• 제목/요약/키워드: 완전혼합

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완전혼합 반응기에서 CH4/Air 예혼합화염의 열손실율에 따른 Nox 생성특성 (NOx Formation Characteristics on Heat Loss Rate for CH4/Air Premixed Flames in a Perfectly Stirred Reactor)

  • 황철홍;이기만;금성민
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.1465-1472
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    • 2009
  • 완전혼합 반응기에서 외부로의 열손실이 $CH_4/air$예혼합화염의 NOx 생성특성에 미치는 영향을 수치해석으로 검토하였다. 주요 결과로서, 단열조건에서 NOx는 체류시간에 따라 급격히 증가하는 반면에, 열손실이 고려될 때 열전 달 상수와 체류시간의 증가에 따라 NOx 저감현상이 뚜렷하게 발생하였다. 민감도 해석을 통해 열손실율이 증가함에 따라 Thermal NO 기구와 Re-burning NO 기구는 NOx 저감에 크게 기여하는 반면, Prompt NO 기구와 $N_2O$-경유 NO 기구는 오히려 NOx 증가에 기여함을 확인하였다. NOx 생성기구는 열전달 상수 및 체류시간의 변화에 따라 매우 복합한 특성을 갖지만, NOx 농도는 독립된 Thermal NO 기구에 의해 표현될 수 있었다. 이를 통해 실용 $CH_4/air$예혼합 연소기에서 NOx 농도를 예측할 수 있는 열손실율과 체류시간을 조합한 새로운 NOx 상관식이 도출되었다.

암반단열의 교차각이 교차점에서의 용질의 혼합에 미치는 영향 (Effect of Intersecting Angles of Rock Fractures on Solute Mixing at Fracture Junction)

  • 김다혜;여인욱
    • 자원환경지질
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    • 제54권4호
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    • pp.465-473
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    • 2021
  • 본 연구에서는 수치모델링을 통해 단열의 교차각과 같은 기하학적 특징이 교차점에서의 유동특성과 용질의 혼합·분배에 미치는 영향을 연구하였다. Pe(Peclect number; 이류와 확산의 상대적인 비)뿐만이 아니라 단열의 교차각이 교차점에서의 용질의 혼합·분배모델을 결정하는데 있어 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 교차각이 90°미만인 경우, 주입된 유동방향과 동일한 방향의 유출구로 진행하기 때문에 교차점에서 양쪽 주입구에서 온 유선들의 접촉을 용이하게 한다. 반면, 교차각이 90°보다 큰 경우 유체가 주입된 유동방향과 유출구의 방향이 반대이기 때문에, 교차점에 두 주입구에서 온 유선들 간의 접촉은 최소화 되었다. 그러므로 전자의 경우에서는 높은 Pe에서도 용질의 혼합이, 후자에서는 낮은 Pe에서도 유선경로에 따른 용질의 이동이 나타났다. 따라서 Pe < 1의 경우, 완전혼합모델이 지배적인 것으로 알려졌지만, 교차각이 150°인 경우 교차점에서 혼합뿐만이 아니라 일부는 유선의 경로를 따라 유출구로 유출되었다. 전반적으로 Pe가 0.1 - 100에서 완전혼합모델에서 유선경로모델로의 전이가 나타났지만, 이는 교차각에 따라 크게 달라진다. 교차각이 클수록(≧ 150°) Pe가 0.1 - 10에서, 교차각이 작을수록(≦ 30°) Pe가 10 - 100에서 전이가 발생하였다. Pe > 100에서는 교차각과 상관없이 유선경로모델이 더 지배적인 것으로 나타났다. Pe > 1,000에서는 교차각이 150°이상인 경우에만 100% 유선경로모델이 나타나며, 교차각이 150°미만인 경우 유선경로모델이 지배적이지만 여전히 교차점에서 용질의 혼합이 발생하였다.

진동 교반기가 있는 미소채널에서 혼합에 대한 Karman 와의 영향 (The Effect of Karman Vortex for Mixing in a Micro-channel with an Oscillating Micro-stirrer)

  • 안상준;맹주성;김용대
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제30권2호
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    • pp.144-152
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    • 2006
  • In order to consider the effect of Karman vortex for mixing, mixing indices are calculated for 4 models of micro channel flows driven from the combinations of a circular cylinder and a oscillating stirrer. And their results are compared to that of a simple straight micro channel flow(model I). The mixing rate is improved 5.5 times by Karman vortex (model II) and 11.0 times by the stirrer(model III) respectively. In case of successive mixing by the cylinder and the stirrer(model IV), $27\%$ of shortening the channel length for the complete mixing as well as 1.37 times improvement of mixing efficiency then model III. And then, variation of mixing indices are much stable comparing with the others. Thus, it is found that the Karman vortex plays a good role as a pre-mixing method. The D2Q9 Lattice Boltzmann methods are used.

