• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제48권2호
• /
• pp.198-204
• /
• 2010

가압순환유동층 적용을 위해 루프씰(loop-seal: 내경 0.10 m)을 갖는 고체재순환부(직경 0.10 m, 높이 2.25 m)에서 층 물질로 silica sand 입자($d_p=240{\mu}m$, ${\rho}_s=2582kg/m^3$)를 사용하여 시스템 압력 변화(0.10~0.71 MPa)에 따른 고체흐름 특성을 연구하였다. 루프씰을 통한 고체질량플럭스는 공기주입량이 증가할수록 선형적으로 증가하였고, 동일한 공기주입속도에 대해 시스템 압력이 증가할수록 증가하였다. downcomer 내 압력변이는 시스템 압력이 증가할수록 동일한 공기주입속도에 대해 증가하였고, 흐름 내 고체속도 및 기체 속도 또한 증가하였다. 고체질량플럭스로부터 downcomer 에서의 압력변이를 예측할 수 있는 상관관계식을 Transportation number와 Pressure drop number를 이용하여 제안하였다. 루프씰에서의 압력강하는 시스템 압력에 관계없이 고체질량플럭스가 증가할수록 증가하였다. 각각의 시스템 압력에서 공기주입속도 변화에 따른 고체질량플럭스 및 Transportation number를 예측할 수 있는 상관관계식을 제안하였다.

• 유기물자원화
• /
• 제24권4호
• /
• pp.105-112
• /
• 2016

우분을 원료로 하여 구 모양의 펠릿(Spherical pellet) 형태로 가공한 우분 고체연료에 대한 건조실험을 수행하였다. 제조한 구 형태의 우분 고체 연료를 선별기에 투입하여 각 크기별로 분리하였다. 건조방식으로는 대류형 열풍건조 방법과 적외선 조사 건조 방법. 그리고 과열증기 적용에 의한 건조방법을 적용하였다. 제조된 펠릿의 직경에 따라 5 mm, 10 mm, 20 mm 로 구분하여 각 입경별 우분 고체연료 가공품의 수분 감소효과를 분석하였다. 가공된 우분 펠릿의 건조에 소요된 시간은 대류형 열풍기 건조 > 적외선 건조 > 과열증기 건조 방법의 순이었다. 과열 증기 적용에 의한 건조방법의 경우 건조에 소요된 시간은 열풍과 적외선 방법에 비해 상대적으로 짧았다. 건조된 상태인 우분 펠릿의 겉보기 비중은 $250{\sim}350kg/m^3$ 수준이었으며, 건조된 우분 펠릿의 저위발열량은 가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률 시행규칙 별표 2에서 정한 가축분뇨 고체연료의 성분 등에 관한 기준에 규정된 3,000 kcal/kg 보다 높은 수준이었다. 우분 펠릿의 입자크기가 작을수록 모든 건조방법에서 건조에 필요한 시간이 짧게 소요되었다. 5 mm 크기의 우분 펠릿을 건조하였을 때 시료의 무게 변화가 1% 내외가 될 때까지 소요된 시간은 과열증기 적용 시 약 30분, 적외선 조사 시 약 108분, 대류형 열풍 적용 시 약 120분이 소요되었다. 동일한 건조조건일 경우에는 펠릿 입자의 크기를 작게 하는 것이 가축 분 고체연료의 건조시간을 단축하는 중요한 요소인 것으로 판단된다.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
• /
• 한국에너지공학회 1998년도 춘계 학술발표회 논문집
• /
• pp.27-30
• /
• 1998

지난 수십 년간 순환유동층과 riser 반응기에 관한 연구는 상당한 진전을 이뤄왔다. 비록, 순환유동층(riser)반응기가 전형적인 유동층에 비해 여러 가지 장점 -높은 기-고의 접촉효율, 높은 기체와 고체의 처리량, 기상과 고상의 낮은 축방향 분산, 높은 turndown ratio, 점결성 입자의 처리-을 가지고 있으나, 불균일한 기-고의 흐름에 의한 고체의 역혼합(back-mixing)으로, 기체와 고체의 반경방향의 분리를 일으켜 두상간의 접촉을 감소시켜 생성물의 균일성과 선택도를 감소시킨다. 이러한 riser 반응기의 단점을 보완하기 위해 최근에는 기-고의 하향흐름을 갖는 downer(downflow) 반응기에 대한 관심이 증가하고 있다. (중략)

