• 제목/요약/키워드: 배관유동

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소구경 배관내 아이스슬러리의 유동형상 및 압력강하 특성에 관한 실험적 연구(1) (Experimental Study on Flow Patterns and Pressure Drop Characteristics of Ice Slurry In Small Size Pipe (1))

  • 이동원;윤찬일;윤응상
    • 설비공학논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.385-390
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    • 2002
  • To clarify the hydraulic characteristics of ice slurry which made from 6.5% ethylene glycol-water solution flowing through circular pipes of small diameter, experimental studies were performed. The flow pattern was observed and the pressure drop was measured in acrylic pipes with inner diameter of 24 mm. The results of flow visualization revealed that ice particles flowed along the top of pipes in the ranges of small ice fraction and low flow rate, while Ice particles diffused into the whole region of pipes flowed like a homogeneous flow for high flow rate and high ice fraction. An increase in frictional pressure drop was measured as the ice fraction increased in all pipes and unstable flow was observed for up-ward vertical pipe.

볼 밸브 압력강하와 공동현상감소에 대한 연구 (A Study on analysis between pressure-drop and cavitation diminution with ball valve)

  • 구본찬;기준우;이도형
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제2회(2013년)
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    • pp.393-397
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    • 2013
  • 관내의 유량을 제어하는 볼 밸브(ball valve)는 개폐각도(opening degree)가 커짐에 따라 출구에서 유속이 증가하고 밸브(valve)의 입 출구 간 압력강하(pressure drop)가 증가한다. 출구에서의 압력이 작동유체의 포화증기압보다 낮아질 때 공동현상(cavitation)이 발생한다. 관내에서의 공동현상은 배관시스템의 진동 및 소음, 부식 등에 있어서 악영향을 미칠 수 있으므로 설계에 매우 중요한 요소이다. 버터플라이 밸브를 비롯한 다른 밸브에서는 공동현상감소에 대한 연구가 많이 이루어졌다. 이에 본 연구에서는 볼 밸브 내 유동 특성(characteristic of flow)과 볼 밸브의 입출구간 압력강하를 줄이는 연구를 수행하였다. 개폐 각도와 그에 따른 압력강하와의 관계를 Edison_전산열유체를 사용하여 분석하고 공동현상을 감소시킨 볼 밸브의 설계를 제시 하였다.

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하중저감 링이 없는 증기분사기를 통해 수조로 방출되는 기포 거동에 대한 수치해석 (Numerical Simulation on the Behavior of Air Bubble Discharging into a Water Pool through a Sparger without Load Reduction Ring)

  • 김환열;배윤영;송진호;김희동
    • 에너지공학
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    • 제12권4호
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    • pp.259-266
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    • 2003
  • 안전감압계통 작동시 수조에서 발생하는 공기 기포군의 진동 하중을 줄이기 위해 ABB-Atom sparger에 는 하중저감 링이 설치되어 있다. 하중저감 링이 압력장에 미치는 영향을 알아보기 위해, 본 연구에서는 하중저감 링이 없는 ABB-Atom sparger를 통해 수조 내로 방출되는 공기 기포군의 진동에 대한 수치해석을 상용 열수력 해석 코드인 FLUENT 4.5를 사용하여 수행하였다. 코드에 내재된 다상유동 모델 중 VOF(Volume Of Fluid)모델을 사용하여 물, 공기 및 증기 유동을 모의하였다. 해석결과를 기존의 해석결과와 비교하여 하중저감 링은 벽면 압력 하중을 줄이는 효과가 있음을 확인하였다. 아울러 배관내의 공기량과 배관 입구 조건이 벽면 압력 진동에 미치는 영향도 분석하였다.

