• 한국가시화정보학회지
• /
• 제4권2호
• /
• pp.69-75
• /
• 2006

The microbubbles were used in various fields, such as turbulent control, drag reduction, material science and life science. The X-ray PTV using X-ray micro-imaging technique was employed to mea-sure the size and velocity of micro-bubbles moving in an opaque tube simultaneously. Micro-bubbles of $10{\sim}60{\mu}m$ diameter moving upward in an opaque tube (${\phi}$=2.7mm) were tested. Due to the different refractive indices of water and air, phase contrast X-ray images clearly show the exact size and shape of over-lapped microbubbles. In all of the working fluids tested (deionized water, tap water, 0.01 and 0.10M NaCl solutions), the measured terminal velocity of the microbubbles rising through the solution was proportional to the square of the bubble diameter. The rising velocity was increased with increasing mole concentration. The microbubble can be useful as contrast agent or tracer in life science and biology. The X-ray PTV technique should be able to extract useful information on the behavior of various bio/microscale fluid flows that are not amenable to analysis using conventional methods.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
• /
• pp.1744-1748
• /
• 2004

It is important to measure precisely the size and velocity of micro-bubbles used in various field. The synchrotron X-ray micro-imaging technique was employed to measure the size and velocity of micro-bubbles moving in an opaque tube simultaneously. Phase contrast images were obtained at interfaces of micro-bubbles between water and air due to their different refractive indices. The X-ray micro-imaging technique was found to measure an optical fiber with an accuracy of 0.2%. Micro-bubbles of $10{\sim}60{\mu}m$ diameter moving upward in an opaque tube (${\phi}=2.7mm$) were tested to measure bubble size and up-rising velocity. For DI water, the measured velocity of micro-bubbles is nearly proportional to the square of bubble size, agreed well with the theoretical result. In addition, the synchrotron X-ray micro-imaging technique can measure accurately the size and velocity of several overlapped micro-bubbles.

• 설비공학논문집
• /
• 제25권5호
• /
• pp.246-254
• /
• 2013

Some characteristics of nitrogen-water slug flow were optically measured, in vertical acrylic tubes of 2, 5 and 8 mm diameter. Bubble velocity, bubble and unit cell lengths were measured, by analyzing the light intensity signals from two sets of dot laser-infrared sensor modules mounted along the transparent tubes. Optical images of the bubbles were also taken and analyzed, to measure bubble shapes and liquid film thickness. It was found that the measured bubble velocities were in good agreement with the empirical models in the literature, except for those measured under high superficial velocity condition in the 2 mm tube. Bubble length was found to be the longest in the 2 mm tube, being 4 to 5 times those of the other tubes. Liquid film was found to have developed early in the 2 mm tube, which made the blunt shape of the bubble head. Liquid film thickness in the 8 mm tube was measured at almost twice those of the other tubes.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소성가공학회 1999년도 압출 및 인발 심포지엄
• /
• pp.66-74
• /
• 1999

일반적으로 압출용 빌렛트제조에는 빌렛트상하의 품질변화로 수평연속주조법이 사용되지 않고 있지만 전자기교반법을 이용할 경우 이러한 단점이 없어진다. 따라서 전자기교반장치를 설치한 수평연속주조장치를 이용하여 연주빌렛트를 제조하였다. 최대자속밀도가 1000Gauss 인 전자기교반장치를 설계 제작하였으며, 간접냉각방식의 흑연몰드에서 알루미늄합금을 사용하여 건전한 연주빌렛트를 제조할 수 있는 여러 공정조건을 조사 검토하여 직경 70mm의 기포가 없고 표면이 미려한 등축정을 가진 연주빌렛트를 제조하였다. 인출속도에 따른 수평 연속주조 빌렛트의 표면, 용탕유동라인 및 조직을 검토한 결과 평균인출속도 20mm/min에서 40mm/min까지 아주 미려한 표면특성을 가졌으며, 인출속도가 빠르면 유동라인이 표면에서 중심 쪽으로 완만한 기울기를 가지게 되어 표면응고층이 얇아져 빌렛트가 고액계면에서 끊어지게 되며, 조직미세화는 인출속도가 클수록 미세화되었으나, 결정구상화정도는 인출속도가 빠를수록 악화되었다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제2권1호
• /
• pp.43-50
• /
• 1992

