• Title/Summary/Keyword: 기포율

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Properties and Mock-up Test of Lightweight Foamed Concrete Based on Blast Furnace Slag by Crack Reducing Admixture (팽창성 균열저감제를 이용한 고로슬래그 미분말 기반 경량기포 콘크리트의 특성 및 목업실험)

  • Han, Sang-Yoon;Han, Min-Cheol
    • Journal of the Korea Institute of Building Construction
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    • v.17 no.6
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    • pp.507-515
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    • 2017
  • This study is to develop a high quality lightweight foamed concrete that can be applied in the field using EXFG by cracking reducing agent combined with FGD and ALS. First, to increase the volume of foam, the flow and density of the mixture was increased and decreased, respectively. At this time, the effect of substitution ratio of EXFG on fluidity was negligible. The fraction of foam was the highest at EXFG 1%, and the settlement was found to be prevented by the expansion reaction at EXFG 1%. At this time, the ratio of foam was 65%. In the compressive strength, the strengths were similar or decreased when the substitution ratio of EXFG was more than 1%. The apparent density satisfied the KS 0.5 type at the bubble contents was 65%. In case of EXFG substitution, dry shrinkage was decreased by about 10%. As the substitution ratio of EXFG increased, the thermal conductivity increased proportionally.

Fractional gas hold-up in trayed bubble column (Trayed 기포탑 반응기에서 높이에 따른 기포입자의 거동분석)

  • Yang, Jung Hoon;Hur, Young Gul;Yang, Jung-Il;Kim, Hak-Joo;Chun, Dong Hyun;Kim, Byung Kwon;Lee, Ho-Tae;Jung, Heon
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.77.1-77.1
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    • 2011
  • 슬러리 기포탑 반응기는 열 및 물질 전달의 용이성, 낮은 운전비용 및 장치의 간단성의 장점을 가지고 있어서 Fischer-Tropsch 반응, bio-reaction 등에 많이 응용되고 있다. 특히, 반응물은 기체 상태로 반응기에 투입이 되는데, 이 기포입자의 상승하는 힘을 바탕으로 기상/액상/고상이 균일하게 혼합되게 된다. 많은 연구자들이 이러한 기포탑 반응기의 성능을 개선하고자, 다양한 반응기 디자인에 대하여 보고하고 있다. 특히 반응기 내부에 tray를 설치함으로써, 기포 포집율을 증진시기고 액상의 역류를 최소화시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는, 다양한 기공크기를 갖는 tray를 활용함으로써 높이에 따른 기포 포집율의 변화 및 반응기 내에 기포 입자의 거동 특성에 대하여 살펴보았다.

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Gas hold-up variation with sparging direction in bubble column (기포탑 반응기에서 기체 분사 방향에 따른 gas hold-up 변화)

