• Title/Summary/Keyword: 다공성 매체

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Study on the Hydraulic and Thermal Characteristics of Metallic Porous Medium (다공성 금속의 수력 및 열 교환 특성에 관한 연구)

  • Jin, M.H.;Kim, P.H.;Lee, Y.H.;Chung, H.S.;Jeong, H.M.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.12 no.5
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    • pp.54-58
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    • 2008
  • 최근 열교환기의 향상을 위해 발포다공성매체의 적용이 증가하고 있다. 열교환기의 적용에 있어서 발포다공성매체의 이점을 살펴보기 위해 본 연구에서는 2가지 실험을 수행하였다. 첫 번째는 수력의 관점에서 투과계수 및 내부계수를 결정하는 것이고, 두 번째는 열교환의 관점에서 다공성매체의 유효전도율을 측정하는 것이다. 본 실험에서는 기공도는 거의 같으나 기공의 크기가 각각 20 ppi와 40 ppi인 구리 다공성매체를 사용하였다. 실험의 결과는 40 ppi 크기의 다공성매체가 수력과 열교환, 두가지 관점 모두에서 보다 높은 저항 효율을 나타낸다는 것을 보여준다.

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A Numerical Study on Flow in Porous Structure using Non-Hydrostatic Model (비정수압 수치모형을 이용한 다공성 구조물의 유동에 관한 수치적 연구)

  • Shin, Choong Hun;Yoon, Sung Bum
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.30 no.3
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    • pp.114-122
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    • 2018
  • This paper introduces a non-hydrostatic wave model SWASH for simulating wave interactions with porous structures. This model calculates the flow in porous media based on volume-averaged Reynolds-averaged Navier-Stokes equations (VARANS) in ${\sigma}$-coordinate. The empirical coefficients of resistance used to account for the flow in a porous media often need to be measured or calibrated. In this study, the empirical resistance coefficients used in the model are calibrated and validated using laboratory experiments, involving dam-break flow through porous media, and solitary wave interactions with a porous structure. It is shown that the agreement between experimental and numerical results is generally satisfactory. It is also confirmed that non-hydrodynamic model, SWASH, is computationally much more efficient than the three-dimensional porous flow models based on VOF approach.

Wave Propagation Characteristics in Saturated Porous Media I. Theoretical Solution (포화된 다공성매체에서 파동의 전파특성 I. 이론해의 유도)

  • Kim, Sun-Hoon;Kim, Kwang-Jin
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.20 no.2
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    • pp.95-103
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    • 2007
  • An analytical closed-form solution for wave propagation velocity and damping in saturated porous media is presented in this paper The fully coupled field model with compressible solid Brains and pore water were used to derive this solution. An engineering approach for the analysis of fully saturated porous media was adopted and closed-form solutions for one dimensional wave propagation in a homogeneous domain were derived. The solution is highly versatile in that it considers compression of the solid grains, compression of the pore water, deformation of the porous skeleton, and spatial damping and can be used to compute wavespeeds of first and second kind and damping coefficients in various geologic materials. This solution provides a means of analyzing the influence of material property variations on wavespeed and attenuation. In Part 2 of this work the theoretical solution is incorporated into the numerical code and the code is used in a parametric study on wave propagation velocity and damping.

Estimation of Fluid Saturations Using Agarose Standard in NMR Imaging (자기 공명 영상법에서 Agarose 표준 물질을 사용한 유체 포화도의 계산)

  • Kim, Kyung-Hoe
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.10 no.1
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    • pp.160-165
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    • 1999
  • Agarose gels can be used as reference standards for the measurement of fluid properties in porous media because the relaxation properties of the gel reference standard and those of the fluid in porous media can be closely matched. The use of reference standard to determine porosity and saturation is discussed and the requirements for gel NMR properties given. The relaxtion times of agarose gels measured at 2.0 Tesla are illustrated as a function of agarose and paramagnetic impurity ($CuSO_4$) concentrations. This work shows an empirical result between agarose gel composition and gel relaxtion times. The average value for the porosity distribution is 17.7%, which compares well with the value calculated with the gravimetric analysis. Finally, two phase immiscible displacement using agarose gels as a reference standard was performed. The saturation profiles appear to be consistent with what one might calculate for a one-dimensional displacement in a uniform porous media.