정압기의 임계유동 특성과 배관망해석 모델링에 관한 연구 (I) - 압력비 영향 - (A Study About Critical Flow Characteristics and the Pipeline Network Modeling of a Pressure Regulator (I) - The Influence of a Pressure Ratio -)

  • 신창훈;하종만;이철구;허재영;임지현;주원구
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권12호
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    • pp.1291-1298
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    • 2005
  • Since the interior shape of a pressure regulator is complex and the change of fluid resistance at each operation condition is rapid and big, the pressure regulator can become the major factor that causes big loss in pipelines. So the suitable pressure regulator modeling by each operation condition is important to obtain reliable results especially in small scale pipeline network analysis. And in order to prevent the condensation and freezing problems, it is needed to confirm both whether temperature recovery is achieved after passing by the pressure regulator's narrow neck and how much amount of low temperature area that can cause condensate accumulation is distributed by various PCV models at every inlet-outlet pressure ratio. In this research, the numerical model resembling P company pressure regulator that is used widely for high pressure range in commercial, is adopted as the base model of CFD analysis to investigate pressure regulator's flow characteristics at each pressure ratio. Additionally it is also introduced to examine pressure regulator's critical flow characteristics and possibility of condensation or freezing at each pressure ratio. Furthermore, the comparison between the results of CFD analysis and the results of analytic solution obtained by compressible fluid-dynamics theory is attempted to validate the results of CFD modeling in this study and to estimate the accuracy of theoretical approach at each pressure ratio too.

정압기의 임계유동 특성과 배관망해석 모델링에 관한 연구 (II) - 개도비 영향 - (A Study About Critical Flow Characteristics and the Pipeline Network Modeling of a Pressure Regulator (II) - The Influence of a Opening Ratio -)

  • 신창훈;하종만;이철구;허재영;임지현;주원구
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권12호
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    • pp.1299-1306
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    • 2005
  • The suitable pressure regulator modeling at each opening ratio and pressure ratio is very important to obtain reliable results, especially in small scale pipeline network analysis such as a pressure regulator system. And it is needed to confirm both whether temperature recovery is achieved after passing by the pressure regulator's narrow neck and how much amount of low temperature area that can cause condensate accumulation is distributed by various PCV models and driving conditions. In this research, the numerical model resembling P company pressure regulator that is used widely for high pressure range in commercial, is adopted as the base model of CFD analysis to investigate pressure regulator's flow characteristics at each pressure ratio and opening ratio. And it is also introduced to examine pressure regulator's critical flow characteristics and possibility of condensation or freezing at each pressure ratio and opening ratio. Additionally, the comparison between the results of CFD analysis and the results of analytic solution obtained by compressible fluid-dynamics theory is attempted to validate the results of CFD modeling in this study and to estimate the accuracy of theoretical approach at each pressure ratio and opening ratio too.

배열회수 보일러 전열관군에서 열전달 모델링에 따른 온도 분포 특성 연구 (A study on the temperature distribution characteristics in the tube modules of a heat recovery steam generator ith the change of heat transfer modeling)

  • 하지수
    • 에너지공학
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    • 제24권2호
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    • pp.103-109
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    • 2015
  • 배열회수 보일러는 입구 확관 덕트와 전열관군으로 이루어져 있는데 전열관군에서 열전달 효율을 향상하기 위해서는 전열관군 전에서 배기가스 유동이 균일하게 되어야 한다. 본 연구에서는 전열관군 전의 배열회수 보일러 입구 덕트에서 유동 특성을 살펴보았고 전열관군의 열전달 메커니즘을 지금까지 다른 연구들에서 적용하였던 일정한 열전달 량으로 한 경우와 전열관군 배관의 내부와 외부의 대류열전달을 고려한 열전달 메커니즘을 적용한 경우의 해석에서 온도 분포를 비교하여 배열회수 보일러의 전열관군에서 실제 현상에 보다 적합한 열전달 메커니즘을 정립하는 것을 목적으로 하였다. 본 연구를 통하여 전열관군 배관의 내부와 외부의 대류열전달을 고려한 열전달 메커니즘을 적용한 해석이 일정한 열전달 량을 적용한 경우보다 온도 분포가 타당한 결과를 도출하였고 이렇게 적용한 경우는 배열회수 보일러 탈질설비 전단에서 온도 분포가 설계 기준 ${\pm}10^{\circ}C$에 만족함을 알 수 있었다.