  • Yang, Jung Hoon;Yang, Jung-Il;Kim, Hak-Joo;Chun, Dong Hyun;Lee, Ho-Tae;Jung, Heon
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.112.2-112.2
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    • 2010
  • 슬러리 기포탑 반응기는 열 및 물질 전달의 용이성, 낮은 운전비용 및 장치의 간단성의 장점을 가지고 있어서 Fischer-Tropsch 반응, bio-reaction 등에 많이 응용되고 있다. 그러나 기포탑 반응기 내의 물질 거동은 매우 복잡하기 때문에 많은 연구가 이루어지고 있음에도 불구하고 그 현상에 대한 명확한 이해는 어려운 상황이다. 특히 기포탑반응기내에 기체의 포집율(gas hold-up)을 증가시키는 것을 목적으로 하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 기체의 분사 방향에 따른 기체 포집율의 변화를 관찰하였다. 기체 분사는 0.6 mm의 pore가 66개로 구성된 perforated plate를 통해서 이루어졌고, 수직방향, 수평방향, 45도 그리고 수직/수평 조합의 네 가지 분사방향에 대해서 실험을 수행하였다. 반응기는 내경이 0.15 m이고 높이 2.0 m 아크릴 반응기를 이용하였다. 사용된 연속상은 수돗물을 사용하였고 분산상 기체로는 압축 공기를 이용하였다. 전체적인 기체 포집율은 수직방향의 분사방향에서 가장 높게 측정되었다. 그리고 수직/수평의 조합 분사방향의 경우, 기체 포집율이 가장 낮게 관찰되었다. 이것은 분사방향이 수직/수평으로 서로 엇갈릴 경우, 기포간의 충돌 가능성이 높아지고 bubble coalescence가 증가하였기 때문인 것으로 보인다. 실제로 homogeneous flow regime에서 heterogeneous flow regime으로 전환되는 기체선속도는 분사방향이 수직, 45도, 수평, 수직/수평 조합의 순서로 감소하였다. 즉 이 순서로 기체흐름의 와류가 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한 Dynamic Gas Disengagement(DGD) 분석을 통하여 큰 기포가 발생하기 시작하는 기체 선속도의 변화를 관찰하였다. 이 경우, 예상되듯이 수직/수평 조합에서는 1.5 cm/sec 기체 선속도에서 큰 기포가 발생하기 시작한 반면 수직 방향 분사의 경우에는 2.5 cm/sec의 보다 높은 기체 선속도에서 관찰되기 시작하였다. 이러한 현상들을 종합하였을 때, 기체 분사방향을 수직으로 일정하게 했을 때, 기포간 출동을 최소화하고 와류발생을 최대한 지연시키며 전체 기체 포집율을 증가시킬 수 있음을 알 수 있다.

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Properties of Bubble According to Types and Concentrations of Concrete Foaming Agent (콘크리트용 기포제 종류 및 농도에 따른 기포의 특성)

  • Kim, Jin-Man;Kwak, Eun-Gu;Oh, Kwang-Chin;Kang, Cheol
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.23 no.2
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    • pp.151-158
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    • 2011
  • Bubbles within the foamed concrete manufactured by pre-foaming method is the main factor which affects the physical properties of foamed concrete such as density, strength, and porosity. Although many researches on foamed concrete have been continuously carried out, insufficient number of researches on the properties related to bubbles in the foamed concrete has been performed except for chemical application related researches. In order to make an optimal foamed concrete, study on the bubble properties must be pursued. In order to effectively implement bubbles in the manufacturing of foamed concrete, the bubble properties must be estimated. In this study, in order to determine the bubble properties, examination of the bubble properties according to types and foaming agent concentration was performed. An foaming agent used for this test were anionic surfactant, rosin, and protein system with the foaming agent concentration range of 0.05~13%. Test parameters considered in the study were foaming rate, foam volume, drainage solution volume, and bubble size. The study results showed that, regardless of foaming agent type, higher concentration of foaming agent showed an increase in the foaming rate. Also, the results showed that concentration of foaming agent affected bubble size, drainage solution volume change, and bubble distributions. With respect to the stability of the bubble, protein foaming agent was better than anion surfactant or rosin foaming agent. With respect to the bubble shape, anion surfactant and rosin formed bubbles had polygon shape where as protein formed bubbles had spherical shape.

Properties of Foamed Concrete According to Types and Concentrations of Foam Agent (기포제 종류 및 희석 농도에 따른 기포 콘크리트의 특성)

