• 제목/요약/키워드: 이중유동층

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수평 다공성유체층에서 이온의 물질전달에 대한 이중확산대류 효과 (Effects of Double-diffusive Convection on the Mass Transport of Copper Ions in a Horizontal Porous Layer)

  • 윤도영;김민찬;최창균
    • 전기화학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.98-105
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    • 1999
  • 본 연구에서는 전기장에 의하여 유발되는 자연대류의 영향을 줄이기 위하여 수평 다공성 유체층에 열적 성충화를 유지하여 부력과 유체층의 안정화 효과를 체계적으로 조사하였다. 이를 위하여 수평 다공성 유체층에서 이중확산대류에 의한 물질전달 상관식을 이론적으로 유도하고, 전기화학 실험을 통하여 이론에 의한 모델을 보완하였다. 물질전달 상관식은 다공성 매질층에 대한 유동 방정식으로 Forchheimer모델을 사용하고 미세 난류 모델을 적용하여, 용질 및 열 Darcy-Rayleigh수와 Lewis 수로 유도하였다. 실험에서는 다공성매질에 포화된 황산구리황산용액내의 구리이온을 전기 화학적 방법을 통하여 확산 또는 자연대류에 의한 물질전달 실험을 수행하였다. 이론 및 실험적 해석 결과를 종합하면 다공성 매질 내에서 구리이온의 이중확산대류에 의한 물질전달 상관식은 다음과 같다. $$Sh=\frac{0.03054(Rs_D-LeRa_D)^{1/2}}{1-3.8788(Rs_D-LeRa_D)^{-1/10}}$$ 본 연구의 결과는 실험치와 잘 부합되었으며, 모델식의 원형은 열 및 물질전달계에서 자연대류의 영향을 효과적으로 제어할 수 있는 방안으로 활용될 수 있을 것이다.

이중선회류중의 난류확산화염의 안정화에 관한 연구 (A study on the stability of turbulent diffusion flame in double swirl flows)

  • 조용대;최병륜
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.1669-1678
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    • 1990
  • 본 연구에서는 다중선회연소기의 원리에 기초하여 연료와 산화제의 접촉면적 및 혼합속도를 증가시킴으로써 연소부하의 증대 및 연소효율의 향상효과를 얻을 수 있 는 새로운 연소방식을 개발하기 위한 시도로서 속도차가 있는 동축의 두 공기분류 사 이의 전단층에 기체연료를 분출시켜서 형성되는 난류확산 화염에 관하여 유동장의 성 상이 화염안정한계 및 화염구조에 미치는 영향을 조사하여 실용연소기의 유도장제어 및 고부하연소기설계를 위한 기초자료를 얻는데 목적이 있다.

마이크로 채널 내부 전기삼투 유동의 Zeta-potential 계측 (Measurement of Zeta-potential of Electro-osmotic Flow Inside a Micro-channel)

  • 한수동;이상준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제30권10호
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    • pp.935-941
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    • 2006
  • Many important properties in colloidal systems are usually determined by surface charge $({\zeta}-potential)$ of the contacted solid surface. In this study, ${\zeta}-potential$ of glass ${\mu}-channel$ was evaluated from the electro-osmotic velocity distribution. The electro-osmotic velocity inside a glass f-channel was measured using a micro-PIV velocity field measurement technique. This evaluation method is more simple and easy to approach, compared with the traditional streaming potential technique. The ${\zeta}-potential$ in the glass ${\mu}-channel$ was measured fur two different mole NaCl solutions. The effect of an anion surfactant, sodium dodecyl sulphate (SDS), on the electro-osmotic velocity and f-potential in the glass surface was also studied. In the range of $0{\sim}6mM$, the surfactant SDS was added to NaCl solution in few different mole concentrations. As a result, the addition of SDS increases ${\zeta}-potential$ in the surface of the glass ${\mu}-channel$. The measured $\zeta-potential$ was found to vary from -260 to -70mV. When negatively charged particles were used, the flow direction was opposite compared with that of neutral particles. The ${\zeta}-potential$ has a positive sign for the negative particles.

