• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(1)
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• pp.457-462
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• 1998

유동장에서의 기포거동 정보의 중요성 때문에 이를 정확히 측정하기 위한 실험방법이 여러 가지로 발전해 왔지만 아직까지도 기포분포에 대한 정확한 정보 추출에는 도달하지 못하고 있다. 본 연구에서는 원래 의공학분야에서 새로운 tomography 기술로 연구되고 있는 EIT(Electrical Impedance Tomography) 기술을 2상유동에서의 기포분포 측정방법 개발에 적용하기 위한 기초연구와 기포분포 가시화를 위한 전산실험을 수행하였다. 기포분포 가시화를 위해서는 EIT inverse problem solver로 많이 사용되는 iNR(improved Newton-Raphson) 계열의 EIT 염상복원 프로그램을 본 연구진이 유전알고리즘(Genetic Algorithm)과 fuzzy-based mesh grouping 방법을 추가하여 개선한 영상복원프로그램을 사용하였다. 전산실험 결과 본 영상복원프로그램으로는 12$\times$12의 분해능으로 모사되는 기포분포를 저항률 오차한도 $\pm$1%의 신뢰도로 PC상에서 복원이 가능함을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제22권5호
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• pp.545-556
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• 2002

Algebraic reconstruction technique (ART)과 multiplicative algebraic reconstruction technique (MART)이라는 토모그래피 방법을 이용하여 2상유동에서 기포의 거동을 배침투적으로 분석하였다. 먼저, 컴퓨터 합성 영상장으로 환상유통과 기포유동을 제작하여 2차원 단면의 재건을 시도하였다. 2상유동의 보다 정확한 결과들을 얻기 위하여 두가지 토모그래피 방법이 비교되었다. 그리고, 2상유동에서 기포의 거동을 3차원으로 분석하기 위하여 2개와 3개의 기포가 존재하는 3차원 합성 영상장으로부터 2차원 단면에서 보다 정확한 결과를 보인 MART 재건법에 의해서 밀도 분포 해석을 수행하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(1)
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• pp.469-474
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• 1998

이상 유동 지배 방정식에 두 상의 경계면 두께 개념을 도입하여 액체 내부에서의 기포 거동에 대한 동적 안정성을 이론적으로 해석하였다. 현재까지 기포의 안정성은 실험과 거시적인 물리적 이론에 의하여만 정적으로 연구되어 왔으나, 상간의 압력 불연속성을 표면장력 모델링을 이용하여 해석적으로 해결 함으로서 기포 안정성에 대한 정량적인 분석을 가능하게 하였다. 그 결과 기포의 안정성은 기존의 무차윈 Weber수 이외에 Reynolds수 그리고 유체의 점성력과 Capillary파와 관련된 무차원 수에 의해서도 영향을 받는 것으로 밝혀졌다.

• 한국연소학회지
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• 제3권1호
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• pp.41-48
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• 1998

A numerical study on combustion in a fluidized bed is based on three dimensional mixing and dispersion phenomena in the bed owing to the bubble growth in the vertical direction. As fluidizing velocities increase, bubble diameters increase, which activates the fuel dispersion in the bed. The combustion rates, however, reduce due to the decrease of gas exchange rates between bubble and emulsion phases. Fuel distributions in the bed are dependent on fluidizing velocities, equivalence ratios, fuel particle diameters, fuel feeding points, and the number of fuel feeders.

• 대한환경공학회지
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• 제35권10호
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• pp.710-716
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• 2013

대기 오염, 기후 변화 등 환경 문제와 자원 고갈로 인해 화석 연료를 대체할 에너지에 많은 관심이 집중되고 있다. 폐바이오매스의 에너지화 분야에서도 다양한 연구가 이루어지고 있다. 폐목질계 바이오매스의 급속열분해는 바이오매스 에너지화 기술 중 하나로 액상 연료를 생산할 수 있다. 바이오매스의 급속열분해에는 주로 기포유동층 반응기가 쓰이고 있으며, 기포유동층 급속열분해 반응기에서는 반응물에 열을 효과적으로 전달하기 위하여 고체입자의 유동매체를 이용한다. 이러한 기포유동층 반응기에서 유동층 내 고체 입자의 움직임과 혼합은 기포의 거동에 영향을 받는다. 이로 인해 열전달 현상이 달라지고 결과적으로는 폐목질계 바이오매스의 급속열분해 반응 속도가 변한다. 따라서 본 연구에서는 기포유동층 반응기 내부의 수력학적 특성과 폐목질계 바이오매스 급속열분해 반응에 관한 연구를 수행하였다. 반응기내의 기체-고체 유동에 대해 Eulerian-Granular 방법을 사용하여 반응기를 시뮬레이션 하였으며, two-stage semi-global reaction model로 폐바이오매스의 급속 열분해반응을 모사하였다. 결과를 살펴보면, 유동층 내에서 기포들이 생성되고 상승하면서 크기가 증가한다. 이러한 기포의 거동에 의해 기포 주위의 고체 입자는 여러 방향으로 움직이게 된다. 고체 입자상의 활발한 움직임으로 바이오매스 입자가 유동층에 골고루 퍼져 일차 반응이 유동층 전반에서 일어난다. 그리고 일차 반응 중 타르가 생성되는 반응 속도가 가장 높게 나타난다. 그 결과 기체상 생성물 중 타르가 약 66 wt.%로 가장 많이 발생한다. 반면 이차 반응은 유동층에서보다 freeboard에서 더 많이 일어난다. 따라서 기포의 거동이나 입자의 움직임에 의한 영향은 일차 반응보다 상대적으로 적을 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.1128-1146
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• 1989

