• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.11a
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• pp.123.1-123.1
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• 2011

본 연구에서는 THF(Tetrahydrofuran)와 산화탄소나노튜브를 혼합한 유체가 메탄 하이드레이트 생성에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위해 하이드레이트 생성실험을 수행하고 비교분석하였다. 먼저 하이드레이트 생성 시 정확히 큰 동공에 하나의 THF 분자를 위치시킬 수 있는 5.56 mol%의 THF 혼합유체와 0.003 wt%의 산화 탄소나노튜브를 첨가한 산화탄소나노유체에서 하이드레이트 생성실험을 수행한 결과 같은 과냉도에서 상평형은 THF가 우수하였으며, 하이드레이트 생성에 소모되는 가스소모량은 산화탄소나노튜브가 월등히 우수한 효과를 보였다. 따라서 이 두 종류 촉진제의 단점을 보완하고, 우수한 효과를 이끌어 내기 위해 THF와 산화탄소나노튜브를 혼합하였다. 0.003 wt%의 산화탄소나노유체에 5.56 mol%의 THF를 혼합하였으며, 하이드레이트 상평형, 가스소모량, 생성시간을 측정하여 증류수와 THF, 산화탄소나노유체와 비교하였다. 그 결과, THF+산화탄소나노튜브 혼합유체의 상평형은 THF의 상평형과 비슷하였으고, 과냉도 3.4K에서의 가스소모량은 산화나노유체가 증류수의 3.6배, THF가 증류수의 1.7배, THF+산화탄소나노튜브 혼합유체가 증류수의 5.2배로 THF+산화탄소나노튜브 혼합유체에서 가스소모량이 가장 높음을 알 수 있었다. 또한 하이드레이트 생성시간은 같은 과냉도에서 THF+산화탄소나노튜브 혼합유체가 THF보다 빠르며, 산화탄소나노유체의 하이드레이트 생성시간과 비슷함을 보였다. 따라서 THF+산화탄소나노튜브 혼합유체는 THF의 우수한 상평형 효과와 탄소나노튜브의 높은 가스소모량 효과를 같이 가지고 있음을 확인하였다.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 2007.11a
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• pp.138-142
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• 2007

본 연구는 고점도 유체의 혼합을 위한 교반기 설계의 기초연구로서 스크류 형상의 임펠러(또는 헬리컬 임펠러)를 가지는 교반기 내의 유동과 이에 따른 유체혼합 특성을 수치해석을 통해 가시화한 것이다. 이와 더불어 양호한 혼합효과를 가져다 줄 것으로 예상되는 엇갈림형 스크류 임펠러의 모델을 제안하였다. 수치해석상의 유체는 고점도의 Newton유체로 가정하였으며 임펠러의 회전속도는 6[rpm]으로 아주 작게 하여 저 레이놀즈수(약 Re=3)에서 혼합효과를 연구하였다. 또한 각종 설계 파라미터를 변화시켜 혼합 양상의 차이를 분석하여 설계에 반영하고자 하였다.

• Journal of the KSME
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• v.42 no.4
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• pp.42-45
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• 2002

이 글에서는 카오스의 이론적인 관점에서 성공적이라 할 수 있는 3차원 유동의 적용 예 중에서 산업적으로 관심의 대상이 될 수 있는 파이프 유동에서의 혼합증진, 혼합탱크 내의 혼합증진, 단축압출기에서의 혼합증진, 그리고 마이크로 채널 유동에서의 혼합증진 등 네 가지 유동에 대해 소개하도록 한다.