  • Kim, Jin-Man;Jeong, Ji-Yong;Hwang, Eui-Hwan;Shin, Sang-Chul
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.24 no.1
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    • pp.61-70
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    • 2012
  • Recently, the government has been working feverously to save energy and reduce greenhouse gas emission by enacting Basic Act on Low Carbon Green Growth at the national level. Improving the insulation performance of building exterior and insulator can reduce the energy in the building sector. This study is about developing light-weight foamed concrete insulation panel that can be applied to buildings to save energy and to find the optimal condition for the development of insulation materials that can save energy by enhancing its physical, kinetic and thermal characteristics. Various experimental factors and conditions were considered in the study such as foam agent types (AES=Alcohol Ethoxy Sulfate, AOS=Alpha-Olefin Sulfonate, VS=Vegetable Soap, FP=Fe-Protein), foam agent dilution concentration (1, 3, 5%), and foam percentage (30, 50, 70%). Experiment results indicated that the surface tension of aqueous solution including foam agent, was lower when AOS was used over other foam agents. FP produced relatively stable foams in 3% or more, which produced unstable foams containing high water content and low surface tension when diluted at low concentration. Depending on foam agent types, compressive strength and thermal conductivity were similar at low density range but showed some differences at high concentration range. In addition, when concentrations of foam agent and foaming ratio increased, pore size increased and open pores are formed. In all types of foam agent, thermal conductivity were excellent, satisfying KS standards. The most outstanding performance for insulation panel was obtained when FP 3% was used.

Compressibility and Strength Characteristics of Light-weighted Foam Soil (경량기포혼합토의 압축 및 강도특성 연구)

  • 윤길림;김병탁
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.20 no.4
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    • pp.5-13
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    • 2004
  • Strength and compressibility characteristics of Light-Weighted Foam Soil (LWFS) are experimentally investigated in the paper. LWFS is composed of the dredged soils, cement and air foam to reduce unit-weight and to increase compressive strength. For these purposes, both unconfined compression tests and triaxial compression tests are carried out fer artficially prepared specimens of LWFS with various initial water contents, cement contents, mixing ratio of silty dredged soils and different confining stresses. The experimental results of LWFS indicate that the stress-strain relationship and the compressive strength are strongly influenced by cement contents rather than intial water contents of the edged soils. In this paper, the normalizing scheme considering the ratio of initial water contents, cement contents, and air foam contents has been proposed to evaluate the relationship between compressive strength of LWFS and a normalized factor.

Bubble Growth Analysis in Ultrasonic Foaming using Reaction Injection Molding (반응사출 성형을 이용한 초음파 발포시 기포성장해석)

  • 김찬중
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.7 no.3
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    • pp.237-249
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    • 1995
  • 폴리우레탄 미세포 포움의 가공에 대한 연구를 수행하였으며 기체 과포화 수지 내 의 핵생성율을 증진시키기 위하여 폴리올과 이소시아네이트의 혼합물에 초음파 가진을 적용 하였다. 미세포 구조는 고압에서 질소 가스로 폴리올을 과포화ㅣ키고 폴리우레탄의 두 성분 을 충돌혼합시킨 직후 초음파에 의해 기포를 생성시켜 이루어진다. 낮은 포화 압력에서 질 소에 의해 포화된수지의 핵생성율을 증가시키기위하여 초음파 가진을 적용하였다. 확산에 의해 기포의 성장이 조절된다고 가정하고 금형이 충전되는 동안에 금형 내부에서의 기포성 장기구를 이해하기 위하여 수치적인 방법으로 이론적 연구를 수행하였다. 경화 시간과 확산 경계를 고려하여 최종적인 기포의 크기를 계산하였으며 반응속도론을 고려하여 중합반응 동 안의 폴리우레탄의 점도의 변화를 예측하고 경화 시간을 결정하였다. 이론적 및 실험적으로 결정된 기포의 수를 기준으로 하여 확산 경계를 예측하였다.

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Physical Properties and Quality Control of Foamed Concrete with Fly Ash for Cast-in-Site (플라이애쉬를 혼입한 현장타설 경량기포콘크리트의 물리적 특성 및 품질관리)

  • 이도헌;전명훈;고진수
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.13 no.1
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    • pp.69-76
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    • 2001
  • Foamed concrete for cast-in-site, which shows excellent lightweight, thermal insulation, noise insulation, constructability and cost efficiency, has been applied as thermal insulation or filling material for On-dol. However, the technology is too insufficient to obtain the high level of quality, and serious problems often occur in quality control at sites. It, thus, is necessary to establish the proper and reasonable quality control method for ensuring the required quality, based on the investigation on the physical properties and their reciprocal relation. This study aims to settle the quality control method in case of applying FA foamed concrete replacing 40% by weight with fly-ash as the filling material for On-dol. The results of the study include the correlation among flow, as-placed density and foam ratio of fresh foamed concrete, the correlation between physical properties before hardening and after 28-day, provision of an equation to estimate 28-day compressive strength early with 7-day compressive strength, and suggestion of quality criteria for the revision of KS on foamed concrete for cast-in-site.