• Tribology and Lubricants
• /
• 제3권2호
• /
• pp.50-55
• /
• 1987

윤활제가 없는 경우와 고체 윤활제를 사용하였을 경우 세라믹 SiC의 마찰 마모시험을 상온 및 고온에서 실시하였다. 이때 사용한 마모시험기는 Two-disk형이고, 마찰속도는 132mm/sec이며, 하중의 2.6N에서 10.4N의 범위이다. 실험결과에 의하면 고체윤활제(흑연. Mos$_2$)는 세라믹의 마찰마모를 300$\circ$C 이하에서 모두 효과적으로 감소시킬 수 있었다. 또 300$\circ$C 이하에서는 Mox$_2$가 더 효과적인 윤활제 역할을 하고 300$\circ$C 이상에서는 흑연이 더 효과적이었다. 그원인은 윤활제 피막형성 및 파괴가 윤활 효과에 지배적인 영향을 미치고 온도상승에 따라 각 윤활제의 특성이 달라지기 때문이었음이 SEM 이나 EDS에 의해 밝혀졌다. 따라서 고온에서 윤활효과를 증대시키기 위해서는 윤활피막의 접착을 강하게 해줄 수 있는 접착 첨가물이 필요하다. 고온에서 윤활이 안된 경우 마모는 결정경계를 통한 입자들의 파괴가 주로 원이되나 낮은 온도나 윤활상태에서는 결정경계에 무관한 연마 마모가 마모를 지배하고 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제16권3호
• /
• pp.42-50
• /
• 1992

다공성 물질이 충전된 밀폐용기 내에서 수용성 이원혼합용액($H_2O{+}NaCl$)이 수평한 상부전열면으로 부터 동결될 때 혼합용액의 초기농도, 액체의 과열 및 다공성물질의 입자직경 크기가 온도와 농도분포에 미치는 영향을 실험하였으며, 동결이 진행됨에 따라 이동하는 고액상 혼합영역의 계명위치를 측정하였다. 다공성물질은 평균직경이 2.85mm, 6mm인 구형의 유리구슬을 이용하였다. 수용성 혼합용액의 초기농도는 공융농도도 이하로 하였으며 상부 전열면은 공융온도 이하로, 하부전열면은 액상선온도 이상으로 유지하여 동결 실험한 결과 상부 전열면으로 부터 고체 영역, 고액상혼합영역, 액체영역으로 구분되었다. 액체의 초기농도가 5%인 경우 과냉현상이 관찰되었으나 10%, 15%인 경우 액체온도는 액상선 온도보다 더 높았다. 용액의 초기농도를 감소시킬수록 고체와 고액상혼합영역의 범위는 증대되었으며 고액상혼합영역과 고체영역의 계면은 더욱 강해진 자연대류에 의하여 2차원성이 증가된 형상을 보였다. 용액의 자연대류는 다공성물질의 직경이 클수록 증가되었으며 계면에서의 제융해현상은 관찰되지 않았다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제3권4호
• /
• pp.83-92
• /
• 1999

본 논문에서는 고체 로켓 노즐 내부의 2상유동 및 노즐 표면 마모 특성에 관하여 수치적으로 연구하였다. 로켓 노즐 내부의 연소 가스에 포함된 여러 가지 크기의 산화알루미늄 입자에 대해서 Stoke 수를 정의하고, 입자의 궤적을 라그랑지안 방법을 통하여 추적 및 분석하였다. 아울러 Weber 수를 정의하여 산화알루미늄 입자의 안정성을 고찰하였다. 큰 입자들은 유동의 급가속에 의하여 노즐목을 통과한 후 분리되었다. 이와 같이 분리된 입자들은 노즐 출구에서의 입자분포를 크게 변화시켰다. 위와 같은 계산 결과로부터 노즐벽의 수축부분은 산화 알루미늄 입자의 영향을 받을 수 있는 가능성이 있음을 확인하였다. 그리고 입자가 노즐벽면과 충돌시에 발생하게되는 노즐 표면의 기계적 마모 현상을 예측하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제60권4호
• /
• pp.535-543
• /
• 2022

