• 대한기계학회논문집B
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• 제34권1호
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• pp.9-18
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• 2010

2 상 유동 압력강하에 대한 모델은 균질유동모델과 분리유동모델 두 가지가 있다. 많은 선행 연구자들은 마이크로채널에서의 2 상 유동 압력강하에 대한 상관식을 제시하였고, 대부분은 분리유동모델에 해당하는 Lockhart- $Martinelli^{(27)}$의 수정된 상관식에 기초하고 있다. 본 연구에서는 사각 마이크로채널에서의 압력강하에 대한 연구를 위해서 액상의 물과 기상의 질소를 사용하여 사각 마이크로채널에서의 실험을 수행하였다. 2 상 마찰 압력강하는 2 상 유동양식에 큰 연관성을 가지고 있는 결과를 확인할 수 있었다. 6 가지의 2 상 점성 모델을 포함한 균질유동 모델 ($Owen^{(21)}$'s, $MacAdams^{(22)}$'s, Cicchitti et ${al.}^{(23)}$'s, ${al.,}^{(24)}$ Beattie and ${Whalley,}^{(25)}$ Lin et ${al.}^{(26)}$)과 6 가지의 분리유동 모델 (Lockhart and $Martinelli,^{(27)}$ ${Chisholm,}^{(31)}$ Zhang et ${al.,}^{(15)}$ Lee and ${Lee,}^{(5)}$ Moriyama and ${Inue,}^{(4)}$ Qu and $Mudawar^{(8)}$)에 대한 평가를 실험결과와 비교를 통해 수행하였다. 가장 우수한 2 상 점성 모델은 Beattie and Whalley 의 모델이었고, 가장 우수한 분리유동 모델은 Qu and Mudawar 의 상관식이였다. 균질유동모델과 분리유동모델 모두에 대해서 2 상 유동양식에 종속성을 나타내었다. 그러므로, 본 연구에서는 2 상 유동 양식에 기초한 새로운 상관식을 균질유동모델과 분리유동모델에 대해 각각을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.1313-1320
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• 1993

본 연구에서는 가시화가 가능한 상승부를 가진 개방된2상 자연순환 회로를 설치하여 각 운전 조건에 따른 순환 유동 특성을 살펴보았다. 즉, 가열량 증가에 따 른 상승부에서의 2상 유동 양식의 변화를 관찰하였고 동시에 가열기 입구 과냉 액체의 순환 유속 및 상승부의 기공률(void fraction)을 측정하였다. 또한 가열기 입구 및 출구에 설치된 밸브의 마찰저항, 가열기 입구 액체의 과냉 정도, 그리고 충전수위등이 전반적인 유동특성에 미치는 영향을 연구하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1290-1299
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• 1990

본 연구에서는 이러한 개념을 확장하여 직경이 26nm와 38nm인 두 개의 수평관 내 기액 2상유동에서 오리피스의 차압교란치의 확률밀도함수, 자기상관함수와 파워 스 펙트럼 밀도함수를 구하여 유동양식에 따른 이 들 통계치의 특성을 구명하였다. 본 연구에서 다룬 유동양식은 기포, 플러그, 슬러그, 성층, 파상, 환상, pseudo-slug 유 동이다. 이 결과 차압교란치의 통계적 해석을 통한 유동양식 판별법이 매우 유용하 다는 사실을 밝혔으며, 또 본 판별법을 관내 압력강하치의 통계적 해석을 통하여 유동 양식을 구분한 타 연구자들의 방법과 비교 분석하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제11권5호
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• pp.810-818
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• 1987

본 연구에서는 이러한 개념을 바탕으로 오리피스 내의 국소 압력강하치의 통 계적 해석을 통한 유동양식의 판별을 시도하였다. 수평관내 물과 공기를 매질로 2상 유동을 형성하여 각 유동양식에 따른 압력강하치의 확률밀도함수를 구하였으며 순간압 력강하의 통계치를 분석하였다.본 연구에서 다룬 유동양식은 기포유동, 플러그(pl- ug)유동, 슬러그(slug)유동, 성층(stratified)유동 등이며 천이영역에 대한 실험자료 도 포함하였다. 끝으로 이러한 유동양식 판별법을 사용하여 유동선도를 완성하였으 며 다른 선도와 비교분석하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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• pp.136-141
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• 2000