Gas hold-up variation with pore size of tray in trayed bubble column (Trayed bubble column 반응기에서 tray의 기공크기에 따른 gas hold-up 변화 연구)

  • Yang, Jung Hoon;Yang, Jung-Il;Kim, Hak-Joo;Chun, Dong Hyun;Lee, Ho-Tae;Jung, Heon
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.133.1-133.1
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    • 2010
  • 슬러리 기포탑 반응기는 열 및 물질 전달의 용이성, 낮은 운전비용 및 장치의 간단성의 장점을 가지고 있어서 Fischer-Tropsch 반응, bio-reaction 등에 많이 응용되고 있다. 그러나 기포탑 반응기 내의 물질 거동은 매우 복잡하기 때문에 많은 연구가 이루어지고 있음에도 불구하고 그 현상에 대한 명확한 이해는 어려운 상황이다. 특히 기포탑반응기 내에 기체의 포집율(gas hold-up)을 증가시키는 것을 목적으로 하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 trayed bubble column 반응기에서 tray의 기공크기에 따른 기체 포집율의 변화를 관찰하였다. 실험에 사용된 반응기는 내경이 0.15 m이고 높이 2.0 m의 아크릴 반응기를 이용하였다. 사용된 연속상은 수돗물을 사용하였고 분산상 기체로는 압축공기를 이용하였다. Tray의 기공크기는 1.1 mm부터 14.0 mm까지 변화시키면서 높이별 기체 포집율의 변화를 관찰하였다. 기체 포집율의 변화를 균일흐름 영역과 불균일 흐름 영역에서 그 양상이 다르게 나타났다. 즉 균일계 영역에서는 기공의 크기가 1.1 mm부터 2.9 mm까지 증가시면 기체포집율이 감소하는 반면 2.9 mm 이상에서는 증가하는 것으로 관찰되었다. 반면 불균일 흐름 영역에서는 전반적으로 기공의 크기가 작아질수록 기체포집율이 증가하였다. 또한 각각의 흐흠 영역에서의 기체포집율 증가정도는 확연한 차이를 보이는 것을 알 수 있었다. 이것은 흐름영역의 유체거동에 따라서 기포와 tray 기공사이의 상호작용 메커니즘이 달라지기 때문인 것으로 보인다.

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Foam Separation of Bovine Serum Protein Fractions (소 혈청 단백질 분획들의 기포분리 현상에 관한 연구)

  • Lee, Boo-Yong;Lee, Cherl-Ho
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.19 no.3
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    • pp.225-230
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    • 1987
  • The foam separation of bovine serum proteins was investigated and the protein fractionation by foam separation was analyzed by PAG electrophoresis. The protein concentration for the surface excess formation of bovine serum was in the range of $20-800\;{\mu}g/ml$. At pH 5, the foamate volume was maximum, but the enrichment ratio minimum. As the temperature was elevated, the foamate volume decreased and the enrichment ratio increase. As the gas flow rate increased from 25 to 100 ml/min, the foamate volume decreased and the enrichment ratio increased. The enrichment ration became maximum when the added ionic strength of serum solution was in the range of 1-3 by the addition of different types of salts, and this was related to the reduction of surface tension of the solution. In general, BSA, ${\alpha}_1$, and ${\alpha}_2-globulins$, which have relatively small molecular weight and high hydrophobicity, moved easily to the foam, and the separation of protein fractions in the serum varied with the changes in pH, temperature, gas flow rate and ionic strength of the solution.

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