• 동력기계공학회지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.5-11
• /
• 2008

산업공정에서 널리 사용하는 반응기는 성질이 상이한 물질을 혼합하는 시스템으로서 본 연구에서는 이젝터(ejector)에 의한 반응기의 개발을 수행하였다. 액체-가스 이젝터는 구동유체에 의하여 기체가 흡입되면서 각종 유해가스를 제거하는 목적 또는 기체와 액체의 혼합 등 목적으로 사용된다. 본 실험에서 액체구동 가스혼합반응기의 실험 장치를 구축하고 이젝터 내부의 유동패턴과 기체용해도 자료를 도출하며 고효율 이젝터 설계를 위한 진공도 측정과 디퓨저 각도가 다른 이젝터의 실험 및 수치해석을 수행하였다. 이젝터의 성능은 흡입 측에서의 진공압력으로 평가되며 이 진공압력은 이젝터의 노즐 설계 및 유동조건에 의하여 결정되므로 이에 대한 기본적인 특성 도출이 선결되어야 한다. 순환유체의 유량이 70LPM, 80LPM 90LPM조건에서 두 가지 디퓨저에 대하여 비교실험을 수행하였다. 실험적 연구와 수치해석연구를 통하여 혼합성능과 이젝터의 내부유동특성에 대하여 고찰한 결과 디퓨저의 각도가 5.0도일 때 진공도가 더욱 높으며 구동액체의 유량이 작을 때는 진공도차이가 크지만 유량이 증가함에 따라 진공도 차이가 감소된다. 구동액체의 유량이 증가할수록 용존산소농도는 증가하며 디퓨저의 각도가 5.0도일 때는 용존산소 농도가 더 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
• /
• pp.369-372
• /
• 2008

An experimental study is carried out to study two-phase vertically upward hydraulic transport of solid particles by water in a vertical and inclined (0${\sim}$60 degree) concentric annulus with rotation of the inner cylinder. Rheology of particulate suspensions in shear-thinning fluids is of importance in many applications such as particle removal from surfaces, transport of proppants in fractured reservoir and cleaning of drilling holes, and so on. Annular fluid velocities varied from 0.2 m/s to 1.5 m/s for the actual drilling operational condition. Macroscopic behavior of solid particles, averaged flow rate, and particle rising velocity are observed. Main parameters considered in this study were radius ratio, inner-pipe rotary speed, fluid flow regime, and particle injection rate. For both water and CMC solutions, the higher the concentration of the solid particles is, the larger the pressure gradients become

• 대한설비공학회:학술대회논문집
• /
• 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
• /
• pp.1315-1320
• /
• 2008

An experimental study was carried out to study the solid-liquid mixture upward flow in a vertical and inclined annulus with rotating inner cylinder. Lift forces acting on a fluidized particle plays a central role in many importance applications, such as the removal of drill cuttings in horizontal drill holes, sand transport in fractured reservoirs, sediment transport and cleaning of particles from surfaces, etc. Field measurements have revealed that the pressure drop over a borehole during drilling of a slim oil well or a well with a long reach can depend significantly on the rotation speed of the drill pipe. An accurate prediction of the annular frictional pressure drop is therefore important for conditions where the annular clearance is small. Effect of annulus inclination and drill pipe rotation on the carrying capacity of drilling fluid, particle rising velocity, and pressure drop in the slim hole annulus have been measured for fully developed flows of water and of aqueous solutions.

• 에너지공학
• /
• 제18권2호
• /
• pp.87-92
• /
• 2009

본 논문은 안쪽축이 회전하는 동심환형관 물과 비뉴튼유체의 고-액 2상 유동연구를 수행하였다. 점탄성유체의 유변학은 굴착구멍의 청결, 입자의 밖으로 수송하는 등 여러 가지 응용에 중요하다. 연구에서 투명한 아크릴관은 고체입자의 이동을 관찰하기 위하여 사용하였다. 환형관 속도는 0.3m/s에서 2.0m/s로 변한다. 머드시스템은 물과 CMC 수용액을 혼합하여 사용하였다. 연구에서 고려된 주요 변수들은 축회전속도, 유체 유동영역과 입자 주입율이다. 입자이송속도와 압력강하는 유체유량(Q, LPM)이 5~30의 범위에서 측정하였다. 물과 0.2% CMC 수용액에서 고체입자의 농도가 높을수록 압력손실이 커짐을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제53권2호
• /
• pp.174-180
• /
• 2015

8자 진동교반조에 대해 실험적으로 유동상태를 관찰하여 혼합 가시화, 소요동력, 고-액 및 기-액 물질이동에 대한 여러가지의 특성을 측정하였다. 진동수가 증가하면 유동상태, 혼합시간 소요동력 및 물질이동계수는 규칙적으로 변하지 않으므로 조작조건의 선정이 중요하다. 어떤 진동수에서라도 Fr = 0.095 이상에서는 실험적으로 명확하게 되었다. 이때 교반조내 유체는 선회류형으로 되어 혼합에 적합한 상태가 되고, 8자 진동교반에서의 최적 조작범위는 왕복 진동교반 보다도 넓었다. 8자 진동교반과 기존의 선회진동교반내의 고-액간 물질이동계수는 완전히 같은 식으로 상관되었다. 또한 기-액간 물질이동용량계수도 기존의 선회진동교반에서의 식과 같은 형태의 상관식으로 나타났다.

