• 제목/요약/키워드: 유동화

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미소블록에 의한 교차 회전유동과 미소유로에 의한 박층유동을 이용한 정적 혼돈 미소유체 혼합기에 관한 연구 (Static Chaos Microfluid Mixers Using Alternating Whirls and Laminations)

  • 장성환;조영호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권12호
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    • pp.1549-1556
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    • 2004
  • We have deigned, fabricated and compared four different types of static chaos microfluid mixers, including the mixers using straight channel flow, microblock-induced alternating whirl flow, microchannel-induced lamination flow, and combined alternating whirl-lamination flow. Among them, the alternating whirl-lamination (AWL-type) mixer, composed of 3-D rotationally arranged microblocks and dividing microchannels fabricated by conventional planar lithography process, is effective to reduce the mixing length over wide flow rate ranges. We characterize the performance of the fabricated mixers, through the flow visualization technique using phenolphthalein solution. We verify that the AWL-type microfluid mixer shows the shortest fluid mixing length of 2.8mm∼5.8mm for the flow rate range of Re=0.26∼26 with the pressure drop lower than 5kPa. Compared to the previous mixers, requiring the mixing lengths of 7∼17mm, the AWL-type microfluid mixer results in the 60% reduction of the mixing lengths. Due to the reduced mixing lengths within reasonable pressure drop ranges, the present micromixers have potentials for use in the miniaturized Micro-Total-Analysis-Systems($\mu$TAS).

쌀밀 제조공장의 유동층건조장치설계 (DESIGN OF FLUIDIZED BED DRYER OF THE SUPER CEREAL PLANT)

  • Shik Namkoong;Kang, Chung-Gyu;Chung, Chull-Hae;Kang, Chong-Min
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.59-65
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    • 1973
  • 연산 25만톤의 믿쌀 공장의 유동건조장치의 설계의 상세를 소개했다. 당 공장은 국산자재와 국내기술에 의하여 설계 건설되었다. 건조공정을 통하여 증서된 소맥립의 함수량은 약 23%로부터 14%까지 건조된다. 배유에 함유된 전분은 거의 완전히 $\alpha$-전분으로 전화되며 90~13$0^{\circ}C$의 유동화 갸스는 등유를 완전연소 시켜 얻는다.

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소형가스터빈용 인젝터의 분무 특성에 따른 반응 유동장 전산 해석 (Numerical Simulation on a Reacting Flow Field with Various Injection conditions)

  • 김세환;정인석;박희호;나상권
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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    • pp.300-303
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    • 2010
  • 항공용 저출력 소형 가스터빈 엔진에 적용을 위한 연료 분사기의 분무 특성에 따른 반응 유동장에 대한 수치해석을 수행하였다. 인젝터의 개발에 있어 연료의 분무 상태가 엔진 성능에 큰 영향을 미치므로 다양한 변수에 대한 고려가 요구되고 있다. 본 연구에서는 정지 상태의 유동장에 분사기를 위치시키고 액적의 평균 직경, 분사 압력, 분사각을 변경하며 그에 따른 반응 특성을 살펴보았다. 해석 결과 분사압과 분사 각도가 클수록, 액적의 직경이 작을수록 활발한 반응이 일어나지만 분사압이 큰 경우 영역내에서 기화되는 연료량이 감소함을 확인할 수 있었다.

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Prefilming air blast 연료 노즐의 다상유동 및 반응 유동장 수치해석 (CFD simulation of a prefilming air blast fuel nozzle)

  • 정승채;김신현;박희호;류시양
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.251-253
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    • 2017
  • Prefilming air blast 연료노즐의 다상유동 해석을 수행하였다. 연료가 미립화되는 과정을 관찰하였으며 liquid film의 두께와 속도를 계산하였다. Slot에서 분사된 연료는 prefilmer surface에서 얇은 액막을 형성한 후 연료노즐 lip에서 액적으로 분열되었다. 또한 계산된 liquid film의 두께와 속도를 경계조건으로 하여 반응유동장 해석을 수행하였다. 분사된 액적은 venturi throat를 지나면서 기화되었고 연료노즐 하류에 반응영역이 형성되어 안정적으로 보염이 이루어졌다.

