• 제목/요약/키워드: Critical viscosity temperature

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IGCC용 분류층 석탄가스화기 내부에서의 슬래그 거동 예측 (Prediction of Slag Behavior in an Entrained Flow Coal Gasifier for IGCC)

  • 정재화;지준화;이중원;김시문;서석빈;박호영
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.75.2-75.2
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    • 2011
  • 고온고압에서 운전되는 IGCC용 분류층 석탄가스화기는 석탄에 포함된 회 성분을 대부분 용융 슬래그 형태로 가스화기 벽을 타고 흘러내리게 하여 가스화기 하부로 배출시킨다. 이러한 용융 슬래그를 원활하게 배출시키는 것은 가스화기의 안정적인 운전에 있어서 매우 중요하다. 본 연구에서는 슬래그 층 내의 물질수지, 운동량 및 에너지 보존을 고려하여 석탄가스화기내의 슬래그 거동을 해석할 수 있는 모델 식을 유도하였다. 유도된 슬래그 거동 모델 식들을 적용하고 가스화기의 형상을 고려하여 가스화기 내부에서의 슬래그 거동을 해석하였다. 또한 슬래그 물성치들인 슬래그 점도, 슬래그 비열, 슬래그 밀도, 슬래그 열전달 계수 등을 슬래그의 조성 변화에 따라 별도로 산정하여 슬래그 해석의 입력 데이터로 사용하였다. 슬래그에 첨가되는 석회석의 비율을 해석의 주요 변수로 사용하여 가스화기 하부에서 용융 슬래그 및 고체 슬래그 두께, 용융 슬래그 층 내부에서의 슬래그 점도분포 및 슬래그 속도분포 등 슬래그 거동의 주요 특성들을 예측하였다. 해석결과로 석탄에 석회석의 첨가량을 증가시키면 슬래그의 임계점도온도(temperature of critical viscosity)와 점도가 낮아지므로 가스화기 벽면에서의 용융 슬래그의 유동속도는 빨라지며, 고체 슬래그와 용융 슬래그의 두께가 감소하는 것을 정량적으로 확인할 수 있었다.

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Flux가 첨가된 고용융 석탄슬래그에서의 결정체 형성 예측 (The prediction of crystalline formation in high-ash fusion temperature coal slags mixed CaO flux)

  • 김유나;주현주;오명숙
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.848-851
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    • 2009
  • 석탄슬래그는 회분의 조성에 따라 고온에서 매우 상이한 슬래그 거동을 보여준다. 국내 가스화 대상탄으로 검토된 탄 중, 산성 산화물의 함량이 높아 고용융점을 갖는 7종의 석탄 회분을 가스화 조건인 고온, 환원분위기에서 점도 측정을 실시하였다. 4종의 탄에 대해서는 높은 점도를 낮추기 위하여 염기성 산화물인 CaO를 3가지 비율로 혼합하여 점도 측정을 실시하였다. 또한, flux의 혼합으로 인해 발생할 수 있는 결정체 형성을 FactSage 평형계산 프로그램과 CaO-SiO2-Al2O3 3성분계 상평형도를 이용하여 예측하였다. CaO가 첨가된 시료 모두에서 낮은 CaO 첨가비에서는 원래의 시료보다 낮은 점도를 보였으나, CaO첨가비가 20% 이상일 때는 anorthite이 형성되어 $T_{cv}$를 갖는 결정슬래그로 점도 거동이 변화하면서 실제조업 가능한 온도를 증가시켰다. 점도 측정 후 냉각된 시료의 SEM/EDX 분석을 통해 형성된 결정체를 관찰한 결과, FactSage와 상평형도에서 예측된 결정체와 유사하게 나타나 CaO-SiO2-Al2O3 3성분계 상평형도가 결정체 예측에 유용함을 확인하였다.

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Temperature and diameter effect on hydrodynamic characteristic of surfactant drag-reducing flows

  • Indartono Y.S.;Usui H.;Suzuki H.;Komoda Y.
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제17권4호
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    • pp.157-164
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    • 2005
  • Hydrodynamic characteristic of surfactant drag-reducing flows is still not fully understood. This work investigated the temperature and diameter effect on hydrodynamic characteristic of cationic surfactant drag reducing flows in pipes. Solution of oleyl bishydroxyethyl methyl ammonium chloride (Ethoquad O/12), 900 ppm, as a cationic surfactant and sodium salicylate (NaSal), 540 ppm, as a counter-ion was tested at 12, 25, 40, and $50^{\circ}C$ in pipes with diameter of 13, 25, and 40 mm. Drag reduction effectiveness of this surfactant solution was evaluated in 25 mm pipe from 6 to $75^{\circ}C$. Rheological characteristic of this solution was measured by stress control type rheometer with cone-and-plate geometry. Scale-up laws proposed by previous investigators were used to evaluate the flow characteristic of the solution. It was found that this surfactant solution has clear DR capability until $70^{\circ}C$. Result of this work suggested that temperature has a significant influence in changing the hydrodynamic entrance length of surfactant drag reducing flows. From rheological measurement, it was found that the solution exhibits Shear Induced Structure at all temperatures with different degree of peak viscosity and critical shear rate.

