• Clean Technology
• /
• v.25 no.2
• /
• pp.153-160
• /
• 2019

As air pollution becomes more serious due to the increased number of diesel vessel operations, ship regulations on harmful emissions strengthen. Therefore, the development of a diesel exhaust after-treatment system for ships is required, and the higher the flow uniformity of the exhaust treatment system, the higher the treatment efficiency. With the computer software ANSYS Fluent, pressure drop and flow uniformity were used in this study to simulate flow rate with and without a baffle in both a Diesel Oxidation Catalyst (DOC) and Diesel Particulate Filter (DPF) system. The system pressure drop was found to be 38 to 40 mbar in the existing system condition, and the flow uniformity was approximately 84 to 92% at the inlet and outlet of the DOC. When the baffle was installed inside the system, the pressure increased and the flow uniformity was lowered due to an increase in flow rate. When the exhaust gas flow was reduced by 50% from $7,548kg\;h^{-1}$ to $3,772kg\;h^{-1}$, the flow uniformity at the inlet and outlet of the DOC increased by approximately 1 to 3% due to the low flow rate. In the case of DPF, the flow uniformity of exhaust gas was 98 to 99% because the uneven flow proceeded after uniformly flowing from the DOC.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
• /
• v.25 no.4
• /
• pp.23-27
• /
• 2011

This experimental study was performed to find rpms of the impeller and the surface flow accelerator to make a uniform velocity vertical distribution in the circular water channel. PIV technique was employed to measure the water velocity profiles into the water depth from the free surface. The number of instantaneous velocity profiles was decomposed into mean and turbulence velocity components, and the distribution of velocity fluctuation and turbulence intensity were computed for each experimental condition. From these results, the velocity uniformity was quantitatively determined to present the flow quality in the measuring section of the circular water channel. It has been shown that the proper operation of the surface flow accelerator would make the uniform velocity profiles and reduce the velocity fluctuation near the free surface.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 2009.06a
• /
• pp.876-879
• /
• 2009

Fischer-Tropsch 합성 반응과 같은 slurry bubble column reactor에서는 반응 속도를 증진시키기 위해서는 서로 다른 상간의 접촉 면적을 최대화함으로써 물질 전달을 원활하게 유지하여야 한다. 특히 Fischer-Tropsch 합성 반응에서는 반응물인 기체가 촉매로서 기능하는 고체 표면으로의 external mass transfer가 효과적으로 이루어져야 하기 때문에 반응기 내의 기체의 거동뿐만 아니라 고체인 촉매의 분포에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 반응기 내에 기체의 superficial velocity를 변화시키면서 기체의 hold up 뿐만 아니라 고체 입자의 분포특성에 대하여 관찰하였다. Superficial velocity가 증가함에따라 gas hold up의 경우, 일정하게 증가하다가 6 cm/sec 이상에서 그 증가폭이 감소하였다. 즉 6 cm/sec이상에서 turbulent flow regime을 형성하였다. 또한 고체입자의 분포 역시 기체의 superficial velocity가 증가함에따라 보다 균일하게 되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 1998.11a
• /
• pp.121-126
• /
• 1998

A numerical optimization procedure is developed to find the inlet velocity profile that yields the most uniform epitaxial layer in a vertical MOCVD reactor. It involves the solution of fully elliptic equations of motion, temperature, and concentration; the finite volume method based on SIMPLE algorithm has been adopted to solve the Navier-Stokes equations. The overall optimization process is highly nonlinear and has been efficiently treated by the sequential linear programming technique that breaks the non-linear problem into a series of linear ones. The optimal profile approximated by a 6th-degree Chebyshev polynomial is very successful in reducing the spatial non-uniformity of the growth rate. The optimization is particularly effective to the high Reynolds number flow. It is also found that a properly constructed inlet velocity profile can suppress the buoyancy driven secondary flow and improve the growth-rate uniformity.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
• /
• v.33 no.5
• /
• pp.1785-1795
• /
• 2013

Most of the previous models for analysis of shallow water flow assumed the uniform velocity distributions over the flow depth so that they produced incorrect velocity prediction at meandering part due to the ignorance of secondary current. In this study, the vertical velocity profiles in longitudinal and transverse direction were decomposed as the mean and variation components, which resulted in additional dispersion stresses terms in momentum equations. The proposed model were applied at the channels with $30^{\circ}$, $90^{\circ}$, $270^{\circ}$ bends, and shallow water flow in curved channel was analyzed using dispersion stresses. The dispersion stresses acted as a sink or source in the momentum equations, which caused the transverse convection of momentum to shift from the inner bank to the outer bank.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
• /
• 2011.05a
• /
• pp.151-154
• /
• 2011