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Theoretical Formulation of Porous Medium Behavior Depending on Degree of Saturation (포화도에 따른 다공질 매체 거동의 이론적 정식화)

  • Park, Tae Hyo;Jung, So Chan;Kim, Won Cheul
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.2 no.3
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    • pp.81-88
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    • 2001
  • The behavior of porous medium is modeled by linear thermoporoelastic behavior, linear poroviscoelastic behavior, poroplastic behavior, and poroviscoplastic behavior, etc. The behavior has, in general, a complicated aspect which makes a mechanical description of the problem with time. Constitutive modeling for deformation behavior of porous medium with coupling effects is needed since there is interaction between the constituents in pores with a relative velocity to each other. In this work, it is explained 3-dimensional behavior depending on degree of saturation for porous medium composed of homogeneous, isotropic materials. It is obtained the governing equations based on continuum porous mechanics. In addition, it is developed constitutive model which can be understood of behavior for porous medium which can be understood, analysed behavior of porous medium. It can be accomplished exact analysis and prediction of behavior in porous medium. The behavior for porous medium is analysed exactly, and the prediction of deformation behavior is accomplished. Consequently, it will be basis to analyze 3-dimensional behavior in municipal solid waste landfill, and the practical using of porous medium ground which are composed of nonhomogeneous, anisotropic materials can be done widely.

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Visualization and Quantification of Dissolution of Dense Nonaqueous Phase Liquid Entrapped in Porous Media (다공성 매체내 유기용매(DNAPL)의 용해현상 시각화 및 정량화 연구)

  • Ju, Byung-Kyu;Jeong, Seung-Woo
    • Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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    • v.16 no.1
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    • pp.46-52
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    • 2008
  • Oils and chlorinated solvents leaking to the subsurface are entrapped in the soil pore and these are called as nonaqueous phase liquids (NAPL). NAPL entrapped in porous media acts as a continuous source for surface and ground water contamination. This study visualized dissolution of trichloroethylene (TCE) entrapped in porous media and quantified the velocity of TCE dissolution using an image analysis technique. As the water velocity increased, the level of dissolution increased. The results imply that a TCE contaminated region having a high infiltration rate and groundwater velocity may result in severe groundwater contamination. Microscopic images of TCE entrapped in porous media showed that TCE present in the preferential flow paths was easily dissoluted into the water phase. However, TCE present in the stagnant flow region was visualized for long time. The results imply that TCE would be still present in the soil if TCE is detected in goundwater.

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Transfer Characteristics of Porous Metallic Salt-Expanded Graphite Reactive Media (금속염-팽창흑연 다공성 반응매체의 전달특성)

  • 한종훈;김상욱;이건홍
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1999.05a
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    • pp.207-212
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    • 1999
  • 화학반응이 일어나는 고정층 반응기의 성능을 모사하고 해석하기 위해서는 반응베드의 열 및 물질전달 특성을 정확히 아는 것이 중요하다. 본 연구에서는 화학열펌프에 사용되는 금속염-팽창흑연 다공성 반응매체의 유효열전도도와 기체투과도를 측정하였다. 유효열전도도는 전이 일차원 열류기법을 이용하여 측정하였고, 기체투과도는 Darcy's law를 이용하여 측정하였다. 팽창흑연이 함유된 반응베드의 유효열전도도와 기체투과도는 흑연을 기준으로 한 겉보기밀도에 따라 각각 14.1-36.5 W/mK, 8.0x$10^{-15}$-$10^{-12}$ $m^2$의 범위에 있었다.

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Phase Equilibria of Ethane Hydrate in Porous Silica Gels (다공성 실리카 젤에서 에탄 하이드레이트의 상평형 측정)

  • Lee, Seung-Min;Cha, In-Uk;Lee, Ju-Dong;Seo, Yong-Won
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2008.05a
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    • pp.584-587
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    • 2008
  • 최근 새로운 천연가스 수송/저장 방법으로 가스 하이드레이트 형성법이 주목받고 있다. 본 연구에서는 천연가스의 저장 매체로 다공성 실리카 젤을 사용하였다. 다공성 매질을 사용할 경우 물이 기체와 접촉하는 면적이 극대화되어 하이드레이트로의 전환율이 높아진다. 기공의 직경이 각각 6.0, 15.0, 30.0 nm의 실리카 젤을 사용하여 270 - 285 K의 온도 범위와 0.5 - 3.0 MPa의 압력 범위에서 기공 크기의 분포를 고려하여 에탄 하이드레이트의 3상 평형점 (하이드레이트 (H) - 물 (LW) - 기상 (V))을 측정하였다. 기공의 크기가 작아질수록 벌크 상태의 에탄 하이드레이트에 비해 하이드레이트 평형 조건이 온도는 낮아지고 압력이 높아지는 저해효과가 커짐을 알 수 있었다. 천연가스 수송/저장으로의 응용을 고려할 경우 저해효과가 적은 30.0 nm 이상의 실리카 젤을 사용하는 것이 유용할 것으로 사료된다. 본 연구의 결과는 심해저 천연가스 개발, 이산화탄소 심해저장 등의 가스 하이드레이트 응용 연구에도 유용한 기초자료가 될 것이다.

