• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제43권2호
• /
• pp.272-277
• /
• 2005

직경이 0.152 m이고 높이가 3.5 m인 기-액 향류 흐름 기포탑에서 기포의 물성과 흐름의 거동을 고찰하고 진단하였다. 기체와 액체의 유속 그리고 기포의 분산형태(even, wall-side, central or asymmetric distribution)가 반응기 내부에서 기포의 크기, 빈도수, 상승속도와 체류량 등 기포특성에 미치는 영향을 이중 전기 저항 탐침법을 이용하여 측정 검토하였다. 기포의 크기, 빈도수와 체류량은 기체나 액체 유속의 증가에 따라 증가하였다. 기포의 상승속도는 기체 유속의 증가에 따라 증가하였지만, 액체 유속의 증가에 따라서는 감소하였다. 기포 크기 분포의 균일성이나 체류량은 기포 분산판에서 기포의 분산형태가 균일분포에서 벽면, 중앙 그리고 비대칭 분산으로 변화함에 따라 감소하였다. 기포의 체류량과 분포에 대한 균일성을 고려하면, 기포의 중앙 분산 형태가 비대칭 분산 형태보다는 유리하며, 벽면 분산형태분산보다는 좋지 않았다.

• 기계저널
• /
• 제35권8호
• /
• pp.725-736
• /
• 1995

소노루미네센스(SL)현상은 액체 내에서 초음파에 동기화되어 진동하는 미소기포$~10\mu\textrm{m}$)가 수축할 때 기포내부의 온도가 고온이 됨에 따라 기포중심으로부터 빛이 나오는 현상을 말한다. 단일기 포가 초음파에 가진 될 경우 그 스펙트럼이 X선에 가까운 것임이 밝혀질뿐더러 촉매물 질의 개발이나 활성화, 고분자 합성뿐만 아니라 용액 내에서의 불순물 제거 등에 대한 응용의 가능성이 속속 발견되자, 현재 과학계뿐만 아니라 일반 매스컴에서도 화제의 대상이 되고 있다. SL현상은 원자당 $10^{11}eV$ 에 해당되는 초음파 에너지의 파장이 0.19.mu. 이하인 X선, 즉 6eV 이상의 광자에너지로 증폭됨에 따라 기포수축시 기포내 가스의 온도가 수만 도에 이르는 것, 레이저에 상응하는 광펄스 폭(50 ps)과 초음파에 동기되어 현존하는 최상의 수정시계에 필적하는 SL펄스의 규칙성, 기포수축시의 $10^{10}W/m^{2}$에 해당되는 열의 방출과 10억분의 수 초 동안에 $10^{4}K$의 고온상태에서 200K 정도의 저온상태로 바뀜에 따른 급격한 냉각속도 등 으로 특징지어질 수 있다. 이 글에서는 현재 실험을 통하여 알려진 SL에 관한 현상의 특징과 응용에 대해 구체적으로 기술하였다.

• 유변학
• /
• 제7권3호
• /
• pp.237-249
• /
• 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.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제25권1호
• /
• pp.91-101
• /
• 1993

가압경수로형 원자로의 정상 비정상 운전시의 열수력학적 거동을 예측하기 위해서는 원자로내기포계수의 분포를 정확히 계산하는 것이 필수적이다. 이러한 기포계수의 정확한 예측을 위하여 많은 모델들이 제시되었다. 이중 drift-flux모델은 그 계산의 정확성과 간결성에 의하여 널리 사용되고 있다. 이러한 drift-flux 모델을 사용하여 보다 더 정확한 기포계수를 예측하기 위해서는 각 상간의 슬립률과 flow regime 에 따른 기포의 운동의 변화가 정확히 고려되어야 한다. Drift-flux 모델에서는 이러한 두 가지 요소가 drift-flux parameter인 $C_{o}$ 와 (equation omitted), 에서 고려된다. 본 연구에서는 이러한 $C_{o}$ 의 실험적 결정을 위하여 원자로 노심을 모사한 4개의 전열봉이 있는 비등이 발생하는 수직사각 유로를 구성하였으며, 완성된 유로내에서 기포계수의 분포 및 기포속도의 분포를 측정하였다. 국부적 기포계수 및 기포속도 분포의 측정에 사용된 방법은 이중탐침법이며 측정이 이루어진 유로내의 유동 상태는 유속이 비교적 느린 low flow rate condition이며 유로내 압력은 3기압 이하이다. 본 실험에서는 액상의 속도는 측정되지 않았으며, 따라서 $C_{o}$ 의 계산을 위하여 (equation omitted)의 실험 상관관계식을 사용하여 유로내 평균 기포계수의 함수로 나타내었다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.225-230
• /
• 1987

기포분리 조작을 이용하여 소 혈청 단백질의 분리농축 현상을 전기영동 패턴에 의하여 분석하였다. 기포분리가 이루어지는 소 혈청 단백질 농도범위는 $20{\mu}g/ml$ $800{\mu}g/ml$이었으며 용액의 pH5부근에서 기포분리액의 부피는 최대가 되며 단백질 농축율은 최소치를 기록하였다. 기포분리 온도가 높아질수록 분리액의 부피는 감소하고 농축율은 증가하였으며, 가스유입속도가 25ml/min에서 100ml/min으로 증가 할 수록 기포분리액의 부피는 감소하고 농축율은 증가하였다. 염을 첨가할 때 이온강도 $1{\sim}3$부근에서 농축율은 최대치를 나타내었으며 이는 표면장력의 저하효과와 관계가 있었다. 일반적으로 소수성이 분자량이 작은 BSA, ${\alpha}_1$, 및 ${\alpha}_2-globulin$ 분획이 선택적으로 기포 분리 되는 경향을 나타내었으며 단백질 분획의 이동은 pH, 분리온도 가스유입속도, 첨가한 염의 이온강도 등에 따라 다르게 나타났다.

