수를 활용한 3000RT급 히트펌프를 시뮬레이션 하였다. 광역상수 배관 내 원수의 유량은 1,620,000 kg/hr로 일정하게 설정하였고, 온도는 시간에 따라 변하는 데이터를 활용하였다. CE-QUAL-W2를 통해 금강에 재방류 후 2~2.5 km지점에서 수온은 거의 회복되며, 이 때 완전히 회복되지 않은 지점도 2.5~2.75 km지점에서 완전히 회복되는 것으로 나타난다. 한편, 본 TRNSYS해석 결과 유량과 온도차 5℃로 산출한 자연적 잠재량과 히트펌프의 운전스케줄과 성능에 의존하는 기술적 잠재량의 비율은 33%로 나타났다.
첨가물이 존재하는 CO₂ Hydrate 형성의 CFD 모델링
윤린(Rin Yun),Benedict Prah,이광빈(Kwangbin Lee) 대한설비공학회 2021 설비공학 논문집 Vol.33 No.12
CO₂ hydrate formation with additives in the pipeline was simulated by the CFD tool of the COMSOL Multiphysics. The length and diameter of the pipeline for the hydrate formation simulation were 1 m and 0.0347 m, respectively. The 3D axis-symmetric geometric structure was implemented. The Eulerian multiphase flow model was introduced for the modelling of the hydrate formation processes composed of complex multi-physical phenomena such as mass transfer, heat transfer, and phase change. The validity of the simulation results was proved by comparing them with previous experimental data in terms of hydrate formation rate. As a result, hydrate velocity and volume fraction along length direction were calculated. The average hydrate mass fraction increased from 8% to 12% by additive.