• 한국재료학회지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.137-145
• /
• 2001

수용액 매체에서 젤케스팅을 이용하여 복잡한 형상의 세라믹스를 제조하기 위한 새로운 공정을 연구하였다 용융실리카 분말과 첨가제로서 지르콘과 코디어라이트 조성으로 혼합된 현탁액을 electrosteric 방법으로 안정화시켰다. 슬립은 다성분계 세라믹 현탁액에 단량체, 이량체 그러고 분산제를 혼합하고, 볼밀하여 준비하였다. 슬립의 유동학적 특성을 평가하기 위해 점도를 측정하였으며 , 낮은 점도를 갖는 50vo1%의 고농도 다성분계 세라믹 슬립의 제조가 가능하였다. 슬립의 점도는 고분자 분산제의 함량과 단량체 및 이량체의 혼합비에 크게 의존하였다. 성형체는 안정화시킨 슬립을 몰드에 부어 상온에서 젤화시킨 후 $25^{\circ}C$, 80~85% 상대습도 분위기 하에서 48시간동안 건조시켜 제조하였으며 건조된 성형체에는 균열이 발생하지 않았다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제20권1호
• /
• pp.29-36
• /
• 2004

암모늄으로 오염된 불량 매립지의 주변지반 지하수를 정화함에 있어 반응벽체를 적용할 경우, 고려해야 할 주요 설계인자를 평가하기 위해 회분식 실험, 투수시험, 주상실험을 수행하였다. 반응물질로는 높은 양이온교환능(CEC)를 가지는, 천연 제올라이트의 일종인 Clinoptilolite를 사용하였다. 회분식 실험의 경우, 암모늄 오염액의 초기농도와 Clinoptilolite 입자크기를 변화시키며 Clinoptilolite의 암모늄에 대한 제거율을 평가하였다. 암모늄의 초기농도가 80ppm으로 고농도인 경우를 제외하고는 단위 량의 Clinoptilolite로 약 80% 암모늄을 제거할 수 있었다. Clinoptilolite의 입자크기에 의한 영향은 뚜렷하지 않았다. 투수시험은 Clinoptilolite와 주문진사를 무게비 20 : 80으로 혼합한 후 시편을 성형하여 수행하였다. 투수시험에는 연성벽체 투수기를 사용하였다. 시험결과, 세척된 0.42∼0.85mm의 크기를 가지는 Clinoptilolite를 포함하는 시편이, 약 $10^{-3}$cm/s의 투수계수로 가장 높은 값을 보였다. 주상실험에서는 실제 매립지 침출수를 이용해, 유동 상태에서 암모늄 이온을 포함한 침출수와 Clinoptilolite 혼합토의 반응성을 검토하였다. 본 연구를 통해 Clinoptilolite는 암모늄을 정화하고자 하는 반응벽체에 적용 가능한 반응물질로 판단되었다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제25권5호
• /
• pp.15-20
• /
• 2011

This study carried out a series of experiments involving impact tests (Drop Weight type & Charpy type with a standard specimen and newly designed I-type specimen), hardness tests, and fracture surface observations of French-made roll shell steel (F), abnormal roll shell steel (M), reheated roll shell steel (R), and S25C steel under heat treatment conditiAn experimental study was carried out to study the solid-liquid mixture upward hydraulic transport of solid particles in vertical and inclined annuli with a rotating inner cylinder. The lift forces acting on a fluidized particle play a central role in many important applications such as the removal of drill cuttings in horizontal drill holes, sand transport in fractured reservoirs, sediment transport, the cleaning of particles from surfaces, etc. In this study a clear acrylic pipe was used to observe the movement of solid particles. Annular velocities varied from 0.4 to 1.2 m/s. The effect of the annulus inclination and drill pipe rotation on the carrying capacity of a drilling fluid, particle rising velocity, and pressure drop in a slim hole annulus were measured for fully-developed flows of water and aqueous solutions of CMC (sodium carboxymethyl cellulose) and bentonite. The rotation of the inner cylinder was efficient at carrying particles to some degree. For a higher particle volume concentration, the hydraulic pressure loss of the mixture flow increased because of the friction between the wall and solids or between solids.

• 대한환경공학회지
• /
• 제28권5호
• /
• pp.549-557
• /
• 2006

화력발전소에서 발생하는 폐 음이온교환수지를 분해하기 위해 초임계수 산화 특성 연구를 진행하였다. 폐수지는 음이온교환수지와 양이온교환수지가 혼합된 상태로 배출되었으며, 혼합된 폐수지에서 고-액 유동층을 이용하여 음이온수지를 분리하였다. 분리된 음이온 수지는 원소분석과 열분석을 통해 양이온 수지가 혼합되지 않았음을 확인하였다. 음이온수지를 고압 펌프를 이용하여 초임계수 산화 반응 장치에 연속적으로 주입하기 위해 습식 ball mill을 이용하여 분쇄, 슬러리로 제조하였다. 압력 25.0 MP콘 체류시간 2분, 반응 온도 $500^{\circ}C$에서 처리수의 COD는 99.9%이상 분해됨을 확인하였지만, 총 질소 분해율은 41% 정도로 나타났으며, 슬러리에 질산을 혼합하면 처리수의 총 질소가 감소하였다. 처리수의 COD와 총 질소(T-N) 함량을 목적변수로 설정하여 음이온 수지 슬러리를 분해하는 최적 조건을 도출하기 위해 통계적 실험계획법인 중심합성계획법을 적용하였다. 처리수의 COD는 반응 온도 $500{\sim}540^{\circ}C$, 압력 25.0 MPa, 반응기 체류시간 2분 조건에서 $99.9{\sim}100%$까지 충분히 분해되었으며, 온도 변화와 질산 주입량 변화에 영향을 받지 않았다. 그러나 처리수의 총 질소는 질산 주입량의 변화에 대한 영향이 큰 것으로 확인되었다. 처리수의 총 질소는 회귀분석을 통해 질산 주입량의 함수로 나타낼 수 있었으며, 결정계수($r^2$)는 95.8%로 계산되었다.