예측모델 및 실험을 통한 액적충돌침식 손상 평가 (Evaluation of Liquid Droplet Impingement Erosion through Prediction Model and Experiment)

  • 윤훈;황경모
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권10호
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    • pp.1105-1110
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    • 2011
  • 유동가속부식(FAC)은 가장 잘 알려진 탄소강 배관 손상 메커니즘으로 현재 국내 전 원전에서는 유동가속부식으로 인한 감육현상을 관리할 수 있는 체계적인 방안이 수립되어 있다. 그러나, 발전소 배관은 다양한 침식손상 메커니즘에 의해 여전히 손상을 받고 있다. 대표적인 침식 메커니즘은 캐비테이션, 액적충돌침식(LDIE), 플래싱, 고체입자침식(SPE)이다. 본 논문에서 기술하는 액적충돌침식 은 손상예측이 어렵고, 관리를 위한 체계적인 방안도 수립되어 있지 않다. 본 논문에서는 실제 발전소 현장에서 발생한 사례를 바탕으로 기존에 개발된 예측 모델과 실험을 통해 얻어진 상관식을 비교하여 액적충돌침식으로 인한 손상을 평가할 수 있는 방법을 제시하였다.

액체로켓 추진제 탱크 가압용 액체헬륨의 열유동 해석 (The Beat and Flow Analysis of the Liquid Helium for the Pressurization of Liquid Rocket Propellant Tank)

  • 조기주;정영석;조인현;김용욱;이대성
    • 한국추진공학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.10-17
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    • 2003
  • 액체 로켓의 추진제탱크 가압을 위해 사용되는 극저온 액체헬륨의 정상상태 및 천이상태 열유동 해석을 수치적으로 수행하였다 벽면에서의 단열 및 비단열 조건에 대한 정상 해석을 통하여 설계유량 및 설계유속을 만족시키는 헬륨 배관의 내경 및 압력손실, 온도변화 등을 조사하였으며 특히 단열조건에서도 헬륨의 온도는 주울-톰슨계수의 영향에 의해 증가하는 경향이 있음을 밝혀내었다. 그리고 국부적인 열유입 있을 경우에의 관내 헬륨의 온도 및 압력의 시간적 변화를 천이해석을 통하여 고찰하였으며 열유입부의 밀도 감소에 의한 열유입부 후단부의 속도 증가량을 예측하였다.

탄소강 배관 티에서의 유동가속부식으로 인한 감육 현상 규명 (Identification on a Local Wall Thinning by Flow Acceleration Corrosion Inside Tee of Carbon Steel Pipe)

  • 김경훈;이상규;강덕원
    • 한국분무공학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.82-89
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    • 2011
  • When pipe components made of carbon steel in nuclear, fossil, and industry plants are exposed to flowing fluid, wall thinning caused by FAC(flow accelerated corrosion) can be generated and eventually ruptured at the position of pressure boundary. The aim of this study is to identify the locations at which local wall thinning occurs and to determine the turbulence coefficient related to local wall thinning. Experiment and numerical analyses for the tee sections of down scaled piping components were performed and the results were compared. In particular, flow visualization experiment which was used alkali metallic salt was performed to find actual location of local wall thinning inside tee components. In order to determine the relationship between turbulence coefficients and local wall thinning, numerical analyses were performed for tee components in the main feedwater systems. The turbulence coefficients based on the numerical analyses were compared with the local wall thinning based on the measured data. From the comparison of the results, the vertical flow velocity component(Vr) flowing to the wall after separating in the wall due to the geometrical configuration and colliding with the wall directly at an angle of some degree was analogous to the configuration of local wall thinning.

플랜트 및 선박의 액체용 유량제어밸브 설계에 관한 연구(I) (A Study on the Design of Liquid Flow Control Valves for the Plants and Ships)

  • 최순호;박천태
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제19권1호
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    • pp.28-35
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    • 1995
  • The fluid flow for a energy transfer is essential for the design and operation of power plants, petrochemical plants and ships including a process. When the operating conditions of a plant are changed or any transitional event occured, the flow controls of a fluid must be performed to follow the new operating state or mitigate the results of a event. Generally these flow controls to accommodate the new operating state of a plant are made by the use of various valves. The refore the design of valves and the related techniques are very important to the system and component designs. However the system and component design are not familiar with the practical theory of the valve since the derivative procedures of the flow equations in a valve are difficult and it is not easy to found the theoretical foundamentals and informations about the design of a valve from the present references. In this study the flow equations applicable to a valve for liquid are theoretically derived in detail. And the definition of valve reynolds number and its boundary values between the tubulent and laminar flow is described compared with the values of a circular pipe flow.

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