• 제목/요약/키워드: 막응축

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수평평판에서 복합 층류 막응축에 대한 연구 (A Study of Conjugate Laminar Film Condensation on a Flat Plate)

  • 이억수
    • 설비공학논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.303-311
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    • 2005
  • The problem of conjugate laminar film condensation of the pure saturated vapor in forced flow over a flat plate has been investigated as boundary layer solutions. A simple and efficient numerical method is proposed for its solution. The interfacial temperature is obtained as a root of 3rd order polynomial for laminar film condensation, and it is presented as a function of the conjugate parameter. The momentum and energy balance equations are reduced to a nonlinear system of ordinary differential equations with four parameters: the Prandtl number, Pr, Jacob number, $Ja^{\ast}$, defined by an overall temperature difference, a property ratio R and the conjugate parameter ${\zeta}$. The approximate solutions thus obtained reveal the effects of the conjugate parameter.

수평평판의 층류 막응축에서 압력의 영향 (The Effect of Pressure on Laminar Film Condensation along a Horizontal Plate)

  • 이억수;이승홍
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제32권12호
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    • pp.945-953
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    • 2008
  • Laminar film condensation of saturated vapor in forced flow over a flat plate is analysed. The problem is formulated as exact boundary-layer solution and integral approximate solution. From numerical solutions of the governing equations, it is found that the energy transfer by convection and the effect of inertia term in the momentum equation in negligibly small for low pressure but quite important for high pressure. The condensate rate, liquid-vapor interfacial shear stress and local heat transfer are strongly dependent on the reduced pressure $P_r$ and the modified Jacob number Ja/Pr.

강제대류 층류 막응축에서 복합열전달 (Conjugate Heat Transfer of Laminar Film Condensation Along a Horizontal Plate)

  • 이억수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제30권3호
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    • pp.238-245
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    • 2006
  • This paper proposes appropriate conjugate parameters and dimensionless temperatures to analysis the conjugate problem of heat conduction in solid wall coupled with laminar film condensation flow adjacent to horizontal flat plate. An efficient methods for some fluids are proposed for its solution. The momentum and energy balance equations are reduced to a nonlinear system of ordinary differential equations with four parameters: the Prandtl number, Pr, Modified Jacob number, $Ja^*/Pr$, defined by an overall temperature difference, a property ratio $\sqrt{\rho_l{\mu}_l/{\rho_v{\mu}_v}$ and the conjugate parameter $\zeta$. The obtained similarity solution reveals the effect of the conjugate parameter, and the results are compared with the simplified solution. The variations of the heat transfer rates as well as the interface temperature and frictions along the plate are shown explicitly.

수직 벽에서 과열증기의 막응축에 대한 열물성의 영향 (The Influence of Variable Thermophysical Properties for Filmwise Condensation of Superheated Vapor on a Vertical Wall)

  • 김경훈;성현찬
    • 설비공학논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.235-243
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    • 2000
  • A theoretical model for laminar filmwise condensation along an isothermal vertical wall at constant pressure has been formulated on the basis of conservation laws and other fundamental physical principles. The model was applied to the prediction of the influences of variable thermophysical properties of liquid and vapor layers in the filmwise condensation of superheated vapor of Rl2, R134a, R142b and R152a. The dimensionless velocity component method was employed in the transformation of the governing equations and their boundary conditions, and the polynomial method was used for treating variable thermophysical properties of liquid and vapor. Physical quantities, such as the dimensionless thickness of the liquid layer, local heat transfer rate and mean heat transfer coefficient, were investigated for different values of the superheated temperature of the stagnant vapor far from the wall. It was found that the value of mean heat transfer coefficient of R134a was higher than other refrigerants for the change of the superheated temperature.