본 논문에서는 2상 횡유동의 진동 메카니즘을 규명하기 위한 실험계획의 일환으로 실시된 실험으로 부터 튜브집합체의 추가질량(hydrodynamic mass)과 감쇠 (damping)에 대해 고찰하였다. 실험은 튜브배열과 피치 대 직경비(pitch-over-di- ameter:.rho./ｄ)가 상이한 튜브집합체에 대해 2상 유체를 모의한 공기-물(air-water) 혼합물에서 수행하였다. 액체상태로부터 99%의 보이드율까지 변화된 2상 유체의 유량은 튜브가 유체탄성 불안정성 (fluidelastic instability)에 도달할 때까지 점진적으로 증가하였다.

• 에너지공학
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• 제4권2호
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• pp.261-269
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• 1995

본 연구에서는 밀폐형 2상 열사이폰의 액체 Pool에서 발생하는 핵비등현상과 유동영역에 대해 가시화 방법으로 연구하였다. 실험용 열사이폰은 스텐레스와 유리관을 이용하여 제작하였으며, 열공급은 증발부 주위에 설치된 유도 가열용 코일에 고주파를 가함으로써 스텐레스 외면에 발열이 일어나도록 하였다. 이에 따른 결과는 다음과 같다. 실험용 열사이폰은 고주파 가열등 열사이폰의 작동성능을 저해하는 여러 요인들이 포함되어 있었으나, 실험결과 이러한 문제는 실험 내용에 영향을 미칠만큼 크게 나타나지 않았다. 열속과 상당압력의 범위는 각각2$m^2$, 0.1

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1521-1522
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• 2011

뇌임펄스에 의한 절연유체 내 절연파괴 현상은 스트리머 채널에서의 유체유동과 기체유동이 동시에 발생한다. 스트리머 개시와 동시에 발생하는 기포들은 절연파괴에 직접적인 영향을 미치며 이를 모의해석하기위해서 2상유동이 고려되어야한다. 2상유동이 고려된 뇌임펄스 응답 유한요소해석은 전계에 의한 푸아송 방정식과 전자, 양이온, 음이온에 대한 전하연속방정식으로 구성되며 전계 방출과 열전자 방출효과를 경계조건으로 부여하였다. 기체 전리현상은 타운젠트 이론을 도입하였으며, 유체 전리현상은 제너 이온화 모델을 도입하여 수학적 모델링을 통한 2상유동으로 결합하였다. IEC standard #60897의 표준규격에 따라 침-구형 전극을 설계하였고 2차원 축대칭 간략화모델에 적용하여 실험적 결과와 비교분석함으로써 신뢰할 수 있는 수치해석기법이 제시되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권3호
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• pp.171-181
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• 2017

2상 횡 유동은 응축기, 증발기와 원자력의 증기 발생기와 같은 열교환기의 튜브와 셀 사이에 존재한다. 공기/물의 2상 유동에 놓인 관군에 작용하는 항력을 실험적으로 평가하였다. 2상 유동에 놓인 관군은 정사각형 배열이다. 피치 직경 비는 1.35이었고, 실린더의 직경은 18 mm이다. 관군에 유동방향으로 작용하는 항력을 측정하여 항력계수와 2상 유동 감쇠비를 계산하였다. 2상 유동 감쇠비는 균질 2상 유동의 이론식을 사용하여 구하여 실험의 결과와 비교하였다. 압력과 항력의 상관계수를 실험결과를 고려하여 평가하였다. 상관계수는 이론적으로 항력을 계산할 때에 사용된다. 질량유량을 증가할수록 측정된 항력으로부터 구한 항력계수와 감쇠비가 균질 유동의 이론적 결과와 잘 일치함을 보이고 있다. 결과적으로 충분히 큰 질량 유량의 기포 유동인 경우에는 감쇠비를 균질 유동에 근거한 이론식으로 계산할 수 있다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권1호
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• pp.83-88
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• 2012

관내 2상 유동의 기공률을 효과적으로 측정할 수 있는 3-ring 임피던스미터를 이용하여 실제 슬러그류 및 기포류를 측정하였다. 먼저, 임피던스미터의 신호와 기공률 사이의 보정곡선을 구하였다. 임피던스미터는 동일한 기공률을 갖는 슬러그류와 기포류에 대해 각각 다른 보정곡선을 나타내는 특성을 보였다. 임피던스미터는 유동패턴에 따라 두 보정 곡선 중 하나를 선택해야 하며, 기공률 측정 결과로 부터 유동 패턴을 판단할 수 있었다. 두 개의 임피던스미터를 통해 측정된 기공률 변화 곡선으로부터 기포의 이동 속도, 크기를 효과적으로 측정할 수 있었다.