인상속도를 변수로 Czochralski법을 이용하여 $ LiNbO_3$결정들을 성장시켰다. 성장된 단결정에 균열, 기포, 셀 구조 등의 결함들이 관찰되었다. 균열들은 인상속도와 냉각속도에 매우 민감하였는데 6~7mm/h의 인상속도와 20^{circ}C/h의 냉각속도가 직경 15mm정도의 결정성장에 적당한 조건임을 알 수 있었다. 소자응용에 필요한 유전적 성질 및 광학적 성질 등을 알아보기 위하여 a축, c축방향에 따라 절삭된 시편을 온도를 변화시켜가며 측정하였다.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제32권10호
• /
• pp.777-783
• /
• 2008

입자영상속도계(PIV)의 해석에 웨이블릿 변환을 적용하여 정성적인 유동정보뿐만 아니라 공간분해능을 갖는 정량적인 속도장 정보를 제공하고 있다 이 기법은 기포유동(bubbly flow)과 같은 다상(multi-phase)의 유동구조를 해석하는 데도 유용하게 살일 수 있다. 본 연구에서는 기체와 액체의 이상유동(two-pase flow)에 PIV기법을 적용하고 이산 웨이블릿 변환을 사용하여 유장해석을 수행함으로써, 기포를 포함한 속도장 특성과 유동특성을 조사한다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제15권4호
• /
• pp.566-573
• /
• 2003

본 연구에서는 기포콘크리트속에 연속공극율을 증가시켜 흡음률을 높이면서 강도를 증진시킨 강체형 흡음재의 제조를 목적으로 하였다. 실험결과, 기포첨가량을 증가시켜 연속공극률을 높일수록 흡음률이 증가하였으며, 재료두께 5cm인 경우 연속공극률 40%이상에서 평균흡음률 70%이상을 만족하였다. 또한 흡음재 두께의 증가는 중저음영역에서 흡음률 증가를 나타내었으며 평균흡음률 70%이상을 만족하는 기포콘크리트의 비중은 재료두께 5cm에서 0.4이하, 7cm에서 0.6이하로 나타났다. 그리고 평균흡음률 70%이상 만족하는 비중 0.4인 기포콘크리트의 압축강도는 시멘트분말도 3,000$\textrm{cm}^2$/g의 경우 1.37MPa이나, 시멘트분말도 8,000$\textrm{cm}^2$/g에서는 3.34MPa로 증가되었다. 따라서, 연속공극을 갖는 기포콘크리트의 압축강도는 시멘트분말도가 높을수록 증가하는 것으로 사료된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.19-19
• /
• 2011

