• Korean Chemical Engineering Research
• /
• v.49 no.5
• /
• pp.605-610
• /
• 2011

Phase holdup characteristics of relatively large and small bubbles were investigated in a three-phase(gasliquid-solid) fluidized bed of which diameter was 0.105 m(ID) and 2.5 m in height, respectively. Effects of gas(0.01~0.07 m/s) and liquid velocities(0.01~0.07 m/s) and particle size($0.5{\sim}3.0{\times}10^{-3}m$) on the holdups of relatively large and small bubbles were determined. The holdups of two kinds of bubbles in three phase fluidized beds were estimated by means of static pressure drop method with the knowledge of pressure drops corresponding to each kind of bubble, respectively, which were obtained by dynamic gas disengagement method. Dried and filtered air which was regulated by gas regulator, tap water and glass bead of which density was $2500kg/m^3$ were served as a gas, a liquid and a fluidized solid phase, respectively. The two kinds of bubbles in three-phase fluidized beds, relatively large and small bubbles, were effectively detected and distinguished by measuring the pressure drop variation after stopping the gas and liquid flow into the column as a step function: The increase slope of pressure drop with a variation of elapsed time was quite different from each other. It was found that the holdup of relatively large bubbles increased with increasing gas velocity but decreased with liquid velocity. However, the holdup showed a local minimum with a variation of size of fluidized solid particles. The holdup of relatively small bubbles increased with an increase in the gas velocity or solid particle size, while it decreased slightly with an increase in the liquid velocity. The holdups of two kinds of bubbles were well correlated in terms of operating variables within this experimental conditions, respectively.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2010.08a
• /
• pp.75-75
• /
• 2010

배변 후 toilet flushing 시 다량의 세균을 포함한 물방울들이 화장실 곳곳으로 퍼지는 현상이 있다. 이러한 현상을 방지하기 위해 변기 뚜껑에 자기 세정 효과를 갖는 초발수 표면을 위해 플라즈마를 이용한 표면 처리가 시도되고 있으며, 이 연구의 일환으로 flushing시의 변기내의 유동 분석을 초고속 카메라를 이용하여 수행하였다. Toilet flushing 시 물 튀김 현상은 육안으로는 잘 관찰하기 어렵지만 최고 1000 frame/sec의 속도를 갖는 CCD camera를 이용하여 정량적으로 물 튀김에 의한 오염 가능성을 촬영 분석하였다, 두 번째로 소변 시의 변기 표면에서의 튀김현상을 분석하기 위하여 소변의 발사각도 및 속도를 가장 실제와 유사한 조건으로 설정하고 이를 상용 전산 유체 역학 소프트웨어인 CFD- ACE+의 자유 표면 계산 기능과 두 가지 유체(액체 및 기체)의 혼합 계산 모델을 사용한 계산 결과와 비교 하였다. 그 결과 변기 표면의 표면장력을 아주 작게 설정한 경우(작은 접촉각, 친수성)에는 중력의 영향을 고려하였음에도 불구하고 소변이 변기에 충돌 후 상부로 상당부분 튀어 올라가는 결과를 얻었다. 여러 가지 각도와 발사 속도, 실제의 인체와 유사한 발사 부위의 형상 변화로 인한 유체 표면의 난류 발생과 이에 따른 변기 표면 충돌 현상 변화 등을 수치적으로 고찰하였다. 한 예로 5.6 mm 직경의 노즐에서 소변이 나오는 경우를 발사 속도 3 m/s, 각도 $10^{\circ}$로 주고 중력을 고려하여 10초 동안을 계산하면, 방뇨 시 toilet bowl 내부에서의 물의 유동과 toilet 표면을 맞고 튀기는 현상을 그림 1과 같이 볼 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
• /
• 2009.06a
• /
• pp.291-291
• /
• 2009

한국원자력연구원의 파이로 실험 시설인 ACPF (ACP Facility)에는 공학규모 전해환원 반응기가 설치되어 공정 대용량화를 위한 연구가 수행되고 있다 본 연구에서는 전해환원 공정의 Scale-up을 위해 기존 반응기를 개선하여 전해환원 실험을 수행한 결과를 담고 있다. 장치의 대형화 빛 원격운전성 향상을 위해 기존의 전해환원 반응기의 상부 플랜지는 보다 간단하게 정리되었으며 염 이송에 의한 고온 조건 노출 시간을 줄임과 동시에 염 재사용을 목적으로 상부 플랜지는 이중으로 설계되었다. 따라서, 반응 종료후 전극이 설치된 상부 플랜지를 들어 올림으로서 반응기를 불활성 분위기로 유지하는 동시에 전해환원 금속전환체를 회수 할 수 있도록 반응기가 제작되었다. 또한, 새로운 반응기는 용융염 내의 강제 유동을 위해 아르곤 버블링이 가능하도록 설계 제작되었다. 새로 제작 설치된 전해환원 반응기를 사용하여 산화물 분말을 혼합하여 준비한 모의 사용후핵연료를 사용하여 전해환원 실험을 수행하였다. 그 결과, 산화물이 충진된 음극의 전영역에서 고루 96% 이상의 높은 금속전환율을 얻었으며 시간에 따라 선택된 FP들의 용융염 내 거동을 측정하였다. 실리더 형태의 음극에서 Cs, Sr 등의 원소들이 용융염으로 시간에 따라 용출되는 것을 확인하였으며 동시에 반응기 재질인 Fe 등도 일부 용융염에서 검출되었다. 아르곤 버블링에 의한 강제 유동은 전압 및 전류 거동에는 큰 영향을 미치지 못하였으나 염의 휘발량을 증가시켜 영조성올 변화시키는 것으로 측정되었다. ACPF의 전해환원 실험결과를 바탕으로 반응기를 상부 기체상과 하부 액체상으로 나누어 전산모사를 수행하였다 상부 기체상은 유입되는 아르곤 기체와 발생되는 산소기체의 흐름을 모사하는 결과를 얻었으며 온도 및 산소의 분압을 계산하였다. 하부 액체상에서는 전기장을 모사하여 전류 밀도 등을 3차원으로 모사하였다.

