• 제목/요약/키워드: 수증기 전달 모델

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강제 대류에서 수증기의 찬물 표면에서의 응축 (Forced Convection Condensation of Vapor on A Cold Water)

  • 박재걸;이승홍
    • 대한설비공학회지:설비저널
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    • 제13권3호
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    • pp.141-147
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    • 1984
  • 2차원 채널 입구에서의 꿰떼 난류 유동하는 찬 물 위를, 같은 방향으로 빠르게 난류 유동하는 수증기의 응축은 액체필름 초기상태의 과냉 정도에 의하여서 응축능력이 정하여진다. 수증기와 액체의 채널 입구에서의 균일한 속도 및 온도, 그리고 채널 입구에서 액체와 증기가 차지하는 체적비, 즉 액체필름과 채널 높이를 알고 있을 때, 하류로 유동하면서 응축이 일어나는 현상을 예측하는 모델을 제안하고, 실험치와 비교한 것이다. 채널 입구에서 윗쪽으로는 더운 기체, 아래쪽으로는 찬 액체가 평행한 방향으로 유동하면서 접촉하고 평균적인 액체필름의 두께와 단열된 채널 벽체를 가정하여서, 기본방정식으로 연속방정식, 운동방정식을 세우고. 에너지와 운동량 전달 메카니즘 사이에 유사성이 존재한다고 가정하였으며, 전단응력의 크기는 필자의 모델을 적용하였다. 기본방정식을 기체 속도, 액체 속도, 필름의 두께, 압력에 대해서 수치해를 구하여서 동일조건 하에서 실험한 데이터와 비교하였다. 수증기와 액체 경계면에서의 전단응력은 매우 좋은 일치를 보여주고 있다.

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실내 수증기 발생량 예측을 위한 습기 전달 모델의 검증에 관한 연구 (Verification of the Validity of Moisture Transfer Model for Prediction of Indoor Moisture Generation Rate)

  • 이동권;김의종;최원기;서승직
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.41-47
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    • 2006
  • Moisture in a building is one of the most important variables influencing building performance, human health, and comfort of indoor environment. However, there are still lacks in the knowledge of understanding the moisture problem well and controlling moisture. Accordingly, in order to provide the fundamental data to control moisture contents in the indoor air, this study was to predict moisture contents transferred through building envelopes and indoor moisture generation rate. Moisture transfer model was made by physical relations in each node, and the indoor moisture generation rate was gained by comparing the model with experimental analyses. From the study, we found out that moisture generation rate was critical and day-periodic, so that we predicted the indoor moisture content by substituting the constant value gained from the average in a day for the moisture generation rate.

마이크로채널 메탄 수증기 개질 반응기의 열 및 물질 전달 특성에 관한 수치해석 연구 (Numerical Study of Heat and Mass Transfer Characteristics in Microchannel Steam Methane Reforming Reactor)

  • 전승원;이규정;조연화;문동주
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권9호
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    • pp.885-894
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    • 2012
  • 마이크로채널 메탄 수증기 개질 반응기의 열 및 물질 전달 특성을 이해하기 위한 수치해석 연구를 수행하였다. Rh-촉매의 메탄 수증기 개질 반응과 Pt-촉매의 메탄 연소 반응을 함께 모델링하였다. 화학 반응의 반응 속도를 해석 모델에 적용하였다. 접촉시간, 평행류 대향류 등 유동 패턴, 채널 크기 등이 개질 성능과 온도 분포에 미치는 영향을 관찰하였다. 평행류와 대향류는 서로 반대되는 온도 분포를 갖게 되고, 그로 인해 서로 다른 반응 속도와 화학종 몰분율을 나타낸다. 접촉시간이 짧아지고 채널 크기가 증가할수록 촉매층과 혼합물 유동 사이의 물질 전달이 제한되어 개질 성능은 감소하게 된다.