수중방전은 다양한 라디칼을 직접 물 속에서 발생시키기 때문에 수처리 공정에 다양한 응용이 가능하다. 특히, 최근에 선박평형수 등의 살균이 국제적인 이슈가 되고 있고, 2017년까지는 모든 선박에 살균을 위한 수처리 설비가 의무화된다. 본 연구에서는 염분이 있는 수체에서의 방전공정을 연구하고 이를 수처리공정에 적용할 수 있는 방법에 대해 연구하였다. 해수의 경우 전도도가 53mS로 자유로운 전하의 이동이 가능하기 때문에 일반적인 민물방전의 전원과 전극 등으로는 방전을 할 수 없다. 이에 세라믹과 금속의 이중구조로 되어 있는 모세관전극을 개발하여 전도성이 있는 수체에서의 방전을 이루었다. 전원장치로는 60 Hz, 380 V를 1차측에 인가하여 2차측에서 약 3 kV, 10 kW의 파워가 발생하는 12위상차 교류전원장치를 개발하여 사용하였다. 모세관 내부에 전압이 인가되면 전류가 발생하여 joule heating에 의하여 모세관 내부에 기포가 형성된다. 이 때, 전류의 단락이 이루어지면서 고전압쪽에 전하가 축적되며 기포내부의 E-field가 상승한다. 이후 기포 내에서 방전이 개시되며 각종 라디칼을 생성한다. 방전에 의해 생성되는 산화제로는 오존, OH라디칼, 과산화수소 등이 있으며, 해수에서는 Cl-의 결합에 의하여 Cl2 가스가 발생한다. 약 30,000 J/L의 체적에너지에 대하여 생성되는 총염소의 농도는 2.5 mg/L이다. 수중방전의 적용대상으로 선박평형수, 멤브레인과의 결합, 용존기포부상법을 선정하여 적용가능성을 연구하였다. 먼저 선박평형수 살균처리를 위해 해수의 처리유량을 20 lpm으로 유지하고 대장균, 바실러스, 조류(테트라셀미스) 등을 투입하여 전극 12개가 삽입된 12위상차 플라즈마 반응기를 통과시켰더니, 약 30,000 J/L의 체적에너지에 대하여 1일 후의 살균력이 각각 99.99, 99.99, 99.9%의 살균력을 나타내었다. 이는 국제해사기구에서 권장하는 살균수준인 99.9%를 초과하는 수치이다. 플라즈마를 이용한 해수살균공정의 안정적 운전을 위해 후단에 UF멤브레인을 추가하여 잔류생존 미생물을 제거할 수 있다. 이를 위해 플라즈마가 후단의 멤브레인 운전에 미치는 영향을 평가하였다. 카올린과 탄산칼슘을 오염원으로 각각 투입하여 멤브레인으로 처리를 하였을 때, 방전 직후 멤브레인에 걸리는 막간압력차가 약 30% 감소하였는데, 이는 막에 형성된 파울링이 방전에 의해 제거된 것으로 평가할 수 있다. 수중방전은 다양한 산화제를 생성함과 동시에 미세기포를 발생시키는데 이는 수중유기물의 부상분리에 적용될 수 있다. 방전모세관전극의 내부직경을 1 mm로 유지하고, 60 Hz, 교류전원으로 방전한 결과 평균입경 44 um의 기포를 발생시켰고, 이는 일반적으로 용존공기부상법에 사용되는 기포의 크기와 일치한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제27권5호
• /
• pp.617-623
• /
• 2003

In the present study, the characteristics of upward bubble flow were experimentally investigated in a liquid bath. The velocity of upward bubble flow was calculated for two different experimental conditions：1) bubble flow without kinetic energy 2) bubble flow with kinetic energy. Bubble flow without kinetic energy starts to undergo the effect of buoyancy l0cm away from the nozzle. Whereas. kinetic energy is dominant before 30 cm away from the nozzle in bubble flow but after this point kinetic energy and inertial force are applied on bubble flow at the same time In addition, as the flow rate increases the maximum velocity point moves to the nozzle. The velocity Profiles near free surface is extremely irregular due to surface flow. Gas volume fraction is high near the nozzle due to gas concentration. but decreases with the increasement of axial position. Gas volume fraction does not vary after the axial position, z=60 in spite of the increasement of flow.

• 한국가시화정보학회지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.22-29
• /
• 2007

In the present study, naturally generated bubbles were investigated to be sure if they could be adopted as the tracer for PIV techniques. The bubble can be grown from the nuclei melted in the water of tunnel and the size of bubbles is changed through the variation of tunnel pressure. Since the trace ability and appropriate size of tracer are so important for PIV techniques, the characteristics of bubbles as tracer are revealed in terms of trace ability and bubble size with the variation of flow speed and tunnel pressure in this study. In addition, PIV measurements of (low behind a rotating propeller are conducted to confirm the trace ability of bubbles even in a highly vortical flow.