A study of counter-current two-phase flow in narrow rectangular channels has been performed. Two-phase flow regimes were experimentally studied in 760 mm long and 100 mm wide test sections with 2.0 and 3.0mm gaps. The resulting data have been compared to previous transition models. For the transition from bubbly to slug flow the superficial velocity of gas increased as the gap width increased. The comparison of experimental data to the transition model developed by Taitel and Barnea showed relatively good agreement for the bubbly-to-slug transition in the case of 2mm gap width. For the criteria of Mishima and Ishii to be applicable to the slug-to-churn transition the distribution parameter should be well defined for narrow channels. Even though the gap width of narrow channels increased the superficial gas velocity did not change for the transition form chum to annular flow regime. For the chum-to-annular transition the model of Taitel and Barnea showed discrepancies with experimental data, especially in the channel with larger gap.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제22권4호
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• pp.505-514
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• 1998

Flow pattern of air-water two phase flow depends on the conditions of pressure void fraction and channel geometry. We classify the flow pattern by measuring the output signal of the conductivity probe. under the classified flow pattern we mount a visualization equipment on the test section and take pictures. We vary the concentration of pure solvent and polymer to measure local void fraction. We know that the maximum point position of local void fraction distribution move from the center of the pipe to the wall of the pipe as JSL increase when JSA is constant in two phase flow. But we find that the maximum point position of local void friction move from the wal of the pipe to the center of the pipe when polymer concentration increase.

• 한국가스학회지
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• 제2권4호
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• pp.53-59
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• 1998

기-액 2상유동장에서 유동양식은 압력강하, 보이드율분포, 유동장의 기하학적 형상과 밀접한 관계가 있다. 한편 원유수송, 비등이 발생하는 유동, 펌프에서 발생하는 케비테션 현상, 그리고 화학 반응로와 같은 상변화 장치 등의 2상유동에서 고분자물질에 의한 저항감소 현상의 적용이 가능할 것으로 예상된다. 그러나 2상유동장에서 고분자물질에 의한 저항감소에 관한 연구는 매우 미비하다. 그래서 본 연구는 2상유동장에 합성고분자물질(A611p)에 의한 저항감 소율을 실험을 통하여 계측 및 분석하였다. 본 연구에서는 고분자물질의 농도를 증가시킬수록 국부보이드율의 최고치가 관의 중심에서 관의 벽쪽으로 이동하며 2상유동의 유동양식이 변화됨을 규명하였다. 그래서 저항감소율과 유동양식과 밀접한 관계가 있음을 예측할 수 있었다.

• 설비공학논문집
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• 제10권4호
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• pp.398-410
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• 1998

Two-phase flow phenomena are observed in many industrial facilities and make much importance of optimum design for nuclear power plant and the liquid transportation system. The particular flow pattern depends on the conditions of pressure, flow velocity, and channel geometry. However, the research on drag reduction in two-phase flow is not intensively investigated. Therefore, experimental investigations have been carried out to analyze the drag reduction and void fraction by polymer addition in the two-phase flow system. We find that the polymer solution changes the characteristic of two-phase flow. The peak position of local void friction moves from tile wall of the pipe to the center of the pipe when polymer concentration increase. And then we predict that it is closely related with the frau reduction.

• 설비공학논문집
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• 제27권2호
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• pp.75-80
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• 2015

The effect of inlet mixer geometries on the two-phase flow patterns in square micro-channel with $600{\times}600{\mu}m$ was investigated experimentally in this paper. The 4 different mixer configurations based on the Y, Impacting, and two T types (gas and liquid inlets were switched) were used. The test fluids were nitrogen and water. The liquid and gas superficial velocities were 0.01~10 m/s and 0.1~100 m/s, respectively. Several distinctive flow patterns, namely, annular, slug-annular, slug, slug-bubbly, bubbly, and churn flow could be seen. The flow pattern maps for each mixer were suggested, and it can be concluded that two-phase flow patterns are not very sensitive to the mixer geometries. But the mixing behaviors of gas and liquid for each mixer were different for slug and bubbly flow. Thus, the characteristics of slug and bubble for each case were not same.

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권12호
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• pp.939-946
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• 2009

Wettability is a critical parameter in micro-scale two-phase system. Several previous results indicate that wettability has influential affect on two-phase flow pattern in a microchannel. However, previous studies conducted using circular microtube, which was made by conventional fabrication techniques. Although most applications for micro thermal hydraulic system has used a rectangular microchannel, data for the rectangular microchannel is totally lack. In this study, a hydrophilic rectangular microchannel was fabricated using a photosensitive glass. And a hydrophobic rectangular microchannel was prepared using silanization of glass surfaces with OTS (octa-dethyl-trichloro-siliane). Experiments of two-phase flow in the hydrophilic and the hydrophobic rectangular microchannels were conducted using water and nitrogen gas. Visualization of twophase flow pattern was carried out using a high-speed camera and a long distance microscope. Visualization results show that the wettability was important for two-phase flow pattern in rectangular microchannel. In addition, two-phase frictional pressure drop was highly related with flow patterns. Finally, Two-phase frictional pressure drop was analyzed with flow patterns.