• 제목/요약/키워드: Air bubble

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TLC 를 이용한 사각공동내의 열전도 영역에 기포의 형성으로 인한 열전달 현상 구명 (A Study of Heat Transfer Phenomena due to a Formed Gas Bubble under Heat-Conduction Domain in A Closed Square Cavity)

  • 엄용균;유재봉
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.85-89
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    • 2003
  • In a closed square cavity filled with a liquid, a cooled the upper horizontal wall and a heated the lower horizontal wall, the flow isn't generated under the ground-based condition when Rayleigh number is lower than 1700. In such case the flow phenomena near an air bubble under a cooled horizontal wall were investigated. The temperature and the flow fields were studied by using the Thermo-sensitive Liquid-Crystal and the image processing. The qualitative analysis for the temperature and the flow fields were carried out by applying the image processing technique to the original data. Injecting bubble at the center point of upper cooled wall, the symmetry shape of two vortexes near an air bubble was observed. The bubble size increased, the size of velocity and the magnitude of velocity increased. In spite of elapsed time, a pair of two vortexes was the unique and steady-state flow in a square cavity and wasn't induce to the other flow in the surround region.

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원뿔형 산기관 설계와 생물반응조에서 수력학적 운전특성에 관한 실험 및 해석 (Conical Diffuser Design and Hydraulic Performance Characteristics in Bioreactor Using Empirical and Numerical Methods)

  • 이승진;고경한;고명한;양재경;김용국
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권8호
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    • pp.633-643
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 고효율 미세기포 공급장치인 산기관을 개발하기 위하여, 미세기포를 이용하여 하폐수에 용존산소를 효율적으로 공급하고 슬러지에 의한 기공의 막힘을 최소화함으로써 호기성 미생물에 의한 유기물 분해공정의 효율성과 내구성을 개선하고자 하였다. 종래의 미세기포 산기관을 개선하기 위하여, 실험과 전산해석 방법을 이용하여 미세기포를 발생시키면서 슬러지에 의한 막힘현상이 없는 원뿔형 산기관을 개발하였다. 전산해석을 통하여 단위 산기관 내부의 공기유동패턴을 확인하여 산기관 설계를 보완하고, 모의 생물반응기에 단위 산기관을 적용하여 발생 기포 거동 실험과 2상유체유동에 대한 전산해석을 수행하였다. 실험 결과로서 모의 생물반응기 내에서 발생기포 수직 길이 및 상승속도 등 기포거동에 대한 통계치를 도출하였으며, 전산해석 결과로서 기포군의 거동을 포함한 유동특성에 대한 메커니즘을 규명하였다. 이를 통하여 고효율 산기관 설계를 체계화하였고 모의 생물반응기 내에서 기포거동과 내부유동 현상을 규명함으로써, 실증 수처리장 규모 생물반응기에 산기관 군체를 적용하여 산소전달특성 및 내부유동특성을 파악하고 시스템을 설계하는데 중요한 근거를 제시하였다.

수중폭기용 노즐형 산기관 개발에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Development of Nozzle-Type Diffusers for Submersible Aeration Process)

  • 임동렬;조남효
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2004년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.604-608
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    • 2004
  • Experimental study was conducted to increase the oxygen transfer efficiency of air diffusers in clean water. By measuring the bubble size from the bubbly two-phase flow visualization with several air diffusers the size of air bubbles near the top surface of aeration tank seems to be independent on the diffuser types. Considering design parameters for the better breakup of larger bubbles around the air diffusers, advanced conceptual air diffusers using nozzle-type throat showing the higher oxygen transfer efficiencies were made.

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작은 수직관을 흐르는 기-액 슬러그 유동의 유동특성 (Flow Characteristics of a Gas-Liquid Slug Flow in Small Vertical Tubes)

  • 계석현;김동선
    • 설비공학논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.246-254
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    • 2013
  • Some characteristics of nitrogen-water slug flow were optically measured, in vertical acrylic tubes of 2, 5 and 8 mm diameter. Bubble velocity, bubble and unit cell lengths were measured, by analyzing the light intensity signals from two sets of dot laser-infrared sensor modules mounted along the transparent tubes. Optical images of the bubbles were also taken and analyzed, to measure bubble shapes and liquid film thickness. It was found that the measured bubble velocities were in good agreement with the empirical models in the literature, except for those measured under high superficial velocity condition in the 2 mm tube. Bubble length was found to be the longest in the 2 mm tube, being 4 to 5 times those of the other tubes. Liquid film was found to have developed early in the 2 mm tube, which made the blunt shape of the bubble head. Liquid film thickness in the 8 mm tube was measured at almost twice those of the other tubes.

선체주위 기포거동에 관한 기초적 연구 (A Basic Research of Air Bubble Locus around the Ship Hull)

  • 김호은;이영길
    • 대한조선학회논문집
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    • 제37권4호
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    • pp.48-55
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    • 2000
  • 선박의 저항을 줄이기 위하여 발생시킨 기포의 거동을 알기 위해, 선체주위의 기포거동에 과한 기초적 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 선체주위에 발생된 기포의 거동에 대하여, 기포의 크기와 발생위치를 변화시켜가며 수치계산 및 실험을 수행하여, 선체주위의 기포거동에 관한 특성을 연구하고자 하였다. 기포의 거동방정식은 기포의 부력을 고려한 Kawakita의 것을 사용하였다. 수치계산은 MAC(Marker And Cell)법을 기초로 한 유한차분법(Finite Difference Method)을 사용하였으며, 실험은 Series 60선형에 대하여 회류수조에서 수행되었다. 실험과 계산은 서로 비교하여 보았다.

