• 공업화학
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• 제26권1호
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• pp.67-73
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• 2015

전산유체해석 기법을 이용하여, 테일러 반응기 내 유동특성과 입자의 체류시간에 대하여 연구하였다. 테일러 반응기는 반응기의 작동조건에 따라 내부 유동특성이 달라지므로, 입구주입속도와 반응기 회전속도 변화에 따른 테일러 반응기 내부의 유동특성 변화를 살펴보았다. 또한 테일러 와류(TVF)영역에서 리튬이온전지의 양극물질인 NMC입자의 반응기 내 체류시간을 측정하였다. 입구에서의 복잡한 화학반응은 고려하지 않았고 테일러 유동의 영향만 고찰하였다. 해석결과 반응기의 회전속도가 높고 반응물의 주입속도가 낮을수록 입자의 체류시간이 길어지는 것을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권1호
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• pp.9-19
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• 2016

본 연구는 테일러 반응기내 각속도와 유입속도 변화에 따른 테일러 유동의 변화와 입자의 체류시간 변화를 전산수치해석 기법을 이용하여 알아보았다. 반응기내 유동은 각속도가 증가함에 따라 점점 불안정해지는 경향을 보였다. 유동은 레이놀즈 수의 증가에 따라 CCF, TVF, WVF, MWVF 영역으로 이동하게 되고 각 영역에서 상이한 유동특성을 보였다. 유입속도의 변화가 테일러 유동에 영향을 주는 것을 확인하였다. 각속도가 빠를수록, 그리고 유입속도가 느릴수록 입자의 체류시간과 표준편차는 증가하였다.

• 공업화학
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• 제28권4호
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• pp.448-453
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• 2017

테일러 반응기에서 일어나는 유동의 변화를 전산유체역학을 이용하여 3차원 유동해석을 수행하였다. 테일러 유동은 레이놀즈 수의 증가에 따라 5개의 영역(순환 쿠에트 유동(CCF), 테일러 와류 유동(TVF), 물결 와류 유동(WVF), 변조 물결 와류 유동(MWVF), 난류 테일러 와류 유동(TTVF))으로 나뉘어지며, 각각의 영역에서의 유동 특성을 알아보았다. 각각의 영역에서 와류의 형상, 개수, 길이 등에 차이를 나타나며 바이패스 흐름에도 영향을 줌을 확인하였다. 그 결과 TVF, WVF, MWVF, TTVF 영역에서 테일러 와류가 발생하였다. 테일러 와류의 개수는 TVF 영역에서 가장 많으며 TTVF 영역에서 가장 적게 관찰되었다. 수치해석모델의 검증을 위하여 실험결과와 비교하였고, 실험결과 대비 해석결과가 잘 일치함을 나타내었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권6호
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• pp.365-372
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• 2016

전산유체역학(CFD)을 이용하여 테일러 반응기 내 입자간 응집과 분해반응을 고려한 유동해석을 수행하였다. 입자크기분포를 파악하기 위하여 모멘트 적분법(QMOM)을 이용하여 집합체 균형방정식(Population Balance Equation)을 계산하였다. 초기 여섯 개의 모멘트를 이용하였으며, 응집커널은 Brownian kernel 과 turbulent kernel의 합을, 그리고 분해커널은 멱법칙 커널(power-law kernel)을 사용하였다. 입자의 초기 부피분율에 따른 최종 입자크기를 예측하였다. 그 결과, 초기 부피분율이 증가할수록 입자의 크기와 초기 성장속도가 증가하는 것을 확인하였다.