실리콘 카바이드 입자(평균 입도 123 ㎛)의 유동층 태양열 흡열기의 성능 및 효율에 영향을 미치는 입자 거동 해석을 위해 MP-PIC 모델을 이용하여 전산모사를 수행하였고, 기존 실험결과와의 비교를 통해 검증하였다. 특히, 본 연구에서는 실험적으로 접근하기 어려운 유동층 표면 부근에서의 거동을 모사함으로써 흡열 성능과 입자 거동과의 상호 영향을 분석하였다. CPFD 모사결과는 입자층 및 프리보드에서의 평균 고체체류량과 압력요동 등 수력학적 특성 실험결과를 잘 예측하였다. 입자 흡열기에서 1차적으로 태양열 에너지를 흡수하여 층 내부로 전달하는 층 표면 부근에서의 국부 고체체류량은 입자층 내 기포거동에 따라 중심부에서 상대적으로 낮은 값을 나타내는 불균일 분포를 나타내었다. 프리보드 영역에서 국부 고체체류량은 기체속도가 증가할수록 축방향과 각 높이에서의 횡방향에서 불균일성이 증가하였고, 이는 입자 흡열기의 프리보드 영역 내 비산된 입자에 의해 반사된 태양광 에너지 손실과 연관된 압력강하 상대표준편차 증가의 원인임을 나타내었다. 입자 흡열기 내 기체속도 증가에 따른 국부적인 기체 및 입자 속도의 변화에 대한 고찰을 통해, 유동층 내 국부적인 입자거동 특성은 Geldart B 입자 물성과 관련된 입자층 내 기포 거동과 밀접하게 연관됨을 확인하였다. 유동층 입자 흡열기의 성능 척도인 일사량 당 유동기체의 출입구 온도차(∆T/I_DNI)는 입자 층 표면 및 표면 상부 프리보드 영역 내 압력요동 RSD와 상관관계가 매우 높음을 확인하였고, 이 결과는 흡열기 성능 개선에 활용할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국전산유체공학회지
• /
• 제6권4호
• /
• pp.8-14
• /
• 2001

The phenomena of two-phase suspension flows appear widely in nature and industrial processes. Hence, it is of great importance to understand the mechanism of the gas-solid two-phase flows. In the present study, the numerical simulation has been approached by utilizing the Eulerian-Lagrangian methodology for describing the characteristics of the fluid and particulate phases in a vertical pipe and a 90°square-sectioned bend. The continuous phase(gas phase) is described by the Eulerian formulation and a κ-ε turbulence model is employed to find mean and turbulent properties of the gas phase. The particle properties(velocity and trajectory) are then described by a Lagrangian approach and computed using the mean velocity and turbulent fluctuating velocity of the gas phase. The predictions are compared with measurements by laser-Doppler velocimeter for the validation. As a result, the calculated results show good agreements.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.138-138
• /
• 2013

Ni-CeO2 및 Ni-MgO와 같이 Ni이 포함된 나노복합물질을 고주파 유도결합 플라즈마를 이용하여 합성하였다. 이를 위해, 먼저, 1~100 ${\mu}m$ 크기의 가상 Ni 입자와 고융점 세라믹 입자가 플라즈마 유동 내에서 겪는 열전달 과정을 수치해석을 통해 묘사하였다. 묘사 결과로부터, 완전 기화한 Ni 증기가, 채 기화하지 못하고 고체 형태로 남은 세라믹 입자 위에서 균일하게 응축된 형태를 갖는 Ni-세라믹 나노입자 합성을 예측하고, 실제 합성 실험을 25 kW 급 고주파 유도결합 플라즈마에 0.1~10 ${\mu}m$ 크기의 Ni, CeO2 및 MgO 분말을 주입하여 수행하였다. 마지막으로, 실험을 통해 합성된 Ni 계 복합나노물질에 대해, FE-SEM 및 TEM 사진 분석과 EDS 및 ICP-AES 성분 분석을 진행하고, 수치해석을 통해 예측된 결과와 비교 검토하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
• /
• pp.168-168
• /
• 2008

고체산화물 연료전지의 전해질로 사용되는 상용의 YSZ powder는 나노 크기의 입자로서 습식 후막 성형을 위한 분산공정에 많은 문제를 가지고 있다. 기존 tape casting을 이용한 후막 공정의 경우 수 micron 대역의 powder가 주로 사용되었고 MLCC 공정에서 sub micron 크기의 입자가 상용으로 적용되는 수준에 있다. 그러므로 아직 후막 공정이 확립되지 않은 YSZ의 경우 수십 nano 크기 powder의 분산과 casting에 관한 연구 결과 보고는 아직 미흡하다. 본 연구에서는 이러한 연구 필요성에 따라 수십 nano의 입자크기를 나타내는 YSZ 입자의 고농도 분산 조건을 위한 분산제와 용매 량에 대한 기본적인 실험 결과를 제시하고자 하였다. 그리고 이 결과에 기초하여 기존 tape casting 공정에서 사용되는 유기 binder system을 이용하여 후막의 casting 조건 및 sheet의 균일성 확보 조건을 확인 하고자 하였다.