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음식폐기물 응축수를 보조탄소원으로 이용하는 막 결합 생물 응조에서의 질소, 인 제거와 막 오염 특성 (Characteristics of Nutrient Removal and Membrane Fouling in a Membrane Bioreactor using Food Waste as an Additional Carbon Source)

  • 안용태;윤종호;채소룡;신항식
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.519-524
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    • 2005
  • 국내 하수의 낮은 C/N비를 나타내는 특성으로 인하여 질소와 인의 효과적인 제거를 위해서는 추가적인 보조 탄소원의 주입이 필요한 실정이다. 여러 가지 적용 가능한 외부 탄소원 중, 음식폐기물은 다량의 유기물을 함유하고 있어 다양한 전처리를 통하여 하 폐수 고도처리 공정의 외부탄소원으로 이용가치가 높다고 할 수 있다. 본 연구에서는 음식폐기물 고속발효건조 과정에서 발생하는 음식폐기물 응축수를 A/O 공정으로 구성된 막 결합 생물반응조의 외부탄소원으로 적용 가능성에 대해 평가하고 다양한 운전 조건에서의 질소 인 성분의 제거 효율을 살펴보았으며, 막 오염에 영향을 미칠 수 있는 다양한 인자들에 대한 평가를 실시하였다. 실험 결과 무산소 조건에서 0.19 g $NO_3-N/g$ VSS/day의 탈질율을 얻을 수 있었으며 연속운전에서는 음식폐기물 응축수 주입을 통하여 총질소와 인 성분의 제거율을 각각 최대 64%, 41% 향상 시킬 수 있었다. 또한 유입수 유량의 0.5% (vol/vol)의 외부탄소원 주입 조건에서도 효과적인 처리효율을 얻을 수 있었으며, 전체 공정의 수리학적 체류시간 8시간 이상, 무산소조와 호기조의 체류시간은 각각 3시간, 5시간에서 최적의 처리효율을 나타내었다. 실제 생환하수 처리 시, 질소와 인의 제거효율은 증진되었으나 막 결합 생물 반응조 내의 전체 입자의 크기 증가 및 미생물 체외고분자 물질 중 단백질 성분의 증가로 인하여 전체 막 저항 값이 증가하는 경향을 보였으며, 유입수의 고형물질의 조절을 통하여 막 오염을 줄일 수 있었다.

투과증발 시스템 모사기 개발 (Development of pervaporation simulator)

  • 장재화;유제강;안승호;이규현
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1996년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.88-89
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    • 1996
  • 투과증발 시스템은 막 분리 기술의 일종으로 액체 혼합물 중의 한 성분에 대해 친화적인 비다공성 막을 사용하여 그 성분을 선택적으로 투과시켜 혼합물을 분리하는 기술이다. 투과증발 시스템에서는 Feed가 비교적 높은 온도에서 액상 형태로 막의 Feed side에 공급되어 막을 투과한 물질(Permeate)은 Permeate side에서 기화된 후 냉각기로부터 공급되는 Cold brine에 의하여 응축되며, 이는 투과증발막 투과 구동력이 각 성분의 증기압 차이기 때문에 이를 크게 유지하기 위함이다. 현재 투과증발 시스템이 상업적으로 적용되고 있는 공정은 유기물 탈수 공정으로, 이 공정에서는 물에 대한 용해도 및 투과 속도가 우수한 친수성 막을 이용하여 유기물과 물의 혼합물로부터 물을 제거하여 유기물을 농축하며, 대표적인 유기물은 에탄올, Isopropyl alcohol(IPA), 아세톤, MIBK, Ethyl acetate, THF 등의 중성 유기물이다.

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투과증발 공정

  • 장재화;이규현
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1996년도 심포지움시리즈 Jan-96 투과증발막과 응용
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    • pp.127-158
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    • 1996
  • 투과증발은 막분리 기술의 하나로 역삼투막, 한외여과막 등의 다른 막분리와 달리 혼합물 분리가 막소재 물질과 분리 대상 유기물 사이의 화학 친화도에 의해 이루어지기 때문에 혼합물중의 특정 성분에 대한 선택도가 높은 비다공성 고분자 복합막이 사용된다. 투과증발막 투과의 구동력은 투과 성분의 활동도(activity) 차로 이는 부분 증기압차로 구체화되며, 이 구동력을 높이기 위해서 feed side는 고온 유지를 위한 열교환기가 필요하며 permeate side는 진공하에서 감압에 의한 증기상으로의 전환을 이루게 하며 이를 다시 응축하여 연속 투과가 일어날 수 있게 한다. 따라서 투과증발의 핵심 기술은 분리하고자 하는 물질에 대하여 높은 투과선택도(permselectivity)를 갖는 투과증발막의 제조 기술이며, 제조된 막을 실공정에 적용하기 위한 모듈 설계, 제작 기술과 이를 시스템화하여 실규모로 Scale-up 할 수 있는 시스템 설계 기술도 실용화를 위해서 반드시 이루어져야 한다.