완전혼합반응기(PSR)를 이용한 환기부족화재조건에서 CO의 생성특성 (CO Formation Characteristics in Under-ventilated Fire Conditions using a PSR (Perfectly Stirred Reactor))

  • 황해주;황철홍;박충화;오창보
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2012년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.34-37
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    • 2012
  • 환기부족 구획화재에서 CO의 생성은 온도 및 조성에 큰 영향을 받으며, 구획 내의 체류시간 및 이동경로에 따라 복잡한 현상을 경험하게 된다. 그 결과 구획 내부의 CO 생성특성을 실험을 통해 상세하게 규명하는 것은 많은 한계가 있다. 이러한 배경 하에 본 연구에서는 환기부족 구획화재의 조건에서 총괄당량비에 따른 CO의 생성특성에 관한 수치해석 연구를 수행하였다. PSR(완전혼합반응기) code와 헵탄연료의 상세화학반응기구가 사용되었다. 주요 변수로서 체류시간, 온도, 반응물과 생성물의 혼합정도 그리고 열손실 등이 CO의 생성에 미치는 독립적 영향을 검토하였다. 추가로 주요반응에 의한 CO의 몰 생성률 및 소모율과 CO의 반응경로 분석을 통해 환기부족 구획화재의 조건에서 구체적인 CO 생성특성에 관한 이해가 시도되었다.

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비선형 FEM 해석을 이용한 PSC-Steel-PSC 혼합구조 보의 휨 실험 검증 (Verification of experimental test for PSC-Steel-PSC hybrid beam using nonlinear FEM analysis)

  • 김상효;원정훈;박세준;이찬구
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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    • pp.517-520
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    • 2009
  • 본 연구에서는 비선형 FEM 해석을 이용하여 PSC(Prestressed concrete)와 강으로 구성된 혼합구조 보의 휨 실험을 검증하였다. 혼합구조 보의 거동에 가장 큰 영향을 미치는 연결부는 Perfobond rib로 구성된 경우와 스터드로 구성된 경우를 고려하였다. 이종 재료가 접하는 경계면의 상호 작용에 대해 완전합성과 부분합성인 경우를 고려하여 혼합구조 보의 비선형 해석을 수행한 후 해석 결과와 실험 결과를 비교하였다. 하중-처짐관계, 파괴 형상 등의 해석 결과를 실험 결과와 비교한 결과, 부분합성을 고려한 모형이 실험 결과와 유사한 거동을 보였으며 또한 Perfobond rib를 갖는 실험체가 스터드를 갖는 실험체보다 해석 결과와 비교 시 안전측의 결과를 나타냈다.

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SCS 유출곡선지수법(流出曲線指數法)을 이용한 만내(灣內) 담수(淡水) 교체시간(交替時間)의 추정(推定) (Estimates of Flushing Time in a Bay using the SCS Curve Number Method)

  • 김종화;장선덕;송현구
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.1453-1463
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    • 1994
  • 항만의 단기 관측자료에 의한 해수의 수송은 조석잔차류와 바람응벽 등으로 해수의 평형상태를 유지하기 어렵다. 이로 인해 순 용적수송량이 만외로 유출되어야 함에도 불구하고 짧은 주기동안 만내로 유입됨으로써 담수 교체시간을 계산할 수 없었다. 본 연구는 1 조석 주기의 단기관측과 유역의 강우량 자료로부터 SCS의 유효강수량을 계산함으로써 담수 교체시간의 추정가능성을 검토하였다. 완전혼합을 가정하여, 여름철 마산만에 적용된 담수 교체시간은 외해수의 염분변화에 따라 10.9~15.3일로 분포하였다. 이는 여름철 마산만에서 순 용적 수송량(NVT)에 의한 평균 체류시간 13.9일에 상당히 근접된 값이다. 강한 성층을 이룬 홍수기의 경우 2층모델에 적용하면, 만구에서 교체시간은 1.2일로 추정되어 완전혼합모델에서 얻은 2.1일보다 작은 값이다. 이것은 홍수기에 유입된 담수가 대부분 상층을 통하여 만외로 유출되기 때문이다. 또 마산만에서 얻은 담수 유입량 $Q_r$과 교체시간 t와의 상관관계식을 완전혼합과 2층 모델의 2가지 조건으로 나타내었고, 이들이 비선형적 관계를 가지고 있음을 알 수 있었다. 이런 관계는 보스톤 내만에서 직접 하천 유입량을 조사한 결과와 근접된 형태를 보였다. 따라서 이 식들은 만의 흐름구조와 농도의 성층정도에 따라 달리 적용할 수 있고, 담수유입량의 변동에 의한 담수 교체시간의 예측을 가능케 한다. 그러므로 순 용적 수송량의 계산으로 구할 수 없는 단기관측자료는 SCS 유출곡선지수법에 의해 담수 교체시간의 추정이 가능할 것이다.