• Journal of Energy Engineering
• /
• v.4 no.3
• /
• pp.394-401
• /
• 1995

본 연구는 중심부에 액체, 외주부에 산화제가 흐르는 기액 동축분류의 유동장에 대한 것이다. 기액 동축 분사기는 연료의 분사량이 적은 소형 연소시스템을 고려하여, 실험은 연공비(W1/Wa)가 0.6 이하를 대상으로, 물과 공기를 사용하여 분사조건에 따른 분무특성과 기액 2상 분무류의 기본구조를 조사하여 액적의 확산, 기액혼합특성에 대하여 검토하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 반경방향 기상속도분포 및 액적유속분포는 분구직경 및 분사조건에 관계없이 정규분포에 가까운 형태를 취하고 있으며, 각각 식 (2) 및 (3)으로 나타낼 수 있다. 기상속도는 반치폭은 축방향에 따라 일정한 구배 (≒4.6)로서 증가하며, 기상만의 단상분류의 구배(≒6)에 비해서 완만하다. 액적유속 반치폭은 축방향에 따라 더욱 완만한 구배(≒3.1)로서 증가한다. 무차원 액적유속분포는 축방향에 따라 일정한 구배(n≒1.5)로서 감소한다. 액적의 확산은 상대적으로 기액유량비가 클수록 효과적으라고는 말할 수 없고, 최대 확산을 이루는 최적의 기액유량비가 존재한다.

• KSBB Journal
• /
• v.4 no.2
• /
• pp.150-156
• /
• 1989

The chaacterisitics of a commercial membrance-coverd electrode in air-saturated saline solution were investigated in terms of a steadystate one-dimensional model. The electrode system miiersed in an aqueous medium consists of three layers: an external concentration boundary layer, a membrance, and an inner electrolyte layer. The membrance can be permeabld to the water and impermeable to the ionic species. In stationary midium, the water migrates from the external medium to the inner electrolyte layer until a thermodynamic equilibrium is reached. In a following midium, however, there is a reverse direction of water movement due to the hyrodynamic pressure differential until both thickness of the electrolyte layer and the membrance are equal.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
• /
• 1987.06a
• /
• pp.57-60
• /
• 1987

근래에 들어 축의 고속회전이 요구되고 윤활제로 물이나 액체금속과 같은 동점성계수가 낮은 윤활제가 사용됨에 따라 베어링내의 유동은 층류상태를 벗어난 난류상태에 이르고 있다. 이와같이 고속에서 사용되는 저어널베어링에서의 윤활제의 유동은 더욱 복잡하게 되어 이들에 대한 정확한 특성을 예측하기 위한 연구가 필요하게 되었다. 최근에는 열유체윤활에 대한 연구가 행하여지고 있으나 저어널베어링의 온도특성에 대한 실험적 연구는 부족한 상태이다. 그리고 저어널의 하중을 지지하는 유막내의 압력에 대한 실험을 보면 거의 베어링면에서 국부적으로 측정하므로 유막에서 발생하는 압력의 분포를 정확히 알기는 어렵다. 본 연구에서는 저어널의 중앙단면에 압력계를 부착하여 연속적인 압력분포를 측정하고 베어링내면의 온도분포를 측정하며 편심율과 위상각, 배유량을 측정하여 저어널베어링의 성능특성을 예측하기 위한 실험자료를 제공하는 것을 목적으로 한다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
• /
• v.6 no.1
• /
• pp.1-11
• /
• 2002

The suitable turbulence model is found to be required in the course of establishing a proper analysis methodology for thermal stripping phenomena which are shown in strong temperature variation area such as reactors and propulsion devices. Three different turbulence models of $\kappa$-$\varepsilon$ model, modified $\kappa$-$\varepsilon$ model, and full Reynolds stress(FRS) model, are applied to analyze unsteady turbulent flows with temperature variation. Three test cases are selected for verification. These are vertical jet flows with water and sodium, and parallel jet flow with sodium. Analysis yields the conclusion that 3-D computation with FRS betters others. However, modified modeling is required to improve its heat transfer characteristic analysis. Further analysis is performed to find momentum variation effects on temperature distribution. It is found that the momentum increase results increase of fluid mixing and magnitude of temperature variation.