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마이크로버블이 유화처리 정제유지류(ERCO)혼입 고로슬래그 다량 치환 콘크리트의 특성에 미치는 영향 (Effect of Micro Bubble on the High-Voiume Slag Concrete Mixed with Emulsified Refined Cooking Oil)

  • 김민영;박용준;백두환;백병훈;한민철;한천구
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2015년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.44-45
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    • 2015
  • Although the carbonation problem of high-volume slag concrete has been solved by the mixed use of emulsified refine cooling oil as the pilot study, there was an instance of securing air quantity and frost resistance followed by the use of Expancel due to the problem of having vulnerability in frost resistance in result as the air quantity has not been secured. But due to the problem of Expancel not being economical, air quantity and frost resistance of high-volume slag concrete mixed with ERCO are attempted to be secured using micro bubble that can remain in the water for a long time as a relatively economical and very microscopic bubble.

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기포층을 갖는 판 구조물의 음향 방사 효율에 관한 수치해석 (Numerical analysis of acoustic radiation efficiency of plate structures with air bubble layers)

  • 박성주;김국현;박철수;이재혁;이근화;이철원
    • 한국음향학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.227-232
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    • 2023
  • 수중 소음 공해는 해양 환경에 막대한 영향을 미친다. 본 연구에서는 기포층을 갖는 구조물의 음향 방사 효율을 추정하기 위한 간이 해석법을 제안하였다. 선행 연구 결과를 바탕으로 공기층에 의한 삽입 손실은 감쇠량과 동등하다고 가정하고, 기포층에 의한 삽입 손실은 수치해석 결과의 후처리 기법을 사용하여 계산되었다. 제안된 방법의 검증을 위해 판 구조물에 대한 음향-구조 완전 연성 해석을 수행하였다. 음향-구조 완전 연성 해석은 상용 유한 요소 프로그램 COMSOL Multiphysics를 사용하여 수행되었으며, 기포층의 음향 특성은 Commander 및 Prosperetti 이론을 사용하여 구현하였다. 음향 방사 효율 비교를 통해 간이 해석법과 완전 연성 해석 결과의 경향이 유사함을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 기포층을 갖는 쐐기 구조물의 방사 효율 메커니즘을 예측할 수 있음을 확인하였다.

초소형 밀폐형 이상 써모싸이폰 기포의 거동에 관한 해석적인 연구 (Analytical Study on the Behavior of the Bubble in the Micro Two-Phase Closed Thermosyphon)

  • 이윤표;이영수;이영
    • 설비공학논문집
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    • 제5권2호
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    • pp.85-93
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    • 1993
  • The rise of a large gas bubble or slug in a Micro Two-Phase Closed Thermosyphon with a thin wire insert has been analiged by the potential flow theory. The effect of the interfacial surface tension is explicitly accounted by application of the Kelvin-Laplace equation and solved for the bubble shape. The solution is expressed in terms of the Stokes stream function which consists of an infinite series of Bessel functions. The conditions of the bubble movement in a Micro Two-Phase Closed Thermosyphon were theoretically ascertained.

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확산형 흡수식 냉동기용 기포펌프의 운전특성에 관한 연구 (Operating Characteristics of a Bubble Pump for Diffusion-Absorption Refrigerator)

  • 이현경;김선창;이재헌
    • 설비공학논문집
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    • 제13권9호
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    • pp.878-887
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    • 2001
  • Experimental investigation has been carried out to examine the operating characteristics of a bubble pump for diffusion absorption refrigerator. The effects of heat input and delivery height on generation rate of refrigerant vapor and circulation rate of solution have been investigated. as a result heat input and delivery height increase, circulation rate of solution increases. And the smaller the tube diameter, the larger the circulation rate of solution. Pumping ratio increases to a critical point and then decrease with the increase of heat input, and it increases with the increase in delivery height. In this paper, Marcus's analytical theory was also examined. It was found that the Marcus\`s analytical theory of a bubble pump was not appropriate for a bubble pump using ammonia aqueous solution as a working fluid.

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소형 밀폐형 이상 열싸이펀에서 삽입 세선이 기포상승에 미치는 영향 (Effect of a Thin Wire Insert on the Bubble Rise in a Miniature Tow-Phase Closed Thermosyphon)

  • 김원태;이윤표
    • 설비공학논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.99-109
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    • 1996
  • Experimental investigations are carried out for the characteristics of bubble rise in the Miniature Two-Phase closed Thermosyphon(MTPCT) with a thin wire insert. The working fluids applied as experimental media are of three kinds: water, methanol, and ethanol. The effects of combination of the inclination with diametric ratio $\alpha$(=d$_{0}$/D$_{I}$) on rising velocity of a large bubble in the thermosyphon are explicitly analyzed. The realm of a movable bubble and the critical value of $\alpha$ are iteratively pursued to interpret the region Figures-of-Break, rooted in the governing physics relations, according to the application of working fluid. Experimental results are compared with those of analysis and critical ranges for $\alpha$ and D$_{I}$ were ascertained from comparisons.isons.

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