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중소형 열병합 발전용 SCR 장치의 유동 균일화를 위한 전산유체해석 최적화 연구 (An Optimized Analysis of the Optimal Flow Uniformity in SCR Facility for Small-and Mid-Sized CHPs)

  • 이상환;신상우;김정섭
    • 플랜트 저널
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    • 제9권3호
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    • pp.48-52
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    • 2013
  • 본 연구에서는 전산유체해석(CFD)을 통하여 SCR 탈질설비 내부의 유동장 흐름을 전산모사하였다. 또한 유동장의 균일도를 분석하기 위해 기존 설비에 대한 해석을 수행하였으며 이를 통해 문제점을 도출하고 개선하였다. 개선방안으로는 곡관에 guide vane을 설치하여 곡관상에 기류를 균일하게 안내해 주었으며, baffle을 설치하여 SCR설비로 초기 유입된 기류의 균일한 공간 분포를 도출하였다. 마지막으로 porous plate를 baffle 하단에 설치하여 균일류 형성의 최적화 모델을 도출하였다.

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결정질암반에서의 지하수유동 연구경향 (Groundwater Flow Characteristics in Crystalline Rock : Review)

  • 김천수
    • 지질공학
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    • 제1권1호
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    • pp.137-145
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    • 1991
  • 열극암반에서의 유동특성은 석유산업, 지열수탐사, 지하수의 오염문제, 지하 동굴건설 등 많은 공학적 분야에서 선결되어야 하는 중요성을 갖고 있다. 암반을 통한 지하수의 유동은 연속체 개념과 불연속열극 개념에 의하여 수치모형화 되고 또한 해석되고 있다. 불연속 열극체계 개념은 국지적인 각 열극의 특성을 강조하는 반면, 다공성매질 개념은 수리학적 파라메타의 평균값을 쓰기 때문에 각 열극의 특성은 무시하게 된다. 지하동굴에서 관찰된 지하수 유입특성에 의하면, 지하수는 channel 형태로 유동한다고 해석되어지고 있다. 이러한 channel 현상은 복합적인 열극의 기하학적 특성에 따른 열극틈의 변화에 의하여 이루어 진다.

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켈빈-헬름홀츠 불안정성 내에서의 부유사 혼합 거동 모사 (Turbulent mixing of suspended sediments in the Kelvin-Helmholtz instability using Large-eddy Simulation)

  • 구혜윤;황진환
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.386-386
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    • 2015
  • 담수가 해수에서 흘러드는 하구에서는 성층이 관측되며 이것은 난류의 미세구조를 변화시키는 주요 원인으로 작용한다. 이러한 성층화 현상은 하구 내 부유사의 군집인 하구 최대혼탁수(Estuarine Turbidity Maximum, ETM)의 형성에 영향을 주게 된다. 본 연구는 성층의 하구 최대 혼탁수 생성 메커니즘에 관심을 두고 수치모델링을 활용한 미세 난류의 부유사 거동 분석에 초점을 두었다. 성층과 전단응력 사이의 난류 혼합을 대표하는 유동인 켈빈-헬름홀츠 불안정성(Kelvin-Helmholtz Instability)을 도입하고 성층 경계면 근처에서 부유사의 이송을 높은 레이놀즈수(Reynolds number) 유동에서 RANS(Reynolds-averaged Navier-Stokes Simulation)보다 다양한 규모의 에너지 획득이 가능하여 미세 난류 구조 재현에 장점을 갖는 Large-eddy Simulation(LES)를 활용하여 모사하였다. 여기에서, 부유사는 주위 유동의 물리적 특성 변화에 영향을 미치지 않는 Passive scalar로 가정하였으며 $6^{th}$-order Lagrangian 다항식 보간법을 적용하여 입자의 이동 속도를 계산하고 이를 시간에 대해 적분함으로써 이동 궤적을 추적하였다. 수치 모델 결과 Lock-exchange 유동 내에서 켈빈-헬름홀츠 불안정성이 발생함에 따라 경계면 주위에 위치한 부유사가 billow 내에서 트랩핑(trapping)되는 것을 보여주어 KH-billow 혹은 braids 내의 미세 난류에 의한 영향이 확인되었다. 본 연구에서는 LES를 활용하여 성층류 및 성층류 내의 부유사 혼합을 모사하여 난류의 정도에 따른 이동 궤적의 차이에 대해서 분석함으로써 성층의 난류 강도 저하에 따른 부유사의 군집으로의 영향에 대해 서술한다.