• Computational Structural Engineering
• /
• v.5 no.4
• /
• pp.103-111
• /
• 1992

In this paper, liquid sloshing effects in rectangular storage structures for spent fuel under earthquake loadings are investigated. Eulerian and Lagrangian approaches are presented. The Eulerian approach is carried out by solving the boundary value problem for the fluid motion. In the Lagrangian approach, the fluid as well as the storage structure is modelled by the finite element method. The fluid region is discretized by using fluid elements. The (1*1)-reduced integration is carried out for constructing the stiffness matrices of the fluid elements. Seismic analysis of the coupled system is carried out by the response spectra method. The numerical results show that the fluid forces on the wall obtained by two approaches are in good agreements. By including the effect of the wall flexibility, the hydrodynamic forces due to fluid motion can be increased very significantly.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.36 no.5
• /
• pp.477-485
• /
• 2012

Fluid flow and heat transfer in horizontal ducts are strongly coupled with large changes in thermodynamic and transport properties near the critical region as well as the gravity force. Numerical analysis has been carried out to investigate convective heat transfer in horizontal rectangular ducts for water near the thermodynamic critical point. Convective heat transfer characteristics, including velocity, temperature, and the properties as well as local heat transfer coefficients along the ducts are compared with the effect of proximity on the critical point. When there is flow acceleration because of a density decrease, convective heat transfer characteristics in the ducts show transition behavior between liquid-like and gas-like phases. There is a large variation in the local heat transfer coefficient distributions at the top, side, and bottom surfaces, and close to the pseudocritical temperature, a peak in the heat transfer coefficient distribution resulting from improved turbulent transport is observed. The Nusselt number distribution depends on pressure and duct aspect ratio, while the Nusselt number peak rapidly increases as the pressure approaches the critical pressure. The predicted Nusselt number is also compared with other heat transfer correlations.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2020.06a
• /
• pp.237-237
• /
• 2020

수도계량기(이하 "수량계")는 액체용 적산부피계로 물 사용량을 적산 계량하기 위한 기계기구 또는 장치이며 수량계 검정기준에 의해 검사기준 합격제품을 사용하서 수도요금을 징수합니다. 사실상 국내계량에 관한 법률에 의거하여 전이유량비가 6.3배수(2014년) > 4.0배수(2016년) > 1.6배수(2017년)로 점점 향상되며 2017년 기준으로 국제법정계량기구(OIML)의 성능과 같은 1.6배수까지 향상되어 국내의 수량계 기술기준이 많은 부분 향상되었습니다. 그러나 국제법정계량기구(OIML)는 현재 1.6배수의 80배수까지 검사기준에 합격에 반하여 현제 국내의 검사기준은 1.6배수의 100배수까지만 합격기준을 가지고 있습니다. 이러한 기준은 점차 발전해가고 있는 후발국가에 속하는 자국의 검사기준이 너무 갑작스럽게 국제법정계량기구(OIML)의 기준보다 높은 검사기준을 시행하며 많은 문제가 발생한 것 같습니다. 위와 같은 문제를 해결하기 위하여 여러 복합적인 부품으로 이루어진 수량계의 유량 및 유속에 영향력이 있다고 보여지는 특정 부품 혹은 부위의 개선 및 개발로 해결할 수 있지 않을까 하는 의구심에 연구를 시작되었습니다. 유량 및 유속에 영향을 끼치는 유입부의 스트레이너, 내부 임펠러의 변경으로 성능검사에서 영향을 끼치는지를 유체역학 및 유동해석 등을 통하여 테스트 후 각각 단계 및 상황별 목업금형을 제작하여 현재 국내검사기준으로 진행되는 성능테스트인 기차테스트를 진행하였습니다. 먼저 수량계의 특성상 수량계 내부의 유량을 유체역학 및 유동해석으로 정확히 뽑아내는 것이 불가능하여 유입부 유출부의 유량의 흐름을 기준으로 유체역학 및 유동해석을 진행하였습니다. 테스트 후 그 결과 값으로 유입부의 스트레이너의 삽입 각도를 0°, 90°, 135°, 180°, 270°로 각각 제작하여 테스트를 진행하였으며, 내부 임펠러는 straight, SR, SL, SL R70, SL R60, R75, SR R65 형상으로 각각 제작하여 테스트를 진행하였습니다. 전반적으로 기존의 수량계보다 높은 성능을 보여주었으며, 특정 스트레이너의 삽입각도 및 임펠러의 형상에서는 기존보다 훨씬 유수율이 절감되는 결과값이 나왔습니다. 그로 인해 검사기준에 쉽게 부합할 수 있으며 물 사용량을 보다 정확히 계측하여 정확한 수도요금을 부과하여 국세 낭비로 인한 경제적 손실을 감소할 수 있을 것 같습니다.