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The Development of Scrubber for F-gas Reduction from Electronic Industry Using Pressure Swing Adsorption Method and Porous Media Combustion Method (압력순환흡착법과 다공성 매체 연소법을 이용한 전자산업 불화가스 저감 스크러버 개발)

  • Chung, Jong Kook;Lee, Ki Yong;Lee, Sang Gon;Lee, Eun Mi;Mo, Sun Hee;Lee, Dae Keun;Kim, Seung Gon
    • Clean Technology
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    • v.23 no.2
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    • pp.181-187
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    • 2017
  • The perfluorocompounds (PFCs) emitted from the semiconductor and display manufacture is treated by abatement systems which use various technologies, such as combustion, thermal, plasma, catalyst. However, it is required that the system should overcome their drawbacks with excess energy consumption and low removal efficiency. The new technology using combination of pressure swing adsorption and excess enthalpy combustion for the reduction of PFCs emissions were developed and analyzed its characteristics. PFCs concentration ratio and PFCs loss factor were calculated from measuring concentration of PFCs at the calculated by comparing concentration of PFCs at the combustor's inlet and outlet. There were performance evaluations with various gas flow for comparing energy consumption and removal efficiency with existing equipments. The concentration ratio and the loss factor of PFCs were 1.65, 8.2%, respectively, when the total gas flow of the pressure swing absorption (PSA) inlet was 204 liter per minute (LPM) and $CF_4$ concentration was 1412 ppm. In comparison with existing system at constant condition, $CF_4$ removal efficiency for a porous media combustion (PMC) showed the improvement more than 16% and the consumed energy was also reduced up to approximately 41%. Then, the total gas flow introduced into PMC and $CF_4$ concentration were 91-LPM and 2335 ppm, respectively, and the destruction and removal efficiency of $CF_4$ was about 96% at 19-LPM $CH_4$, and 40-LPM $O_2$.

Phase Equilibria of Ethane and Propane Hydrates in Porous Media (다공성 매질에서 에탄 및 프로판의 가스 하이드레이트 상평형)

  • Lee, Seung-Min;Cha, In-Uk;Lee, Ju-Dong;Seo, Yong-Won
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2008.10a
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    • pp.182-185
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    • 2008
  • 최근 새로운 천연가스 수송/저장법으로 가스 하이드레이트 형성법이 주목받고 있다.본 연구에서는 천연가스의 저장 매체로 다공성 매질인 실리카 젤을 사용하였다. 다공성 실리카 젤을 사용할 경우 물과 기체의 접촉면적을 극대화 시킬 수 있어 가스하이드레이로의 전환율을 높일 수 있다. 본 연구에서는 천연가스 주성분인 에탄과 프로판 기체를 사용하였으며, 기공의 직경이 각각 6.0 nm, 15.0 nm, 30.0 nm, 100.0 nm의 다공성 실리카 젤을 사용하였다. 에탄은 270 $\sim$ 285 K의 온도범위와 9 $\sim$ 25 bar의 압력범위, 프로판은 260 $\sim$ 280 K의 온도범위와 1.8 $\sim$ 2.8 bar의 압력범위에서 기공 크기의 분포를 고려하여 하이드레이트(H)-물($L_W$)-기상(V)의 3상 평형점을 측정하였다. 측정 결과 기공의 크기가 작아질수록 각각의 벌크 상태의 에탄 및 프로판 하이드레이트에 비해 하이드레이트의 평형조건이 온도는 낮아지고 압력이 높아지는 저해효과가 커짐을 알 수 있었다. 천연가스 수송/저장으로서 응용을 고려할 경우 저해효과가 적은 100.0 nm이상의 다공성 실리카 젤을 사용하는 것이 적절할 것으로 사료된다. 본 연구에서 얻어진 결과는 천연가스 수송/저장뿐만 아니라 심해저 천연가스 개발, 이산화탄소 심해저장 등의 가스 하이드레이트 용용 연구에도 유용한 기초 자료가 될 것이다.

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