• 대한기계학회논문집
• /
• 제17권6호
• /
• pp.1547-1555
• /
• 1993

본 연구에서는 원관외벽에 일정 열유속이 가해지는 스터링 사이클용 가열기 튜브내부로 열전달이 일어나는 경우 원관내부의 유체온도의 시간적 변화를 측정하여 왕복유동에서의 열전달 특성을 규명하고자 하였다. 본 실험에서 사용한 물리적 모델 을 Fig.1에 나타내었으며, 스터링기기에서와 같이 원관의 양끝에서 2개의 피스톤이 90˚의 위상차를 가지면서 왕복운동하도록 설정하였다. 이와같은 왕복유동에서 일정 열유속이 주어진 경우 진동수, 체적 치환비, 원관내부의 평균압력이 온도 및 열전달 특성에 미치는 영향을 실험적으로 규명하였다. 그리고 원관내부 작동 유체의 영향을 규명하기 위해 스터링기기에서 작동유체로 많이 사용되는 헬륨 뿐아니라 공기도 사용 하여 그 결과를 비교하였다.

• 한국태양에너지학회 논문집
• /
• 제39권1호
• /
• pp.77-89
• /
• 2019

The solar air heater has various performances according to an obstacle installed in the air duct. Many studies on thermal performance have been conducted. But many of these studies were using a kind of rib type obstacle attached at the bottom of absorbing plate, but they are so hard to be manufactured. In this study, characteristics of the heat transfer and pressure drop in the solar air heater with various horizontal rectangular obstacles was investigated by CFD (Computational Fluid Dynamics) analysis. As a result, the heat transfer performance was improved from 1.2 to 3.32 times depending on installation conditions of rectangular obstacle. The pressure drop, however, also increased with increment of heat transfer performance from 2.8 to 180 times only by changing installation conditions of rectangular obstacle. Thus, the performance factor presenting the thermal performance enhancement on the same pressure drop was also confirmed. As a result, the highest value of 0.828 as better performance factor was obtained at the lower height of rectangular obstacle and this value has started to decrease with increment of heat transfer performance. In the end, it could be confirmed that the pressure drop was carried higher than the quantity of improvement of the heat transfer performance when the heat transfer performance was increased by change of installation conditions of rectangular obstacle. Both heat transfer enhancement and pressure drop to be required for system need to be considered before the rectangular obstacles are applied to the solar air heater.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제23권3호
• /
• pp.111-118
• /
• 2019

본 연구에서는 비정질강섬유의 혼입이 초고강도콘크리트의 폭렬특성에 미치는 영향이 실험적으로 검토되었다. 콘크리트는 압축강도 100과 150 MPa의 초고강도콘크리트가 사용되었다. 폴리프로필렌섬유는 0.15 vol%, 비정질강섬유는 0.3 및 0.5 vol%가 혼입되었다. 시험체는 콘크리트의 압축강도와 섬유혼입 조건에 따라 6수준이 제작되었고, ISO-834 가열곡선에 의해 가열되었다. 결과로써 폴리프로필렌섬유와 비정질강섬유가 혼입된 초고강도콘크리트의 폭렬제어에 있어서는 용융된 폴리프로필렌섬유가 형성하는 공극네트워크를 통해 수증기가 이동하는 효과가 지배적인 것으로 나타났다. 또한, 비정질강섬유 0.3v ol% 혼입률에서는 폭렬제어에 큰 영향을 미치지 않지만, 0.5 vol%의 비정질강섬유가 혼입될 경우에는 수증기가 이동할 수 있는 균열의 발생이 억제됨으로써 콘크리트 폭렬의 원인으로 지적되고 있는 수분막힘층(moisture clog)가 형성될 가능성이 높은 것을 확인할 수 있었다.