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초음속 유동장 내의 확산 화염에 관한 수치 연구 (A Numerical Study of Diffusion Flames in Supersonic Flow)

  • 김지호;윤영빈;정인석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1997년도 제9회 학술강연회논문집
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    • pp.17-17
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    • 1997
  • 극초음속 여객기와 군사용 항공기에 대한 수요가 증가함에 따라서 새로운 개념의 다양한 추진기관이 연구가 진행되고 개발되어 왔다. 초음속 항공기의 속도 영역은 마하 10-20 정도가 되는데 이 속도 한계를 극복하기 위하여 초음속 연소 램제트 엔진(SCRamjet; Supersonic Combustion Ramjet)이 제안되었다. 스크램 제트를 개발하기 위해서는 연료와 산화제의 혼합 효율 문제, 화염의 안정화 문제, 벽면의 냉각에 관한 문제 등 몇 가지 기본적인 문제들을 해결해야 한다. Univ of Michigan에서 실험한 연소기를 모델로 본 연구에서는 연료와 공기의 혼합에 관한 수치 연구를 수행하였다. 다원 혼합기체에 관한 축대칭 Navier-Stokes 방정식을 지배 방정식을 이용하였고 비평형 화학반응식을 고려하였다. 공간 차분에는 유한 체적법을 이용하였다. 대류 플럭스 항은 Roe의 Upwind FDS 기법을 사용하여 차분하였고 점성항에는 중심 차분법을 이용하였다. 시간 적분법으로는 근사 자코비안과 LU분할 기법을 이용한 완전 내재적 방법이 쓰였다. 난류 모델로는 Mentor에 의해 제안된 2 방정식 k-$\varepsilon$/k-$\omega$ 혼합모델을 사용하였다. 유동장이 실험에서의 찍은 사진과 유사한 모습의 충격파 간섭을 수치 모사하였고 수소가 확산되는 모습과 함께 노즐 lip 주위의 재순환 영역에 대해서 살펴볼 수 있었다.

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건강한 만삭아에서 모유황달의 발생 빈도 (Incidence of breast milk jaundice in healthy full-term infants)

  • 윤용호;최경은;김경아;고선영;이연경;신손문
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제50권11호
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    • pp.1072-1077
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    • 2007
  • 목 적 : 엄마 젖을 먹는 신생아에서 조기 모유황달과 모유 황달의 발생 빈도가 우리나라에서는 더 높은 것으로 추정되나 이에 대한 연구가 부족하여, 모유를 수유하는 우리나라 건강한 만삭아의 모유 황달의 발생 빈도를 알아보고자 하였다. 방 법 : 2005년 1월부터 2005년 12월까지 1년 동안 제일 병원에서 출생하고 제일 병원 산후 관리 센터에 입실하여 7일 이상 추적 관찰이 가능한 건강한 만삭아 839명을 대상으로 하였고, 육안적으로 황달이 관찰된 경우 경피적 빌리루빈 측정기 JM-103 jaundice meter(Konica Minolta sensing, Inc., Osaka, Japan)를 이용하여 매일 경피적 빌리루빈치의 변화를 조사하여, 이를 통하여 모유 수유를 하는 건강한 만삭아의 황달 발생 빈도를 알아 보았다. 결 과 : 대상아 중 완전 모유 수유 군은 251명(29.9%), 혼합 수유 군은 568명(67.7%), 조제 분유 수유 군은 20명(2.4%) 이었으며, 세 군간에서 성별, 출생 체중, 아프가 점수, 산과적 위험 인자 등의 유의한 차이는 없었으나, 분만 형태에서는 완전 모유 수유 군에서 질식 분만이 유의하게 많았다. 모유 황달은 완전 모유 수유 군에서 31예(10.8%), 혼합 수유 군에서 21예(4.4%)로 전체 모유 수유아의 6.3%에서 나타났고, 완전 모유 수유 군에서 혼합 수유 군보다 통계적으로 유의하게 높았으며, 조기 모유 황달은 완전 모유 수유 군에서 63예(24.3%), 혼합 수유 군에서 149예(26.2%)로 모유 수유아의 25.6%에서 나타났으나, 완전 모유 수유 군과 혼합 수유 군에서 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 결 론 : 모유를 수유하는 우리나라의 건강한 만삭아에서 모유 황달의 발생 빈도는 6.3%, 조기 모유 황달의 발생 빈도는 25.6%였으며, 서양인에 비하여 모유 황달의 발생 빈도가 높은 것을 알 수 있었다.