• 폴리머
• /
• 제25권5호
• /
• pp.679-690
• /
• 2001

폴리에테르형 기포개방제를 사용한 고탄성 폴리우레탄 발포체의 제조에서 기포개방제의 농도변화가 계의 반응속도, 유변학적 성질, 발포체의 구조적인 안정성, 형태학적 성질 및 개방기포의 함량 등에 미치는 영향을 조사하고 이를 통하여 기포개방에서 기포개방제의 역할을 알아보았다. 또한 기포개방제의 농도에 따른 발포체의 기계적 물성을 관찰하였다. 기포개방제의 높은 친수성으로 인해 우레아 생성반응이 지연됨을 관찰하였다. 유변학적 성질의 관찰을 통하여 기고개방제의 농도 증가에 따라 계의 점도저하와 tan $\delta$의 증가를 확인하였고 이로 인해 얻어진 발포체는 낮은 구조적인 안정성과 높은 개방기포 함량을 나타내었다. 기포개방제의 농도 증가에 따라 matrix의 파괴와 matrix내 수소결합된 우레아의 고른 분산을 발포체의 형태학적 성질의 관찰로 확인할 수 있었다. 결론적으로 고탄성 폴리우레탄 발포체의 제조시 기포개방제의 높은 친수성에 기인하여 matrix의 탄성특성 저하가 일어나고 이로 인해 높은 개랑기포 함량을 가진 발포체가 형성됨을 알 수 있었다. 발포체의 경도, 인장강도, 인열강도, 신율 등은 기포개방제의 농도 증가에 따라 저하하였다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제10권3호
• /
• pp.117-124
• /
• 1996

A fluidized bed combustion chamber is widely used to incinerate waste material. The most important factor designing the incinerator is the flow characteristics in a fluidized bed, because combustion efficiency is influenced by the flow characteristics. This paper has invesitigated the flow characteristics of bubbles in fluidized bed by means of meassuring a pressure fluctuation in the fluidized bed. A pressure probe system has used to measure the pressure. The data concerned with bubble rising velocity, bubble size, distribution of bubbles and frequency of bubble generation or decay are obtained to find the flow characteristics of bubbles in the fluidized bed. The result obtained from this experimental study can be used to design the fuel feeding system of fluidized bed combustion type incinerator. And it is possible to predict the mixing of waste material and fluidizing material.

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

• 한국주조공학회지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.147-152
• /
• 2003

질소 용해도가 낮은 ${\delta}$상으로 응고가 시작되는 16Cr-3Ni 계 스테인리스강의 응고시 질소기포 형성에 미치는 질소 함량과 냉각속도의 영향이 조사되었으며 이를 기반으로 질소 기포 결함이 발생하는 임계 질소 함량을 예측하는 방법을 제시하였다. 질소함량의 증가는 질소 기포 결함을 증가시켰으며, 냉각속도의 증가는 질소기포결함의 형성을 다소 억제 할 수 있는 것으로 조사되었다. 실험적으로 구한 Fe-16Cr-3Ni-9Mn 합금의 임계 질소 함량은 0.19wt%였으며, 임계 질소 압력은 평형응고로 가정한 경우 1.27atm, Scheil 응고로 가정한 경우에는 1.23atm으로 계산되었다. 질소 용해도를 증가시킬 수 있는 Mn 함량의 변화에 따른 임계 질소 함량의 변화를 예측하기 위하여 계산된 임계 질소 압력을 Fe-16Cr-3Ni-11Mn 합금에 적용하였으며 이를 통해 얻은 임계 질소 함량은 평형응고로 가정한 경우 0.25wt%, Scheil 응고로 가정한 경우에는 0.24wt% 로 예측되었다. 예측 결과의 타당성을 확인하기 위하여 Fe-16Cr-3Ni-11Mn 합금의 실험 결과와 비교하였으며, 일치하는 결과가 얻어졌다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제49권1호
• /
• pp.83-88
• /
• 2011

점성슬러리 기포탑에서 작은 기포의 체류량 특성에 대해 고찰하였다. 정압 강하방법(Static pressure drop method)에 의해 구한 기포탑 내부전체 기포체류량과 이중저항탐침법(dual resistivity probe method)에 의해 구한 큰 기포의 체류량으로부터 기포탑 내부에 체류하는 작은 기포의 체류량을 구할 수 있었다. 기체유속, 연속액상의 점도 그리고 슬러리 상중에 포함된 고체입자의 분율이 전체 기체체류량, 큰 기포의 체류량 그리고 작은 기포의 체류량에 미치는 영향을 검토하였다. 점성슬러리 기포탑에서 작은 기포의 체류량은 기체의 유속이 증가하면 증가하였으나 연속액상의 점도와 슬러리상에 포함된 고체입자의 분율이 증가하면 감소하였다. 기포탑 내부에 체류하는 전체 기포 체류량 중 작은 기포 체류량의 분율은 기체유속이 증가하면 증가하였으나 연속액상의 점도와 슬러리상에 포함된 고체입자의 분율이 증가하면 감소하였다. 기포탑 내부에 체류하는 작은 기포는 큰 기포의 상승속도에 영향을 미치지 못하였다.