• Clean Technology
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• v.23 no.1
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• pp.42-53
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• 2017

Numerical analysis was done to evaluate the fluid distribution inside of the mixing quencher to increase the reaction efficiency of the aqueous hydrogen peroxide solution in the scrubbing column which is used for simultaneous desulfurization and denitrification. Effective injection of the aqueous hydrogen peroxide ($H_2O_2$) solution in the mixing quencher has major effects for improving the reaction efficiency in the scrubbing column by enhancing the mixing of the aqueous $H_2O_2$ solution with the exhaust gas. The current study is to optimize the array of nozzles and the spray angles of the aqueous $H_2O_2$ solution in the mixing quencher by using the computational method. Main concerns of the analysis are how to enhance the uniformity of the $H_2O_2$ concentration distribution in the internal flow. Numerical analysis was done to check the distribution of the internal flow in the mixing quencher in terms of RMS values of the $H_2O_2$ concentration at the end of quencher. The concentration distribution of $H_2O_2$ at the end of is evaluated with respect to the different array of the nozzle pipes and the nozzle tip angles, and we also analyzed the turbulence formation and fluid mixing in the zone. The effect of the spray angle was evaluated with respect to the mixing efficiency in different flow directions. The optimized mixing quencher had the nozzle array at location of 0.3 m from the inlet duct surface and the spray angle is $15^{\circ}$ with the co-current flow. The RMS value of the $H_2O_2$ concentration at the end of the mixing quencher was 12.4%.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.8 no.1
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• pp.11-29
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• 1996

스크류 채널 내에 주기적을 배리어를 설치함으로써 단축 스크류 압출 공정에서의 혼합 성능이 높여질수 있음이 S.J. Kim과 T.H. Kwom에 의해 밝혀진 바있다. 그들은 이새 로운 스크류를 통한 혼합이 카오틱하는 점으로부터 이 새로운 스크류를 카오스 스크류라고 명명했다. 우리는 카오스 스크류가 장착된 단축 압출공정에서 역학계 이론과 혼합운동학을 연계하여 연구를 수행하였다. 포인카레 단면을 통한 연구로부터 우리는 배리어의 배열이 islan의 크기에 대단히 밀접하게 관련되어 있음을 발견하였다. 연속적인 쉘 변형은 카오틱 유동에서 유체 요소를 지수 함수 형태로 늘이는 늘임과 접힘으로 이루어진 카오틱 혼합 메 카니즘을보여준다. 유체요소의 국부 늘임은 원리상으로는 계산되어질수 있으나 수치 해석상 의 어려운 점이 있다. 정규 유동에서와 달리 카오틱 유동에서는 입자 추적이 Runge-Kutta 적분중의 시간간격에 대단히 민감하다. 그래서 실제 사용될수 있는 시간 간격에 의해 계산 된 국부 늘임율 및 혼합효율의 정확도가 보장되어지지 않는다. 이러한 점들을 고려하여 우 리는 새로운 혼합 척도로 $\sigma$z를 제안하는데 이값은 비교적 긴 유체선분이 채널방향을 따라 늘어나는 비에 관련된 값이다. 배리어 영역의 길이가 짧을수록 $\sigma$z는 큰값으로 나타나지만 포인카레 단면에 의한 연구에 따르면 배리어의 주기가 너무 짧다면 두 개의 거대한 island 가 존재하는 것으로 밝혀졌다. 그리고 이러한 사실은 유체요소의 늘임비가 크다는 것이 항 상 좋은 혼합성능을 뜻하는 것은 아니라는 점을 보여준다. 이러한 관점에서 볼 때 혼합 스 크류를 설계하는데 있어서는 포인카레 단면을 병행하여 ${\sigma}_z$의 값을 사용하는 것이 바람직할 것이다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.23 no.5
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• pp.541-548
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• 2017

A theoretical study on gas-liquid two-phase flow flushing systemnitrogen gas to the oil used for existing flushing equipment was conducted on the basis of ISO code so as to improve performance of existing high-temperature oil flushing equipment used in ocean plant facility drying field. For study, we analyzed process simulation results mixed fluid mixing ratio, temperature, Reynolds number and liquid hold up affectcleaning performance after designing oil-nitrogen gas mixture flushing system process. As a result, as the volume flow rate of mixed fluid increases with the tube diameter the volume fraction of the gas phase constant, the liquid fraction difference value at the inlet and outlet of horizontal hydraulic piping increases. It was found that the phase distribution between oil and nitrogen gas bubbles varies depending on the position the pipe lengthdirection. This change in phase distribution is expected to have a significant impact on the clean performance of an oil-nitrogen gas mixture flushing system.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 2010.05a
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• pp.491-492
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• 2010