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수평 평활관에서 관직경 및 표면 과냉도가 R1234ze(E) 및 R1233zd(E) 막응축 열전달에 미치는 영향 (Effects of Tube Diameter and Surface Sub-Cooling Temperature on R1234ze(E) and R1233zd(E) Film Condensation Heat Transfer Characteristics in Smooth Horizontal Laboratory Tubes)

  • 전동순;고지운;김선창
    • 설비공학논문집
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    • 제29권5호
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    • pp.231-238
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    • 2017
  • HFO refrigerants have recently come to be regarded as promising alternatives to R134a for use in turbo chillers. This study provides results from experiments evaluating the film condensation heat transfer characteristics of HFO refrigerants R1234ze(E) and R1233zd(E) on smooth horizontal laboratory tubes. The experiments were conducted at a saturation vapor temperature of $38.0^{\circ}C$ with surface sub-cooling temperatures in the range of $3{\sim}15^{\circ}C$. We observe that the film condensation heat transfer coefficient decreases as surface sub-cooling temperatures increase. In the case of laboratory tubes with a diameter of 19.05 mm, the film condensation heat transfer coefficients of R1234ze(E) and R1233zd(E) were approximately 11% and 20% lower than those of R134a, respectively. Furthermore, our investigation of the effect of tube diameter on film condensation heat transfer coefficients, demonstrates an inverse relationship where the film condensation heat transfer coefficient increases as laboratory tube diameter decreases. We propose experimental correlations of Nusselt number for R1234ze(E) and R1233zd(E), which yield a ${\pm}20%$ error band.

Polysilfone 막의 제조에 있어 제막용액에 첨가된 비용매의 영향 (Effect of Nonsolvent Additive in Casting Solutions on Polysulfone Membrane Preparation)

