• 대한기계학회논문집B
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• 제21권12호
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• pp.1710-1719
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• 1997

An approximate analytical solution for the initial transient process of close-contact melting occurring between a phase change material kept at its melting temperature and an isothermally heated flat surface is derived. The model is so developed that it can cover both rectangular and circular cross-sectional solid blocks. Normalization of simplified model equations in reference to the steady solution enables the solution to be expressed in a generalized form depending on the liquid-to-solid density ratio only. A selected result shows an excellent agreement with the previously reported numerical data, which justifies the present approach. The solution appears to be capable of describing all the fundamental characteristics of the transient process. In particular, dependence of the solid descending velocity oft the density ratio at the early stage of melting is successfully resolved. The effects of other parameters except the density ratio on the transient behaviors are efficiently represented via the steady solution implied in the normalized result. A simple approximate method for estimating the effect of convection on heat transfer across the liquid film is also proposed.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.1951-1956
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• 2004

The transient nature and complex flow geometries of two-phase gas-liquid flows cause fundamental difficulties when measuring flow velocity using an electromagnetic flowmeter. Recently, a current-sensing flowmeter was introduced to obtain measurements with high temporal resolution (Ahn et $al.^{(1)}$). In this study, current-sensing flowmeter theory was applied to measure the fast velocity transients in slug flows. To do this, the velocity fields of axisymmetric gas-liquid slug flow in a vertical pipe were obtained using Volume-of-Fluid (VOF) method and the virtual potential distributions for the electrodes of finite size were also computed using the finite volume method for the simulated slug flow. The output signal prediction for slug flow was carried out from the velocity and virtual potential (or weight function) fields. The flowmeter was numerically calibrated to obtain the cross-sectional liquid mean velocity at an electrode plane from the predicted output signal. Two calibration parameters are required for this procedure: a flow pattern coefficient and a localization parameter. The flow pattern coefficient was defined by the ratio of the liquid resistance between the electrodes for two-phase flow with respect to that for single-phase flow, and the localization parameter was introduced to avoid errors in the flowmeter readings caused by liquid acceleration or deceleration around the electrodes. These parameters were also calculated from the computed velocity and virtual potential fields. The results can be used to obtain the liquid mean velocity from the slug flow signal measured by a current-sensing flowmeter.

• 한국추진공학회지
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• 제14권2호
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• pp.19-28
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• 2010

연소불안정 현상은 연소기 내에서 발생되는 열해리와 음압간의 상호 커플링에 의해 발생된다. 이 때, 음압은 인젝터에서 분무되는 추진제 유량에 섭동을 발생시키고, 섭동된 유량은 다시 연소에 영향을 주 게 된다. 따라서, 연소에 큰 영향을 미치는 인젝터를 이용하여 연소불안정 현상을 제어하기 위한 인젝터 동특성 연구가 1970년대부터 러시아에서 시작되었다. 인젝터의 동특성 연구를 위해 인위적인 압력 섭동을 주기 위한 장치를 제작하였고, 인젝터 출구에서 발생되는 유량 섭동을 측정하기 위한 기법을 개발하였다. 압력섭동 발생장치와 유량섭동 측정방법을 이용하여 압력섭동에 의해 단일 스월 인젝터 출구에서 발생되는 유량 및 압력, 액막두께, 축방향 속도 등의 섭동 값을 실시간으로 획득하였고, 이를 통해 각 변수들의 위상-진폭 특성을 파악하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권6호
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• pp.671-686
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• 2005

The transient nature and complex geometries of two-phase gas-liquid flows cause fundamental difficulties when measuring flow velocity using an electromagnetic flowmeter. Recently, a current-sensing flowmeter was introduced to obtain measurements with high temporal resolution (Ahn et al.). In this study, current-sensing flowmeter theory was applied to measure the fast velocity transients in slug flows. The velocity fields of axisymmetric gas-liquid slug flow in a vertical pipe were obtained using Volume-of-Fluid (VOF) method, and the virtual potential distributions for the electrodes of finite size were also computed using the finite volume method for simulating slug flow. The output signal prediction for slug flow was carried out from the velocity and virtual potential (or weight function) fields. The flowmeter was numerically calibrated to obtain the cross-sectional liquid mean velocity at an electrode plane from the predicted output signal. Two calibration parameters are proposed for this procedure: a flow pattern coefficient and a localization parameter. The flow pattern coefficient was defined by the ratio of the liquid resistance between the electrodes for two-phase flow with respect to that for single-phase flow, and the localization parameter was introduced to avoid errors in the flowmeter readings caused by liquid acceleration or deceleration around the electrodes. These parameters were also calculated from the computed velocity and virtual potential fields. The results can be used to obtain the liquid mean velocity from the slug flow signal measured by a current-sensing flowmeter.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권6호
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• pp.714-725
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• 2003