• 한국축산시설환경학회지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.69-78
• /
• 2003

태양열을 동력원으로 하여 열에너지를 동력으로 변환, 물을 양수할 목적으로 저온 상변화물질인 펜탄을 작동물질로 하는 에너지변환장치를 제작하여 실험하였다. 장치는 각부의 크기를 그 기능과 상호작용 원리에 따라 논리에 맞게 최적 설계하였다. 장치의 제작 후 실험을 통하여 그 운전 특성을 분석하여 성능향상에 필요한 자료를 획득하고자 하였다. 작동물질인 펜탄을 가열하는 탱크 내부의 온도는 사이클 경과시간에 따라 약 $40­86^{\circ}C$ 범위에서 변동하고 있었으며, 물탱크내 온도 약 $23­24^{\circ}C$, 공기탱크 내 온도 $22­23.5^{\circ}C$ 범위에서 비교적 일정하게 유지되고 있었다. 응축기내의 온도와 냉각수출구 온도는 냉각수입구 온도수준에 따라 정의 상관관계로 변하고 있는 것을 알 수 있었으며, 또한 열 교환 능력도 냉각수 온도수준이 낮을수록 커진다는 것을 확인하였다. 물탱크 내 온도와 응축기내 온도가 상당히 차이가 나므로 물탱크와 응축기와의 연결거리를 최소화하고 연결파이프 크기를 큰 것으로 하여 내부물질이동 저항을 줄이는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있었다. 실험 중 양수량은 1.6­2.4 liter로 나타났으며, 냉각시간의 수준에 따른 물탱크내의 흡입물높이 상승은 차이를 나타내지 않았다. 응축기로부터의 냉각수 배출파이프가 연장되지 않은 경우 냉각수 유량이 5.9 liter/min 이었으나 연장파이프가 있을 때는 2.3 liter/min으로 나타났다. 이러한 현상에서 양수하는 물의 온도가 낮고 유량이 부족한 경우에는 연장파이프를 이용하는 것이 좋고, 냉각수치 양은 풍부하지만 그 온도가 낮지 않은 경우에는 연장파이프를 이용하지 않는 것이 좋다는 사실을 알 수 있다. 실험에서의 응축기내 냉각수의 최대 열교환량은 95.75 kJ/min로 나타났다. 작동물질가열탱크와 기액 분리탱크 내의 압력은 0.13­0.14 MPa.a, 물탱크와 응축기내의 압력은 약 0.11 MPa.a정도로 나타났다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제30권5호
• /
• pp.1146-1151
• /
• 1998

청주지방의 민속주인 대추술은 제조과정중 고유한 대추술의 풍미의 손실로 인한 상품가치가 감소되는 문제점이 있다. 특히 가열살균 공정에서의 품질저하를 개선하고자 미세여과와 한외여과 시스템을 적용하여 다음과 같은 결과를 얻었다. $0.2\;{\mu}m$와 50K dalton의 hollow-fiber module을 사용하여 대추술을 여과시에 시간에 따른 투과플럭스의 변화는 초기 10분 경과시까지 급속히 저하되었으며, 공정압력이 높을수록 투과유속이 증가하였다. 막을 투과한 대추술의 색은 L값이 증가하고 b값이 감소하여 밝고 엷어졌으며, 탁도는 크게 낮아져 청징되었다. 또한 pH, 알코올, 총산 및 당도는 같거나 약간 낮아졌으며, 유기산과 유리당은 80%이상 회수되었다. 또한 이들의 성분은 적용압력에는 큰 영향을 받지 않았다. 관능검사 결과 대추술을 미세여과와 한외여과시 색은 맑고 밝으며 연하여지나 오히려 선호도가 좋은 것으로 나타났으며, 맛과 향은 시판제품에서 강하게 느끼던 화독내가 적고 무처리 발효주와 비슷한 맛과 향을 보여줘 미세여과와 한외여과법이 기존의 여과와 가열살균법에 비하여 관능적 품질을 개선시킬 수 있음을 보여주었다. 또한 선호도를 조사한 관능검사 결과 미세여과와 한외여과 술은 같은 그룹으로 구분되어 차이가 없으므로 처리 효율이 좋은 미세여과 법만으로도 대추술의 품질을 크게 개선시킬 수 있음을 알 수 있었다.

