• 대한기계학회논문집B
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• 제38권10호
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• pp.865-871
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• 2014

본 연구는 벤츄리 시스템을 미세기포 생성을 위한 공기공급 장치로 개발하는데 그 목표를 두고 수행하였다. 이를 위해 상용유동해석 프로그램인 ANSYS CFX-15를 사용한 전산 유동해석을 통해 기하학적 형상변화가 벤츄리 관 내 유동특성들에 미치는 영향을 규명하였다 그리고 공급공기를 공급하는 공기 공급관의 위치, 크기, 개수 등을 변수로 2-유체 유동 해석을 수행하여 이들 설계 값들이 공기 공급 특성에 미치는 효과를 규명하였다. 최종적으로 직경 비 ${\beta}=0.75$의 벤츄리 확대관이 시작되는 위치에 공기 공급 구멍을 설치할 경우 가장 많은 공기가 벤츄리 관으로 유입되는 것을 확인할 수 있었으며, 유입공기 공급구멍 개수 및 직경과 벤츄리 관 내 공급되는 공기량 사이에는 선형적인 관계가 성립됨을 확인하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제28권2호
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• pp.171-183
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• 1992

In this paper, the behaviour of cavitation erosion, influence of corrosion and corrosion control on slide bearing metals for internal combustion engine were investigated, and this experiment was done by the vibratory cavitation erosion tester. The main results obtained are as follows: 1. With decreasing the space between horn and specimen, the weight loss and its rate increased step by step. But the weight loss and its rate of 0.2mm space decreased conversely more than that of 0.4mm space at early stage. 2. The weight loss and its rate with change of pH were appeared to the order of pH2>pH12>pH7>pH4. And the weight loss and its rate at pH 4 decreased at best. 3. The weight loss and its rate by cavitation erosion for bearing metals were shown to the order of W.M7>W.M1>K.M4. 4. There appeared mainly small pit hole at pH2, and appeared the pit of netting thread type at pH12 by the results of the damaged surfaces at pH2 and pH12 environments that were sensitive to cavitation erosion. 5. With increasing the viscosity of lubricating oil, the weight loss rate by cavitation erosion became dull at the space below 0.5mm. 6. The protective efficiency of cavitation erosion-corrosion is superior inhibitor of chormate(25 ppm) to cathodic protection.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권9호
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• pp.863-871
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• 2013

본 수치적 연구에서는 국내의 발전소에서 사용되는 일반적인 고차압 트림의 형상 중 대표적으로 사용되는 형상의 트림을 기본형 트림으로 정하여, 이를 설계한 후 캐비테이션과 유량의 관점에서 유동 특성을 살펴보았다. 실제로 운전되는 발전소계통의 운전조건을 참고하여 고차압 조건으로서 입 출구 차압을 18.7 MPa로, 온도를 $160^{\circ}C$로 설정하였다. 트림의 주요 설계 인자로서 유로의 면적, 유로의 단(stage)과 유로의 방향을 채택하여, 유량과 케비테이션 발생 특성을 개선하기 위해 기본형 트림을 재설계하였다. 개선을 위해 트림을 반경방향으로 세 영역으로 나눈 후 각 영역에서 재설계 인자를 이용하여 형상을 변경하였다. 4가지의 재설계 모델을 제안하였으며, 각 모델 형상에 대한 수치해석을 수행하였다. 유량 및 캐비테이션 발생량의 관점에서 기본형 트림과 설계개선 트림들을 비교하여 재설계 모델의 성능이 개선되었음을 확인하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제39권1호
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• pp.35-42
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• 2006