  • 한명진
    • 멤브레인
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    • 제6권3호
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    • pp.157-165
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    • 1996
  • (Phase 상전환법(Inversion Process)을 이용하여 polysulfone(PS) 용액으로부터 분리막이 제조되었다. PS와 n-methylpyrrolidone(NMP)로 이루어진 제막용액(casting solution)에 비용매인 propionic acid(PA)가 첨가되었을 경우, 주조된 용액 필름은 순수한 NMP만을 용매로 사용하여 주조된 것보다 비용매 욕조에서의 침지가 촉진된다. 침지용 비용매를 물로부터 isopropanol로 교체하여도 이같은 특성은 변하지 않았다. 이러한 현상은 PA의 첨가에 의해 제막용액의 비용매 허용치가 크게 감소하는데 기인한다. 3wt% PS 용액으로부터 생성된 PS 분말은 가스흡착방법을 이용하여 분석되었을 때 많은 모세관 응축(capillary condensation) 영역이 존재함을 보여준다. NMP를 용매로 PS의 농도가 15wt%인 주조 용액으로부터 형성된 분리막의 가스흡착 및 투과도 특성은 다음과 같다. Isopropanol에 침지되어 형성된 막의 경우, 아주 적은 양의 질소가스가 흡착되었으며, 모세관 응축 영역은 분리막내에 거의 존재하지 않았다. 이에 비해, 물로 침지하여 제조된 분리막에서는 질소가스의 흡착량이 뚜렷하게 증가하였다. 가스 흡착량의 증가는 막에 형성된 모세관 응축 영역에 기인하며, 분리막의 투과특성은 한외여과(ultrafiltration) 영역에 일치한다. 용매에 PA가 추가되어 준비된 제막용액으로부터 형성된 분리막의 경우, 침지용액(isopropanol 또는 물)에 관계없이, 가스흡착분석을 통해 측정되었을 때 Henry's law 영역이나 Languir 영역의 뚜렷한 증가는 확인하기 어렵다. 이에 비해, supernodule들의 사이에 형성되는 모세관 응축 영역은 뚜렷하게 증가하였으며, 이에 비례하여 물의 투과도도 현저히 증가하였다.z)를 나타내었다.월 후에 역 행성으로 확장된 박리로 Bentall술식을, 1례의 DeBakey type I의 환자에서 상행대동맥대치수술 후에 1달 뒤에 나타난 대동맥판폐쇄부전의 소견으로 재수술을 Bentall술식으로 시행하였다.서 감소하는 경향을 보였으며, ballot 4징증은 A군 (23.2%), B군(16.1%), 10kg 이하의 환아의 수술사망률은 A군(31.6%), B군(20.5%)로 B군에서 유의한 감소를 보였다. 이상의 결과로 보아 A군과 비교시 B군에서 10kg이하의 환아의 많은 증가를 보이면서 오히려 사망률은 감소하였고, 질환별로는 특히 활롯씨 4징증의 사망률 감소를 보여주고 있는데 이는 선천성 심장병의 수술 성적이 근래 개선되고 있는 것으로 사료되 있다.며 이러한 활성산소 방어효소의 활성증가는효소단백의 광합성 증가에 의한 것으로 여겨진다.pathy가 각각 1예씩 있었다. 본 저자들은 비디오 흥강경을 이용한 종격동 종양의 제거를 비교적 안전하게 하였으며 입원기간도 짧 고 수술과 관련된 이병율 및 사망율도 적어 환자를 적절히 선택함으로서 비디오 흥강경수술이 종격동종 괴 절제시 에 좋은 치료방법이라고 사료된다.지수가 유의한 증가를 보였는데 이는 수술 \ulcorner 동반된 폐동맥 성형술등의 영향이 있었음을 감안하여야 할 것으로 생각되었다. 한편 수술전 폐동맥 크기에 대한 지표로서 폐동맥 지수(PAI)와 McGoon 비(MGR)와는 다음과 같은 유의한 상관관계가 있 음을 알 수 있었다 상관식 : PAI : MGRxl18.0-12.4. 결론적으로 양방향성 상대정맥-폐동맥 단락술이 동맥혈내 산소포화도는 증가시키나 폐동맥 지수는 단기간의 본 연구에서는 증가하지 않는 것으로 나타났다. 향후 박동성 양방향성 상대정맥-폐동맥 단락 술이나 또는 Blalock-Taussig 단락술등이 폐동맥의 성 장에 미치는 영

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막응축 열전달에서 공기-수증기 혼합기체의 속도 및 온도분포 (Velocity and Temperature Profiles of Steam-Air Mixture on the Film Condensation)

  • 강희찬;김무환
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권10호
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    • pp.2675-2685
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    • 1994
  • A study has been conducted to provide the experimental information for the velocity and temperature profiles of steam-air mixutre and to investigate their roles on the film condensation with wavy interface. Saturated gas mixture of steam-air was made to flow through the nearly horizontal$(4.1^{\circ})$ square duct of 0.1m width and 1.56m length at atmospheric pressure, and was condensated on the bottom cold plate. The air mass fraction in the gas mixture was changed from zero(W =0, pure steam) to one(W =1, pure air), and the bulk velocity was varied from 2 to 4 m/s. Water film was injected concurrently to investigate the effect of wavy interface on the condensation. The velocity and temperature profiles were measured by LDA system and thermocouples along the three parameters ; air mass fraction, mixture velocity and film flow rate. The profiles moved toward the interface with increasing steam mass fraction, mixture velocity and film flow rate. The Prandtl and Schmidt numbers were near one in the present experimental range, however there was no complete similarity between the velocity and temperature profiles of gas mixture. And the heat transfer characteristics and interfacial structure were coupled with each other.