• 산업식품공학
• /
• 제13권2호
• /
• pp.85-91
• /
• 2009

천연조미소재 개발을 위하여 고압/효소분해 시스템에서 멸치 단백질의 분해 품질특성을 탐색한 결과, 최적 조건은 효소농도 0.6%, 온도 50$^{\circ}C$, 처리시간 24시간 및 압력 50MPa로 확인되었다. 멸치 단백질의 처리방법에 따른 품질 특성을 비교한 결과, 최적조건하에서 고압/효소 처리한 멸치 가수분해물의 품질특성이 가열추출물인 대조구에 비하여 2.8배, 2배, 1.4배 증가하여 고압/효소 처리에 의한 단백질 가수분해물 생산은 가열추출법이나 고압반응에 비하여 효율적인 방법으로 나타났다. 효소종류에 따른 분해력은 복합효소로 가수분해한 경우 상업효소에 비하여 큰 증가율을 나타내어 복합효소의 분해력이 상업효소에 비하여 우수 하였다. 고압/효소 처리 후의 멸치 가수분해물은 정미성 아미노산으로 알려져 있는 glutamic acid, glycine, arginine 및 alanine 등의 함량이 대조구나 압력 처리구의 유리아미 노산 함량에 비하여 증가하였다. 결론적으로 고압/효소분해 처리공정은 멸치 단백질의 효과적 분해와 정미성 아미노산 생산에 효율적인 기술임을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제42권2호
• /
• pp.119-126
• /
• 2014

본 연구에서는 연료가 비등점 이상의 고온으로 가열된 경우 오리피스 인젝터를 통해 분사되는 특성을 실험한 결과를 정리하였다. 크기가 다른 오리피스 인젝터 3종을 이용하여 3, 5, 10 bar의 분사압력을 가할 때 온도범위 $50{\sim}270^{\circ}C$에서 유량계수(${\alpha}$)를 측정하였다. 측정된 유량계수는 연료온도가 $180^{\circ}C$ 이하 영역에서는 점진적으로 감소하였으나 비등점인 $187^{\circ}C$를 넘어가면서 급격히 감소하였다. 비등점보다 높은 연료온도에서의 유량계수 감소 기울기는 분사압력에 따라 다른데, 특히 분사압력이 낮을수록 비등의 영향이 크게 작용하므로 더 급격한 특성을 보였다. 또한, 직경이 큰 인젝터의 유량계수가 더 크고, 낮은 연료온도 영역에서 난류-층류 천이현상으로 보이는 유량계수의 점프현상이 관찰되었다. 유량계수를 캐비테이션 수($K_c$)에 대하여 도시한 결과 인젝터의 크기가 작을 때는 연료 비등으로 인한 분사특성이 분사압력과 무관한 일정한 값을 가지는 것을 확인하였다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제33권2호
• /
• pp.226-230
• /
• 2001

좁쌀탁주를 초고압으로 처리하여 미생물 살균 및 효소불활성화의 효과를 측정하였다. 무처리 좁쌀탁주의 세균은 $6.8{\times}10^7\;CFU/mL$, 젖산균은 $1.3{\times}10^8\;CFU/mL$, 효모는 $8.4{\times}10^7\;CFU/mL$이었다. 좁쌀탁주를 상압에서 열처리($65^{\circ}C$/30분)하였을 때 젖산균과 효모는 완전히 사멸되었으나 세균은 $2.2{\times}10^5\;CFU/mL$ 잔존하였다. 좁쌀탁주를 초고압으로 처리한 결과 젖산균과 효모는 압력의 증가에 따라 급격히 감소하였으며, 400 MPa에서는 완전히 사멸되었다. 세균은 상온에서 압력을 600 MPa로 높여도 멸균되지 않았으며, 400 MPa/10분에서 처리온도의 증가에 따라 급격히 감소하는 경향을 보였으나, $66^{\circ}C$에서도 완전히 사멸되지 않았으며, $66^{\circ}C/400$ MPa에서 60분, 600 MPa에서 10분 처리로 완전히 사멸되었다. ${\alpha}-amylase$의 활성은 처리압력의 증가에 따라 감소하였으며, 상온/600 MPa/10분에서 73.2% 잔존한 반면, glucoamylase의 활성은 압력의 증가에 따라 상승하는 경향을 보였다. 400 MPa에서 처리온도의 증가에 따라 ${\alpha}-amylase$와 glucoamylase 모두 활성이 감소하였는데, $66^{\circ}C$에서 ${\alpha}-amylase$는 59.7%, glucoamylase는 20.5% 불활성화되었다. 가열처리($65^{\circ}C$, 30 분)에 의한 ${\alpha}-amylase$의 잔존활성은 14.1%이었는데 반하여, $66^{\circ}C/600\;MPa$에서 30분 처리로 잔존활성이 1.2% 이하가 되었다.