In this study, the fatigue properties on the cavitation damage of the flame quenched 8.8Al-bronze (8.8Al-4.5Ni-4.5Fe-Cu) as well as the current nuclear pump impeller materials (8.8Al-bronze, STS316 and SR50A) has been investigated using an ultrasonic vibratory cavitation test. For this the impact loads of cavitation bubbles generated by ultrasonic vibratory device quantitatively evaluated and simultaneously the cavitation erosion experiments have been carried out. The fatigue analysis on the cavitation damage of the materials has been made from the determined impact load distribution (e.g. impact load, bubble count) and erosion parameters (e.g. incubation period, MDPR). According to Miner's law, the determined exponents b of the F-N relation ($F^b$ N = Constant) at the incubation stage (N: the number of fracture cycle) were 5.62, 4.16, 6.25 and 8.1 for the 8.8Al-bronze, flame quenched one, STS316 and SR50A alloys. respectively. At the steady state period, the exponents b of the F-N' curve (N': the number of cycle required for $1{\mu}m$ increment of MDP) were determined as 6.32, 5, 7.14 and 7.76 for the 8.8Al-bronze, flame quenched one, STS316, and SR50A alloys, respectively.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권10호
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• pp.893-900
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• 2010

In the present work, the impact loads and their effects on the surface damage under the simultaneous cavitation bubble and solid particle collapses in the sea water have been quantitatively investigated for the austenitic 304 stainless steel by using a vibratory cavitation test device. To do this, angular $SiO_2$ solid particles with an average size of $150{\mu}m$ were dispersed into the test liquid, and the measured impact amplitudes were converted into the impact loads by a steel ball drop test. The maximum impact load was determined to be 28.2 N in the absence of solid particles, but increased to 33.7 N in the presence of solid particles. In addition, the critical impact loads, $L_{crit}$, required to generate pits with sizes greater than $3{\mu}m$ were measured to be 19.6 N and 16.6 N, respectively, for the cavitation bubble collapse and solid particle collapse. As a result of the cavitation erosion test, the incubation time and erosion rate were 1.2 times lower and 1.5 times higher, respectively, by a solid particle collapse compared to those only by the cavitation bubble collapse, indicating a drastic decrease in a resistance to cavitation erosion by the solid particle collapse.

• 대한환경공학회지
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• 제29권6호
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• pp.715-721
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• 2007

전자산업 중 반도체 및 LCD 공장과 같이 폐수에 불소가 다량 함유되어 있는 경우, 불소처리를 위하여 과잉으로 사용되는 소석회에 의하여 처리수의 잔류 칼슘농도가 높으며, 높은 잔류칼슘 농도는 폐수의 재이용 시 일반적으로 채택되는 membrane 공정의 불안정한 운전을 초래하게 된다. 따라서, 전자폐수의 재이용을 위하여 신뢰성 있으며, 경제적인 칼슘제거기술의 개발이 절실히 필요한 실정이다. 본 연구에서는 캐비테이션을 이용한 Hyperkinetic Vortex Crystallization(HVC) 공정을 적용하여 폐수중의 칼슘 이온의 calcification 속도를 촉진하였으며, HVC 공정 적용 시 기존 소다회법에 비하여 동일 약품 주입농도에서 31% 높은 칼슘제거효율을 보였다. 또한, 전자산업 폐수의 재이용을 위한 경제적인 칼슘제거효율인 70%를 달성하기 위한 최적 소다회 주입농도는 유입수 대비 530 mg/L였다. 반응조 내 동질의 반응 핵인 calcite seed 농도가 칼슘제거효율에 큰 영향을 주며, 최대 칼슘제거효율을 달성하기 위한 calcite seed 농도는 $800\sim1,200mg$ SSA이였다. 또한, 소다회 주입에 따른 calcite 발생량은 평균 0.30 g SS/g $Na_2CO_3$였다. HVC 케비테이션 생성장치의 설계 시 HVC 장치 통과횟수를 $2\sim5$회 범위에서 안전율을 고려하여 용량선정을 하여야 한다. HVC 공정을 이용한 연속회분식 운전 결과, 유입수 칼슘농도 변화폭은 $74\sim359$ mg/L(평균 173 mg/L)로 매우 컸던 반면, 처리수 칼슘농도는 $30\sim72$ mg/L(평균 49 mg/L)로 비교적 안정적인 처리효율을 보여주었다. 본 연구결과 HVC 공정은 화학약품 사용량의 절감 및 이에 따른 화학슬러지 발생량의 감소를 기대 할 수 있는 친환경기술로 유지관리비를 최소화할 수 있는 장점이 있었다.