제지공정 건조 실린더의 모델링 및 모사 (Modeling and Simulation of Drying Cylinders in Paper Processes)

  • 이은호;곽기영;여영구
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권1호
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    • pp.17-24
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    • 2007
  • 본 연구의 목적은 제지공정에서 건조 실린더의 모델을 규명하고 입력변수들에 대한 공정의 응답 특성을 분석하는 것이다. 모델의 규명은 실제 공장의 운전 데이터에 근거하였는데 건조공정에서는 실린더로 공급되는 수증기의 압력이 주요 변수가 된다. 수증기 응축액으로부터 캔버스로의 열전달 계수는 실린더 및 웹과 펄프의 열 전도도와 운전 데이터에 근거하는 실험식으로 나타낼 수 있음이 밝혀졌다. 실린더 모델은 측정되는 수분함량과 웹 온도를 이용하여 검증하였으며 건조 공정의 안정성은 실린더 모델로부터 얻은 전달함수로부터 확인하였다.

곡유로 채널을 가지는 수증기-메탄올 개질기에서 유량 변화에 따른 메탄올 전환율 및 물질 전달에 관한 연구 (Study on Methanol Conversion Efficiency and Mass Transfer of Steam-Methanol Reforming on Flow Rate Variation in Curved Channel)

  • 장현;박인성;서정세
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권3호
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    • pp.261-269
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    • 2015
  • 본 연구에서는 전산유체역학 상용 코드를 이용하여 곡유로 채널형 수소 개질기에 대한 수치 해석적 연구를 수행하였다. 상용코드에서 제공하는 연소모델의 사전 검증을 위하여 원통 채널형 개질기 형를 가지는 선행연구모델(23)에 대한 수치해석을 선행하여 수행하였고, 95% 이상 일치하는 결과를 얻을 수 있었다. 선행연구모델의 수치해석을 통해 연소모델에 대한 해석 타당성검증이 완료된 후, 반응기 형태 변화가 메탄올 전환율과 수소생성에 미치는 영향을 파악하여 기존보다 유로의 길이가 증가한 곡유로 채널형 개질기를 설계하고, 유량조건($10/15/20{\mu}l/min$)을 변수로 수치해석을 수행하였다. 그 결과 원통 채널형 개질기와 곡유로 채널형 개질기에서 발생하는 유동 특성 및 물질전달 특성을 파악할 수 있었고, 그리고 유량에 따른 메탄올 전환율 및 수소 생성에 관한 유용한 정보를 얻을 수 있었다.

수증기 개질 반응기 내의 열 및 물질전달 특성에 관한 연구 (Heat and mass transfer characteristics in steam reforming reactor)

  • 이신구;임성광;배중면
    • 신재생에너지
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    • 제2권4호
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    • pp.56-63
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    • 2006
  • In this paper, heat and mass transfer characteristics through experimental and numerical study are extensively investigated in steam reforming reactor under given operating conditions. In order to get simulated data at outlet of the reformer, heterogeneous reactor model is incorporated. As the reaction also takes place in porous media, two medium approach is used to take into account thermally non-equilibrium phenomena between catalyst and bulk gas. From various parametric studies, significance of heat transfer is emphasized in steam reforming reaction.

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Model prediction of crosslinked chitosan composite membrane for pervaporation of water-ethanol mixtures

  • 박호범;남상용;이영무
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1996년도 춘계 총회 및 학술발표회
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    • pp.65-66
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    • 1996
  • 투과증발법은 상부에 액체공급액이 반투과막과 접촉하고 있고 하부에 진공에 가까운 낮은 압력을 걸어줌으로써 투과물이 수증기로 제거되는 막공정의 하나이다. 막을 통한 분리는 혼합물의 각 성분이 막내에서 다른 용해도와 확산도를 가지고 있기 때문에 발생한다. 이 공정의 지배적인 전달 메카니즘은 용해-확산 모델을 기초로 하고 있기 때문에 전형적으로 투과증발막은 대개 미세다공성 지지체에 얇은 선택성을 가진 재료를 입힌 복합막을 사용한다. 본 연구의 목적은 선택성을 가진 상부층막이 키토산인 복합막에서 지지체 구조의 영향을 살펴보고 키토산 복합막에 대한 물-에탄올 분리에 대해 최적의 모델을 찾는 것이다. 투과증발막소재로서의 키토산은 친수성기를 가지고 있으므로 물과 알코올의 분리에서 물만을 선택적으로 흡수하여 투과시키는 우수한 성능을 지니고 있으나 더욱 효과적인 막성능을 발휘하기 위해서는 지지체의 역할 및 막성능에 영향을 끼치는 여러 가지 인자들을 고려해서 막을 설계하는 것이 필요하다. 여기서는 상부층의 막두께, 지지체의 특성, 피드 농도 등을 변화시켜 가장 적당한 모델을 예측하였다.