$NO_x$ 제어 기술로는 크게 연소 전 탈질, 연소 개선 및 연소 후 탈질 기술로 구분할 수 있으며, 연소 후 탈질 기술에 속하는 SCR은 촉매를 사용하여 $NO_x$를 환원하는 대표적인 배연탈질기술이다. SCR의 $NO_x$ 저감 성능은 촉매 요인(촉매 구성물질, 형태, 공간속도 등)과 배가스의 온도, 유속 분포, 공정 운전 조건 등의 다양한 인자에 의해 좌우되는데 특히, 촉매층으로 유입되는 유동의 균일도는 가장 중요한 요소가 된다. 유동이 균일하지 않을 경우 촉매 전단에 편류가 발생하게 될 것이며 일정 촉매만 사용하게 되어 촉매 사용주기 감소 및 SCR 성능 저하를 초래할 수 있기 때문이다. 본 연구에서는 3차원 수치 해석 기법을 이용하여 설계 초기의 SCR 반응기 내 유동 특성을 모사하여 기류 균일도 여부를 확인하고, SCR 내 유동 균일도를 최적화시키기 위한 설계를 목적으로 설치하는 가이드 베인과 배플, 다공판이 반응기 내부 유동 및 촉매층의 기류 균일도에 미치는 영향에 대하여 연구를 수행하였다. 그 결과, 유동 개선을 위해 인입 덕트 곡관부에 가이드 베인을 설치하여 처리가스를 적절하게 배분시키고, 반응기 상단에 3단 배플을 설치한 결과 반응기 내부 유동의 편류 개선에 매우 효과적임을 알 수 있었다. 또한 다공판을 예비 촉매층 하단부 위치에 추가로 설치함에 따라 유동을 한번 더 완충시킬 수 있어 기류 균일도가 매우 양호해짐을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
• /
• v.12 no.1 s.24
• /
• pp.33-38
• /
• 2006

In marine salvage, extreme tide heights and tidal currents are necessary to anchor an accidental ship. In order to meet this requirement, a simple scheme was developed which yields the spatial informations on the extreme tide from the distribution of approximate highest astronomical tide heights using a relationship between extreme and highest astronomical tides at the standard port. This method is the inference method based on horizontally homogeneity of tide. This scheme was applied to estimate extreme tide heights and tidal currents in the Namhae (southern sea of Korea). The highest astronomical tide heights are computed by amplitude of four major constituents (M2, S2, K1, O1 tide). The estimated extreme tide heights are ranged from 70 to 260 cm for return period 50 years and from 80 to 270cm for return period 100 years, respectively. For return period 100 years, extreme tidal currents show value of 1.55 times as strong as those of normal state.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.92-92
• /
• 2017

본 연구에서는 수치모델을 이용하여 대하천서 발생되는 조류의 공간적 농도 분포를 예측하였고, 현장실험을 통해 모델을 검증하였다. 국내하천은 다수의 지류가 본류로 유입됨에 따라 오염물질의 생산과 공급이 지속적으로 발생하고, 하천의 유로연장과 하폭에 비해 수심이 낮은 지형학적 특성을 지닌다. 따라서 지류 유입 이후 발생되는 조류의 거동 특성을 분석하기 위해 수심 적분된 2차원 이송-확산 모델을 사용하였다. 광합성 성장을 이루는 조류의 성장속도 계산을 위해 영양염류, 수온, 일사량과 수심 등을 변수로 하는 성장속도 함수들을 위의 모델과 결합하였다. 본 연구의 대상구간은 낙동강과 금호강 합류부를 포함한 강정고령보 하류 약 9.2 km 구간으로 모델 검증을 위한 현장실험을 수행하였다. 2차원 이송-확산 모델의 입력 값인 유속 및 수심을 계산하는 수리동역학 모델 검증을 위해 미국 Sontek사의 M9을 이용하여 낙동강과 금호강 각각 32개, 12개 측선에 대하여 수리량을 측정하였다. 수리량 측정결과, 금호강과 낙동강의 평균 유량은 각각 $240m^3/s$, $60m^3/s$로 측정되었고 측정된 유량을 모델의 상류단 경계조건으로 사용하여 측정 유속 및 수심과 유사한 결과를 모델로부터 취득할 수 있었다. 조류 농도 측정을 위해 독일 bbe사의 AlgaeTorch 10을 사용하였으며, 수리량 측정과 동일한 측선서 총 조류 세포수(cells/ml)를 측정하였다. 농도 측정결과, 하류로 내려감에 따라 조류의 농도가 증가하는 경향이 나타났고 금호강 합류 후 최대농도는 측정구간 최하류 우안서 4,460 cells/ml로 나타났다. 주 흐름이 발생하는 하천 중앙부에 비해 유속이 느린 하안서 상대적으로 높은 농도가 측정되었으며, 이와 같은 경향은 하류로 내려감에 따라 강하게 나타났다. 측정된 조류 농도를 이용한 2차원 이송-확산 모델 검증결과, 합류부 최상류 측선서 MAPE = 10.5 %의 최대오차가 발생하였고 최하류 측선서 MAPE = 6.7 %의 최소오차가 발생하였다. 인과 질소와 같은 영양염류의 농도가 높고 횡 방향 수온 분포가 균일한 대상구간의 특성상 영양염류 함수와 수온 함수로부터 계산된 성장속도 가중치 범위는 각각 0.8~1.0, 0.91~1.09로 공간적 변동성이 크게 나타나지 않은 반면, 수심을 변수로 하는 일사량 함수의 성장속도 가중치 범위는 0.05~1.00으로 상대적으로 매우 높은 공간적 변동성이 나타났다. 수심이 4 m 이하인 하천 양안서 0.8 이상의 가중치가 나타났으며, 수심이 7 m 이상인 하천 중앙서 0.4 이하의 가중치가 나타났다. 본 연구의 수치모의 결과, 수리동역학 모델로부터 계산된 수심이 모델 결과 값에 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2022.05a
• /
• pp.252-252
• /
• 2022