Photonic 재로로서 페닐실리카 코팅막의 특성 (Phenyl modified silica sol-gel films for photonics)

  • Ahn, Bok-Yeop;Seok, Sang-Il;Kim, Joo-Hyeun;Lim, Mi-Ae
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.131-131
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    • 2003
  • The advent of photonic technologies in the field of communications and data transmission has been heavily increasing the demand in integrated optical (IO) circuits capable of accomplishing not only simple tasks like signal, but also more sophisticated functions like all-optical signal routing or active multiplexing/demultiplexing. In the last decade, sol-gel technology has been widely used to prepare optical materials. Sol-gel processes show many promises for the development of low-loss, high-performance glass integrated optical circuits. However, crack formation is likely to occur during heat treatment in thick gel films. In order to overcome the critical thickness limitation, the organic-modified silicate has been widely used. In this case coating matrices have been prepared from the organo-silanes of T structures, acidic catalyst and the as-prepared gel films have been heat-treated below 200$^{\circ}C$ to avoid the crack formation and the degradation of organic components. However, the films prepared in the acidic condition and the low heat temperature make the films contain high OH groups which is the major optical loss function. In this work, C$\sub$6/H$\sub$5/SiO$\sub$1.5/ films were prepared on silicon substrate by sol-gel method using base catalyst in a PTMS/NH$_4$OH/H$_2$O/C$_2$H$\sub$5/OH system. The sol showed spinable viscosity at 50 wt% of solid content, and neglectable viscosity change with time. The films were crack-free and transparent after curing at 450 $^{\circ}C$, and highly condensed to minimize OH content in C$\sub$6/H$\sub$5/SiO$\sub$1.5/ networks. The effects of heat treatment of the films are characterized on the critical thickness, the chemical composition and the refractive indices by means of SEM, FT-IR, TGA, prism coupler, respectively.

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수분-열처리한 찹쌀 전분의 호화 성질 (Gelatinization properties of heat-moisture treated waxy rice starches)

  • 장명숙;김성곤
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제33권3호
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    • pp.223-230
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    • 1990
  • 올찰(일반계)과 한강찰벼(다수계) 찹쌀 전분을 수분-열처리하고 이화학적 성질과 호화 특성을 비교 검토하였다. 전분의 청가, 광투과도, 알카리에 의한 점도 변화는 두 찹쌀 사이에 차이를 보이지 않았으나, 물결합 능력과 팽윤력은 올찰 전분이 한강찰벼 전분보다 낮았고, KSCN에 의한 전분겔의 부피는 올찰 전분이 높았으며 아밀로그라프에 의한 최고 점도는 올찰 전분이 낮았다. 수분-열처리한 전분은 처리하지 않은 전분과 비교할 때 광투과도, NaOH 및 KSCN에 의한 호화 정도는 감소되었고 물결합 능력과 팽윤력의 감소 비율은 올찰 전분이 한강찰벼 전분보다 낮았다. 아밀로그라프의 최고 점도는 두 전분 모두 수분 18 % 처리구에서 가장 높았다. 올찰 및 한강찰벼 전분호화액(7%, 건량기준)의 점조도 지수값은 수분(18%)-열처리한 전분이 처리하지 않은 전분보다 높았다. 활성화 에너지 값은 올찰 전분이 낮았으며 수분 처리는 활성화 에너지에 영향을 주지 않았다.

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게이트 도장 품질 개선을 위한 6시그마 프로젝트 사례 연구 (A Case Study of a Six Sigma Project for Improving Gate Painting Quality)

  • 홍성훈;최익준
    • 품질경영학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.1-12
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    • 2006
  • This paper presents a six sigma project for improving gate painting quality in a medium-sized automotive part company. The project follows a disciplined process of five macro phases: Define, Measure, Analyze, Improve, and Control. A CTQ(critical to quality) is determined based on COPQ(cost of poor quality) analysis, and a process map is utilized for identifying process input variables. Three KPIV s(key process input variable) are selected; Painting Temperature, Painting Quantity, and Painting Viscosity, and DOE(design of experiments) is utilized for finding the optimal process conditions for three KPIVs. MINITAB software is used for data analyses and DOE. The sigma level of defects rate has improved from 2.93 to 3.66.