• 한국가스학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.9-13
• /
• 2012

본 연구에서는 화력발전소의 재열기 내에 과열증기가 이상 고온이 될 때 과열증기를 냉각하는 과열증기 냉각기의 온도 안전성에 대하여 열전달 해석을 통해 진단하였다. 과열증기 냉각기 내부에 냉각을 위해 액체상태의 냉각수가 밀폐 공간 내에 존재한다. 이곳은 고온의 과열증기에 노출되어 있는 부분으로 가열에 의해 비등이 발생하면 내부 압력이 상승하여 냉각기가 견딜 수 있는 허용 압력 이상으로 되게 된다. 이렇게 되면 냉각기가 파손되거나 냉각수가 역류가 일어나서 안전하지 않게 된다. 본 연구에서는 이의 진단을 위해 냉각기의 형상을 합리적으로 단순화 하고 단열재 여부, 내부 냉각수의 자연대류 유동 고려 여부 등으로 구분하여 4 가지 경우의 열전달 해석을 수행 하였다. 냉각기 내부에 있는 액체 상태의 냉각수에 대하여 자연대류 유동을 고려하지 않는 경우는 온도 상승과 이에 따른 압력 상승으로 안전하지 않은 것으로 나타났다. 그러나 실제 현상인 냉각수의 자연대류 유동을 고려하고 단열재를 사용한 경우에는 냉각수의 자연대류 유동에 따른 고온 영역에서 저온 영역으로 활발한 열전달이 발생하여 냉각수가 허용온도와 허용압력 이하에서 운전되고 있음을 알았고 이에 따라 과열증기 냉각기는 안전하다는 것을 판단할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제48권2호
• /
• pp.253-258
• /
• 2010

암모니아수를 이용한 이산화탄소 흡수분리공정에서 흡수액의 재생조건(온도, 압력)이 이산화탄소 흡수성능에 미치는 영향을 조사하였다. 실험에 사용된 흡수액은 탄산암모늄($(NH_4)_2CO_3$)을 물에 용해시키어 $CO_2$ 로딩($mol\;CO_2/mol\;NH_3$)이 0.5, 용액 내의 암모니아수 농도가 14, 20, 26 및 32 wt%로 되도록 제조하였고, 이산화탄소의 흡수에 앞서 재생압력(6~18 bar)을 조절하면서 $120{\sim}160^{\circ}C$의 온도범위로 제조된 흡수액을 가열하여 재생하였다. 재생된 흡수액을 기포 반응기에 넣고 12 vol%의 $CO_2$를 함유한 기체를 주입하여 흡수반응을 수행하였다. 실험결과 26 wt%의 암모니아수가 대체적으로 $CO_2$ 흡수량이 높았으며, 특히 재생온도가 $150^{\circ}C$, 재생압력이 14 bar일 때의 $CO_2$ 흡수량은 본 연구의 실험조건에서 $45ml\;CO_2/g$ solution으로 가장 높은 값을 보였다. 적정을 통해 재생된 용액을 분석한 결과 재생압력이 높아질수록 암모니아 손실량은 감소하고, 재생온도가 높아질수록 암모니아 손실량이 증가하였다. 또한 암모니아 농도증가에 따라 암모니아 손실량이 비례적으로 증가하였다. Electrolyte NRTL 모델을 사용하여 Aspen Plus에 적용한 결과 실험 데이터와 거의 일치함을 보였다.