덕산온천 지역의 수리적 성질 (Hydraulic Properties of Duksan Hot-spring Area)

  • 함세영;조병욱;성익환
    • 지질공학
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    • 제9권2호
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    • pp.101-118
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    • 1999
  • 본 연구는 덕산온천내에 수행된 28개 양수시험자료를 종합하여 덕산온천의 수리적 특성 및 매개변수를 파악하였다. 프락탈 모델, 누수성 프락탈 모델 그리고 정상류의 이중공극 프락탈 모델을 이용한 양수시험분석 결과, 대체로 온천의 중심부에서는 1.9 또는 2.0의 유동차원을 보이며, 주변부에서는 1.5∼l.7의 유동차원을 보인다. 2.0차원의 경우에, 투수량계수와 대수층 손실에 의한 산출계수의 상관성이 총 수위강하를 이용한 비양수량의 상관성보다 훨씬 높게 나타난다. 그러나, 1.9차원의 경우에는 일반화 투수량계수와 산출계수간의 상관성이 일반화 투수량계수와 비양수량간의 상관성과 비슷하게 나타나며 상관계수도 높게 나타난다.

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흐름 전위에 기초한 자연 전위 탐사법의 원리 및 활용 (A Technical Review on Principles and Practices of Self-potential Method Based on Streaming Potential)

  • 송서영;남명진
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제21권4호
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    • pp.231-243
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    • 2018
  • 흐름 전위는 지하 공극 내 유체의 흐름에 의해 발생하는 자연 전위로 이러한 흐름 전위를 이용한 자연 전위 탐사는 유체 흐름 뿐만 아니라 지층 유체에 대한 정보도 파악할 수 있는 탐사법이다. 지하 매질과 유체 사이에 존재하는 전기 이중층과 같이 입자가 대전하고 있을 때 여러 원인에 의해 유체가 유동하여 발생하는 계면 동전기 현상 중 하나인 흐름 전위는, 발생 기작이 복잡하고 측정 전위 값이 비교적 작아 잡음에 취약하다는 어려움도 있지만 이를 이용한 자연전위 탐사는 인공적인 송신원이 없어 탐사가 용이할 뿐만 아니라 반복성도 좋기 때문에 지층 유체 모니터링 탐사에 적용이 확대되고 있다. 이 논문에서는 지금까지 흐름 전위의 발생 기작에 대한 연구와 지배 방정식들을 정리하여 설명한 뒤, 매질의 물리적 특성 변화에 따른 흐름 전위 반응 특성 및 다양한 국내외 유체 흐름 자연 전위 탐사의 사례 분석을 수행하였다. 이 기술보고에서는 흐름 전위에 대한 이해도를 높임과 동시에 적용 가능한 다양한 분야를 소개함으로써, 국내에서의 흐름 전위를 이용한 자연전위 탐사의 현장 적용 방안을 제시하고자 한다.

합성가스 중 $H_2S$ 정제용 탈황제의 물성 및 반응특성 (Physical Properties and Sulfur Absorption Capacity of Spray-dried Solid Sorbents for Desulfurization of Syngas)

  • 백점인;이중범;김지웅;엄태형;류정호;전원식;류청걸
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.880-883
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    • 2009
  • 석탄가스화복합발전(IGCC) 시스템에서 합성가스 중에 포함된 황화수소($H_2S$)는 후단의 가스 터빈과 같은 장치의 부식을 방지하고, 합성가스를 이용하는 연료전지 등의 연계 공정에서 요구하는 수준에 맞추어 정제되어야 한다. 본 연구에서는 $H_2S$ 정제공정 추가에 따른 IGCC 시스템의 효율저하를 최소화하기 위하여 고온고압에서 사용가능한 탈황제를 분무건조법을 이용하여 제조하고 제조된 탈황제에 대해 물성 및 황 흡수능 시험을 실시하였다. 형상, 내마모도, 평균입자크기, 충진밀도와 함께 제조된 탈황제가 적용되는 유동층 공정에 적합한 강도를 보유하는지 여부를 미국표준시험방법에 의하여 측정하였다. 황 흡수능은 열중량분석기를 반응기로 사용하여 모사 합성 가스 분위기에서 측정하였다. 분무건조 성형된 탈황제의 일부가 구형이 아닌 타원형 또는 도넛 형태를 나타내고 있어 형상 개선을 위한 제조방법 개선이 필요한 것으로 나타났다. 제조된 탈황제는 기공도가 65% 이상으로 macropore가 기공부피의 대부분을, mesopore가 비표면적의 대부분을 제공하고 있었다. 소성온도를 650 $^{\circ}C$에서 750 $^{\circ}C$로 증가시킴에 따라 대체로 강도가 감소하는 경향을 나타내었다. 열중량분석기로 측정된 황 흡수능은 약 10 wt%로 나타났다. 제조된 탈황제 중 일부는 유동층 공정에 적합한 물성을 보유하고 있었으며 반응성 또한 기존에 개발된 탈황제에 버금가는 성능을 나타내어 향후 공정 적용이 가능할 것으로 분석되었다.