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건조 조건하에서 TEDA주입 탄소층에 의한 Methyliodide 제거 효율에 관한 연구 (Study on the Removal Efficiency of a TEDA Impregnated Charcoal Bed for Methyliodide under Dry Condition)

  • Won Jim Cho;Soon Heung Chang
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제16권2호
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    • pp.80-88
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    • 1984
  • Thriethylenediamine(TEDA)주입 활성탄층에 의한 공기중의 methyliodide 제거 메카니즘이 조사되었다. 실험 결과, 공기 유속이 20cm/sec 이상일 때는 기공확산이 율속 단계였으며, 10cm/sec 일때는 기공확산 저항과 외부 물질 전달 저항이 모두 총괄 물질 전달 저항에 기여하였다. 공기중 수증기가 존재하지 않는 건조 조건하에서의 TEDA 함침 탄소층의 성능을 묘사하기 위한 흡착 모델이 제안되었다. 계산된 값은 실험 결과와 잘 일치하였다.

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제지공장 가열 실린더의 모델링 (Modeling of Drying Cylinders in Paper Plants)

  • 곽기영;여영구;김영곤;최경석;강홍
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2003년도 추계학술발표논문집
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    • pp.249-271
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    • 2003
  • 본 연구에서는 제지공장의 건조공정에서 실린더 내에 열원으로 공급되는 수증기가 실린더 표면에 이르기까지의 동특성으로부터 건조 실린더에 대한 모델을 구하고 입력변화에 따른 공정 응답의 특성을 분석하였다. 실제 조업조건에 근거한 건조공정 모델에서 수중기 압력이 주요 변수로 작용하며 응축수에서 캔버스에 이르는 계 사이의 열전달 계수는 물질의 열 전도도와 제지공장 운전자료로부터 경험적인 식으로 나타낼 수 있음을 확인하였다. 아울러 실제 공정의 출력변수인 수분함량과 측정된 지필의 온도(open-run, free-run)를 이용하여 모델의 타당성을 검증하였으며 제지공장의 운전 특성을 나타내는 모델에서 유도된 전달함수로 대상 공정의 동특성을 분석하고 안정성 여부를 확인하였다.

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드레스룸 표면 결로 발생 예측 모델 개발 - 노달 모델과 데이터 기반 모델 - (Development of Prediction Models of Dressroom Surface Condensation - A nodal network model and a data-driven model -)

  • 주은지;이준혜;박철수;여명석
    • 대한건축학회논문집:구조계
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    • 제36권3호
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    • pp.169-176
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    • 2020
  • The authors developed a nodal network model that simulates the flow of moist air and the thermal behavior of a target area. The nodal network model was enhanced using a parameter estimation technique based on the measured temperature, humidity, and schedule data. However, the nodal model is not good enough for predicting humidity of the target space, having 55.6% of CVRMSE. It is because re-evaporation effect could not be modeled due to uncertain factors in the field measurement. Hence, a data-driven model was introduced using an artificial neural network (ANN). It was found that the data-driven model is suitable for predicting the condensation compared to the nodal model satisfying ASHRAE Guideline with 3.36% of CVRMSE for temprature, relative humidity, and surface temperature on average. The model will be embedded in automated devices for real-time predictive control, to minimize the risk of surface condensation at dressroom in an apartment housing.