최근 기존의 전통적인 부유사채집기를 활용한 유사량 측정방법의 대안으로 지속적인 유량측정을 목적으로 활용되고 있는 횡방향 초음파도플러유속계의 초음파산란도를 활용하여 부유사농도를 측정에 대한 연구가 수행되고 있다. 하지만, 하천에서 횡방향 초음파도플러유속계를 활용한 유사량 측정 연구는 현장에서 측정된 자료를 기반으로 분석이 수행되기 때문에 통제된 유사 조건에서의 유사의 농도 및 입도분포에 대한 사전 정보를 바탕으로 정밀한 분석의 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 안동하천실험센터 순환수로에서 균일한 입도를 가지고 있는 황토를 활용하여 주입량에 따른 초음파산란도의 변화와 동시에 측정된 LISST(laser in-situ scattering and transmissometry)의 부유사 농도와 입도 자료를 활용하여 유사공급에 따른 3Mhz의 단일 주파수를 사용하는 횡방향 초음파도플러유속계의 초음파산란도를 활용한 부유사농도 및 평균입경의 측정에 대한 연구를 수행하였다. 측정결과, 유사공급에 따라서 초음파산란도를 활용하여 부유사농도가 증가하는 경향을 나타내고 있었으며, 횡방향 초음파도플러유속계로부터 측정된 셀별 초음파산란도를 활용하여 부유사농도의 공간적인 분포의 분석이 가능함을 확인할 수 있었다. 그리고 유사감쇄계수를 활용하여 LISST로부터 측정된 평균입경과의 관계식을 개발하여 유사공급에 따른 평균입경의 변화를 측정할 수 있을 것으로 나타났다. 추후, 통제된 조건에서의 다양한 입도분포에 따른 실험을 통해 횡방향 초음파도플러유속계의 초음파산란도를 활용한 부유사농도 측정 정확도를 개선과 유사감쇄계수를 통해 평균입경을 측정하는데 활용이 될 것으로 판단된다.

• Journal of Animal Environmental Science
• /
• v.18 no.1
• /
• pp.1-8
• /
• 2012

The study was conducted to investigate the effects of climate on indoor environment of a swine house with natural. This study was tested in the beef swine stall at Young-in, Kyung-ki do. The test was experimented for the effect of interior environment by the outdoor environment and the interior-pan. The results are as follows. 1. In test 1 ($T_{out}$ : $25.7^{\circ}C$, without fan), an indoor air flow pattern was showed that entered from sidewall winch-curtain to went out of a indoor by the ridge winch-curtain. And the velocity of a section of the center was measured two times as large as the velocity of the floor. It is the acceleration of the velocity by thermal buoyancy. And, the entered air was rapidly dissipated by flow energy. So that in the swain livestock with sidewall winch-curtain is effected by thermal buoyancy. And the air temperature of the indoor was distributed more higher as compared with the outdoor temperature. This result is caused by the sensible heat from swine and the ventilation is restricted. 2. In test 2 (($T_{out}$ : $25.7^{\circ}C$, with fan), the velocity of a section of the center was measured more higher as compared with the test 1. And the variance of air velocity was distributed higher as compared with the test 1. This result is showed dead region of air flow with a fan operation. And, the variance of gas density was distributed lower as compared with the test 1.