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다성분 탄화수소혼합물 포화물성해석 수렴도 향상 연구 (Study on the Convergency Improvement Method for the Saturation-Property Calculation of Multi-Component Hydrocarbon Systems)

  • 신창훈;안승희;이정환;성원모
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권10호
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    • pp.947-955
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    • 2010
  • 대부분의 석유 가스전은 탄화수소혼합물과 일반기체 등 저류층 내부 유체의 성분조성에 따라 저류층내 상거동 특성이 매우 민감하게 변화한다. 석유 가스전의 평가와 개발 생산계획을 수립함에 있어, 이러한 상거동에 따른 기체와 액체의 성분비 결정과 석유와 가스의 이상유동 해석을 위한 저류유체의 PVT관계 및 포화물성의 규명은 필수적이다. 이중에서 특히, 포화물성의 계산은 수렴성이 나빠, 이상 유동의 해석적 연구에 있어서 많은 어려움을 초래하는 원인이 되고 있다. 이에 본 연구에서는 포화물성 의 계산에 있어서 수렴도 향상을 위한 새로운 초기값 추정 방법과 근 탐색 알고리듬을 제안하고, 성능비교 등을 통한 수렴도 영향인자에 대한 분석을 시도하였다. 결과적으로, 제안된 방법을 통해 포화물성 해석 수렴성을 개선하였고 GUI 기반의 새로운 다성분 다상거동해석 시뮬레이터의 개발에 적용하였다.

이중 순환식 유동층 연소로내에서 2차 공기 주입에 의한 CO, NOx 저감효과 (Effect of Secondary Air Injection on CO and NOx Emission in an Internally Circulating Fluidized Bed Combustor)

  • 장석돈;신동훈;황정호
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2002년도 제24회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.204-211
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    • 2002
  • Combustion experiments are carried out to obtain the fundamental data for application of a internally circulating fluidized bed combustor to the combustion of paper sludge wastes. Experimental parameters are identified as secondary air ratio, sludge weight and water contents. The secondary air ratio was varied from 0 to 20% and water content was 14%, 25%, 35%, 45%, 62% and sludge weight was 30g, 60g, 90g. As a result, carbon conversion ratio was higher than injection of primary air. Emission of CO and NOx reduced with an increase of secondary air injection.

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평판형 태양열 집열판 공기층의 열 및 유체유동 (Thermal and Fluid Flow of the Air Layer in a Flat Type Solar Collector)

  • 배강열;이중섭;이광성;정한식;정효민
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.61-68
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    • 2001
  • This study represents numerical analysis on the thermal and fluid flow of the air layer in a solar collector. The boundary conditions was assumed that the top and bottom wall of the air layer have a heating and cooling surface, respectively, and this calculation model have a solid body with a cooling temperature of $20^{\circ}C$. As the results of simulations, the magnitudes of the velocity vectors and isotherms are increased proportionally to the tilt angles. As the tilt angle is increased, the mean Nusselt numbers are increased and the maximum value of the mean Nusselt number was appeared at tilt angle $\theta=75^{\circ}$.

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ALD 설비의 NH3(Ammonia)누출 시나리오에 대한 내부유동 및 제어 속도 해석 (Analysis of Internal Flow and Control Speed for NH3 (Ammonia) Leakage Scenario of ALD Facility)

  • 이성삼;안형환
    • 한국가스학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.22-27
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    • 2022
  • 반도체 생산 설비 중 ALD는 열이나 플라즈마로 분해한 Gas를 Wafer에 증착시켜 원자층을 형성시키는 설비로 주로 인화성 물질인 NH3와 SIH4이 사용된다. 이중 NH3는 연소·폭발 범위가 상한(UFL) 33.6%, 하한(LEL) 15%로 폭발 범위가 비교적 좁지만 많은 양이 갑자기 한곳에 모이면 폭발할 수 있고, 피부에 닿거나 흡입하면 치명적이다. NH3는 ALD Gas inlet의 배관과 전기·기계 기구를 통해 Chamber로 공급되는데 많은 누출 가능점이 존재하여 누출 시 화재·폭발 또는 중독 사고로 이어질 수 있어 NH3 누출 시나리오에 대한 내부 유동과 제어 속도를 이해하고 고환기가 가능한 배기장치를 설계하는 것이 필요하여 본 연구자는 NH3의 누출시나리오를 CFD에 적용하여 내부유동과 제어 속도를 수치 분석하여 설계 시 반영할 수 있도록 하였다.