기존에 사용중인 저압용 벤튜리 타입 혼합기는 0.32kg/cm2에서 열리고 0.28kg/cm2에서 닫히도록 설정되어 있다. 이 방식은 증가하는 도시가스 공급량을 따라갈 수 없기 때문에 강제 혼합기를 개발 현장에 적용하고자 한다. 본 연구를 통해서 개발하고자하는 강제 혼합기는 제어밸브을 통하여 가스 62.5%, 압축공기 37.5%의 비율로 희석하여 서지탱크로 보내진다. 완성된 혼합기를 이용한 열량실험 결과 유량이 변하여도 일정한 열량이 나옴을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.10a
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• pp.457-462
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• 1997

현재 국내외 대부분 원자력발전소(이하 원전)의 안전주입방식은 저온관 주입방식을 채택하고 있으며, 안전주입시 노심의 온도와 압력분포가 주요 관심 대상이었다. 하지만 향후 개발될 원전의 안전주입방식은 저온관주입이 아닌 안전주입의 신뢰성을 한단계 높인 원자로용기 직접주입방식인 DVI(Direct Vessel Injection)방식을 채택하고 있는 추세인데, 이 경우 관심분야는 원자로용기 dowmcomer지역까지 확대된다. 즉 저온의 안전주입수가 고온 고압의 원자로용기 downcomer지역으로 직접 주입됨으로 인해 이 지역의 유체유동과 혼합상태 및 온도분포가 주요관심 대상이 되며 이는 원자로용기의 PTS(Pressurized Thermal Shock)해석에 연결된다. 본 연구에서는 LOCA 사고시 DVI방식을 적응한 안전주입수 유입에 의한 원자로용기 downcomer지역의 유제유동과 유체혼합상태 및 온도분포를 열유체 해석 code인 FLUENT를 이용하여 해석하였다. 해석결과에 의하면 사고시 DVI에 의해 유입되는 약55℉인 저온 안전주입수는 유입과 동시에 넓은 지역으로 퍼지면서 dowmcomer지역의 고온 원자로냉각재와 적절히 혼합되어 하향유로를 따라 흐르며 PTS의 발생 원인인 국부적 유체비혼합 현상이나 온도 급하강현상은 발생하지 않는 것으로 나타났다.

• Journal of Convergence for Information Technology
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• v.9 no.8
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• pp.155-163
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• 2019

Laminar mixed convection of a nanofluid consists of water and $Al_2O_3$ in a horizontal circular tube has been studied numerically. Two-phase mixture model has been used to investigate hydrodynamic and thermal behaviors of the nanofluid with variables physical properties. Three dimensional Navier-Stokes, energy and volume fraction equations have been discretized using the finite volume method. The Brownian motions of nanoparticles have been considered to determine the thermal conductivity and dynamic viscosity of $Al_2O_3$-Water nanofluid, which depend on temperature. The calculated results show good agreement with the previous numerical data. Results show that in a given Reynolds number (Re), increasing solid nanoparticles volume fraction and Richardson number (Ri) increases the convective heat transfer coefficient and wall shear stress.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.19 no.3
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• pp.1-11
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• 2013

Fluid Implicit Particle (FLIP) method is used in Visual Effect(VFX) industries frequently because FLIP based simulation show high performance with good visual quality. However in large-scale fluid simulations, the efficiency of FLIP method is low because it requires many particles to represent large volume of water. In this papers, we propose a novel hybrid method of simulating fluids to supplement this drawback. To improve the performance of the FLIP method by reducing the number of particles, particles are deployed inside thin layers of the inner surface of water volume only. The coupling between less-disspative solutions of FLIP method and viscosity solution of level set method is achieved by introducing a new surface reconstruction method motivated by surface reconstruction method[1] and moving least squares(MLS) method[2]. Our hybrid method can generate high quality of water simulations efficiently with various multiscale features.