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다단계 화학반응과 밀도화 모델을 이용한 탄소/탄소 복합재 화학기상침투 공정의 확산 및 유동 수치해석 (Numerical Simulation of Diffusion and Flow in Fabrication of Carbon/Carbon Composite Using Chemical Vapor Infiltration)

  • 김혜규;지우석;조남춘;박종규
    • Composites Research
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    • 제32권1호
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    • pp.56-64
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    • 2019
  • 본 연구에서는 탄화수소를 이용한 탄소/탄소 복합재의 화학기상침투 공정에 대해 프리폼의 밀도 변화, 공극률 변화와 다단계 화학반응을 고려한 수치해석 모델을 개발하였다. 프리폼을 다공성 매질로 가정하여 공극률에 따른 확산 및 유동 특성의 변화를 도입하였다. 검증을 위하여 프리폼 내부 유동이 0으로 제약된 경우와 유동해석을 통해 계산된 경우에 대해 수치해석을 수행하였으며, 해석 결과가 문헌의 실험치와 일치하는 것을 보였다.

공간 빅데이터 분석을 활용한 COVID-19 전후 제주도 관광지의 유동인구 분포 변화 (Changes in Floating Population Distribution in Jeju Island Tourist Destinations Before and After COVID-19 Using Spatial Big Data Analysis)

  • 정헌규;최용복
    • 한국지리정보학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.12-28
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    • 2024
  • 본 연구는 제주도의 주요 관광지별 COVID-19 전후 관광객 유동인구 변화 추세를 공간분석을 통하여 확인하고, 이를 통하여 관광객 유동인구 패턴 변화에 대한 이해를 하고자 한다. 제주도의 성산읍과 안덕면을 연구지역으로 선정하였으며, 연구기간은 COVID-19 발생전 1년과 발생후 2년으로 설정하였다. 공간분석을 위하여 이동통신 유동인구 데이터를 정제 및 가공하여 유동인구 분포와 유동인구 증감 데이터를 산출하였으며, 이를 공간데이터화 하여 주요 관광지의 위치데이터와 중첩분석을 실시하였다. 분석결과 실내 관광지와 소규모 시설은 COVID-19 직후 유동인구가 감소하였으며, 개방된 해안지역 또는 대규모 시설의 경우 유동인구 감소가 적거나 오히려 유동인구가 증가한 것으로 확인되었다. 결론적으로 관광개발에서 관광시설 특성에 따른 유동인구의 변화를 파악할 필요가 있으며, 관광지 개발시 팬데믹과 같은 위험상황에 대응할 수 있는 관광시설 및 전략의 개발이 필요하다.

수치해석 기법을 활용한 FAC 예측 프로그램 보완 (Supplementation of Flow Accelerated Corrosion Prediction Program Using Numerical Analysis Technique)

  • 황경모;진태은;박원;오동훈
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권4호
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    • pp.437-442
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    • 2010
  • 고온, 고압의 유체가 흐르는 탄소강 배관에서는 유동가속부식으로 인한 배관감육 현상이 발생할 수 있다. 화력 및 원자력발전소에서 유동가속부식으로 인한 배관 손상시 고비용의 보수와 발전 정지를 유발할 뿐 아니라 발전소 신뢰도 및 안전성에 영향을 미칠 수도 있다. CHECWORKS 프로그램은 국내 발전소에서 유동가속부식에 의한 배관 손상을 예방하기 위하여 배관 두께검사 데이터를 평가하고 검사 계획을 수립하는데 이용되어 왔다. 그러나 상기 프로그램은 원전 2차측 배관 모두를 데이터베이스화한 후에 배관라인 그룹별로 유동가속부식 손상을 예측하기 때문에 국부적으로 감육에 민감한 부위를 찾는데 어려움이 있다. 본 논문에서는 CHECWORKS 프로그램을 이용하여 해석을 수행하고 수치해석을 통하여 검증할 수 있는 방법론을 기술하였다. 또한 국내 원전 2개의 배관 라인그룹에 대하여 CHECWORKS 프로그램을 이용한 유동가속부식 민감 부위를 FLUENT를 이용한 수치해석 결과와 비교하였다.