Elastically-influenced instabilities in Taylor-Couette and other flows with curved streamlines: a review

  • Muller, Susan J.
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제20권3호
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    • pp.117-125
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    • 2008
  • Viscoelastic instabilities are of fundamental importance to understanding the physics of complex fluids and of practical importance to materials processing and fluid characterization. Significant progress has been made over the past 15 years in understanding instabilities in viscoelastic flows with curved streamlines and is reviewed here. Taylor-Couette flow, torsional flow between a cone and plate, and torsional flow between parallel plates have received special attention due to both the basic significance of these flows and their critical role in rheometry. First, we review the criteria for determining when these flows become unstable due to elasticity in the absence of inertia, and discuss the generalization of these criteria to more complex flows with curved streamlines. Then, focusing on experiments and simulations in the Taylor-Couette problem, we review how thermal sensitivity (i.e., the dependence of fluid viscosity and elasticity on temperature) and inertia affect the stability of viscoelastic flows. Finally, we conclude with some general thoughts on unresolved issues and remaining challenges related to viscoelastic instabilities.

300MW IGCC 가스화플랜트의 가스화 성능 및 Slag System 용량 예측 (Estimation of Gasification Performance and Slag System Capacity for 300MW IGCC Plant)

  • 구자형;백민수;유정석;김봉근;김유석;이황직
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.234-237
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    • 2008
  • 분류층 가스화기에서 가스화기 운전 온도는 슬래그의 원활한 배출과 가스화기 성능 등에 영향을 미친다. 가스화기 운전온도는 또한, 석탄 및 산소 소비량에도 영향을 미쳐 궁극적으로는 가스화 플랜트의 주요 설비 용량을 결정하는 주요 요인중의 하나이다. 가스화기 운전 온도가 일정수준 이상으로 증가할 경우 냉가스 효율이 저하되고 가스화 성능에 약 영향을 미친다. 본 논문에서는 Coal 및 Flux 공급장치, 슬래그 배출장치 당의 구성을 설명하고 Flux 투입량에 따른 슬래그 Tcv, 가스화기 성능 등을 예측하였다. 또한, 300MW IGCC 실증 가스화플랜트 엔지니어링을 위한 예비단계로 석회석 투입에 따른 Flux 공급장치를 포함한 Feeding 설비 용량, 슬래그처리설비 용량, 가스화기 내부 및 출구 적정온도를 예측하였다.

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초임계 유체를 이용한 초미립 TiO$_2$ 제조 (Fabrication of Ultra-Fine TiO$_2$ Powders Using Supercritical Fluid)

  • 송정환;임대영
    • 한국세라믹학회지
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    • 제35권10호
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    • pp.1049-1054
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    • 1998
  • In order to fabricate ideal powders new processing is necessary in which the solute atoms in solution ra-pidly move to mix each other to the degree of molecular level the viscosity of solution should be low not to effect the moving of solute atoms and the powders could be directly obtained as crystalline. Supercritical fluid is defined as condensed gas sated up to its critical pressure and temperature. In this paper su-percritical fluid methods were studied as a new ceramic processing of powder preparation. The crystalline powders of TiO2 which are useful for electronic ceramic materials were fabricated by hydrolysis of titanium (IV) ethoxide using ethanol as a supercritical fluid at the condition of 270$\pm$3$^{\circ}C$, 7.3 MPa for 2hr. The cry stalline anatase powders could be directly obtained and its primary particle size was 20 min.

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Technical and Economical Comparison of Micro Powder Injection Molding

  • Atre, Sundar V.;Wu, Carl L.;Hwang, Chul-Jin;Zauner, Rudolf;Park, Seong-Jin;German, Randall M.
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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    • pp.45-46
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    • 2006
  • In recent years, micro powder injection molding $(\mu-PIM)$ is being explored as an economical fabrication method for microcomponents in microsystems technology (MST). Technical and economic comparison was performed for $\mu-PIM$ processes. Molding experiment and simulation during the filling process were performed to evaluate several different geometries and processing conditions. The influence of material parameters and process conditions on mold filling were examined as a function of features size using microchannels as an example. It was found that the heat conductivity and viscosity of feedstock, geometry and mold temperature were the most critical parameters for complete filling of micro features.

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