The theory of the current-type electromagnetic flowmeter for a high temporal resolution was developed for two-phase flow measurements. To predict the output of the current-type flowmeter, the three-dimensional virtual potential distribution C and the newly introduced flow pattern coefficient f were derived and computed. The output of flowmeter depends on the liquid conductivity (sensitive to temperature) and flow configurations of the two-phase flow with the sinusoidal excitation over 100 Hz. The flow pattern coefficient was specially devised to separate the dependency on the flow configuration of the two-phase flow from that on the liquid conductivity which can be expressed with the calibration of single-phase flow. Using the finite difference method, the three-dimensional virtual potential distributions were computed for the electrode of finite size. By taking derivative of the virtual potential, the weight functions were evaluated and compared with existing analytic series solution for the point-electrode. There was a reasonable correspondence between the present and existing results. In addition, the flow pattern coefficients were evaluated for annular flows with various film thicknesses, and compared with the experimental results by the impedance spectroscopy. The numerical results agreed well with the experimental data.

• 청정기술
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• 제24권1호
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• pp.50-54
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• 2018

본 연구에서는 디에틸렌트리아민(diethylenetriamine, DETA) 수용액에 물리흡수제인 N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP)을 도입한 저수계 흡수제에서 이산화탄소 포집에 따른 흡수제의 상분리 현상을 고찰하였다. 2 M DETA 수용액에서 NMP 조성이 30 wt%를 초과하면 $CO_2$ 흡수에 따라 흡수제의 상이 분리되는데 그 이유는 DETA-카바메이트 이온종의 NMP에 대한 낮은 용해도로 설명할 수 있다. 흡수제 내에서 NMP의 조성이 증가함에 따라 상분리 된 흡수제의 상층과 하층의 이산화탄소 로딩 차이가 커지고 하층의 부피가 감소하게 된다. 2 M DETA + NMP + 물 혼합 흡수제를 이용하여 충진탑에서의 이산화탄소 포집을 실시할 경우 흡수제 내 NMP조성이 40 wt%에 이르면 흡수속도가 줄어드는 것으로 확인되었다. 이는 이산화탄소 흡수에 따른 점도 증가로 인한 흡수제 액막에서의 물질전달 저항 때문으로 해석된다. DETA + NMP + 물로 구성된 저수계 흡수제를 이산화탄소 포집에 적용하면 상분리에 따른 이산화탄소-rich 상 부피 감소로 재생에너지를 낮출 수 있을 것으로 기대된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권4호
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• pp.110-130
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• 2023

정월 세시의례는 지난해를 보내고 새해를 맞이하여 그해의 안녕을 비는 종교적 기능을 수행한다. 일본에서는 12월 중순이 되면 도시가미를 맞이하기 위한 가도마츠(門松)와 시메나와가자리(しめなわ飾り), 정초에 먹을 오세치요리를 준비한다. 새해가 열리면 신사에 가서 하쓰모데(初詣)를 한다. 정월 보름에는 돈도야키를 하여 정월에 사용한 장식물과 지난해에 사용한 부적이나 액막이 물건을 전부 태워 보낸다. 한국에서도 설이 다가오면 차례준비를 하고 섣달그믐에는 집안을 깨끗이 하고 가까이 사는 어른들에게는 감사의 뜻으로 묵은세배를 드린다. 새해 첫날 차례를 지내며 정초에서 보름까지 지신밟기, 달집태우기 등 많은 세시의례가 있다. 중국에서는 제야에 온 가족이 둘러앉아서 먹는 단원반(團圓飯)이 중요하다. 환하게 불을 밝히며 밤을 새며(守歲), 문밖에서는 폭죽소리가 요란하다. 문에는 춘련을 붙이며 새해에는 번창하기를 기원한다. 중국에서는 정월 초하루에 폭죽을 터뜨리며 요란하게 보내지만 한국과 일본은 대보름에 달집태우기와 돈도야끼를 시끌벅적하게 한다. 사계절의 순환에 따른 생업과 제의력에 기초하여 매년 주기적으로 반복되는 세시의례에서 정월은 비중이 높다. 정월은 1년의 시작으로 그해의 안녕과 풍요를 염원하는 갖가지 의례가 행해진다. 또한 정월 세시의례에는 민간신앙적 세계관이 잘 내포되어 있어 한·중·일 세시의례에 내포된 종교적 성격과 구조를 이해하는 데 무리가 없다. 본 연구는 한·중·일 정월 세시의례의 현황과 정월 속에서도 어떤 변곡점에 맞물려 세시의례가 구조화되어 있는지 살펴보고 신, 예축과 풍요의 기원, 액막이와 축귀, 건강과 복 기원의 측면에서 종교적 성격을 검토하였다. 이를 통해 한·중·일 3국의 정월 세시의례에는 샤머니즘과 농경신앙, 조상숭배, 신도, 도교, 유교, 불교 등 다양한 종교적 배경이 보이며 유무(有無)나 정도는 국가에 따라 차이가 있음을 알 수 있었다.