• 제목/요약/키워드: Darcy′s law

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방사성 슬러리 폐액의 탈수에서 응집제 효과 (Influence of Flocculants During Vacuum Dewatering of Radioactive Slurry Waste)

  • 정경환;이동규;정기정
    • 에너지공학
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    • 제10권2호
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    • pp.114-119
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    • 2001
  • TRIGA Mark-II&III 연구로서의 운영과정에서 발생된 방사성 슬러리 함유 폐액에 대하여 음이온, 앙이온, 그리고 비이온 응집제를 첨가하였을 때의 여과 효과를 실험실 규모의 진공여과 장치로 연구하였다. 여과 실험 자료를 이용하여 Darcy’s Law에서 유도된 여과 케익 저항 값을 산출하였다. 응집제 사용으로 응집제를 사용하지 않은 경우롸 비교하여 케익 저항값의 개선은 있었지만, 수분함량은 증가하였다. 각각의 응집제 사용에 따른 침전율, 여과 케익의 수분함량, 그리고 여과 케익 저항 값을 비교한 결과 음이온 응집제 12~16ppm/$\ell$ waste를 사용하였을 경우가 가장 효과적인 것으로 나타났다.

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Estimation of Oil Quantity in Porous Bearing

  • kohno, Hajime
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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    • pp.594-595
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    • 2006
  • Porous bearings are lubricated the oil that is contained in porous metal. Then they are always used with no oil supply, because of that, widely used electric motors. But, if oil flow out less than the limit, troubles often happen. This report shows that attempt of estimating oil quantity in porous bearing by using calculation that based Reynols' equation and Darcy's law, aimed of developing long life bearing. And comparing with experimental and calculation result, we show possibility of estimating rest oil quantity in porous bearing at steadry state by calculation.

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농산물 저장 시설에서의 열대류 현상의 해석 (An Analysis of Thermal Convection in Agricultural-Products Storge System)

  • 김민찬;현명택;고정삼
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.27-32
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    • 1997
  • Natural convection in agricultural-products storage system was analysed theoretically, The storage system was modelled by Internally heated fluid saturated porous layer. Darcy's law was used to explain characteristics of fluid motion. Stability equations were obtained under the linear stability theory and transfer characteristics were modelled by the shape assumption. Based on the modelling of transfer characteristics, heat trasnfer correlations were derived theoretically.

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화학열펌프용 열전도성 블록의 제조 (Manufacture and Characteristics of Heat Conductive Blocks for Chemical Heat Pump)

  • 한종훈;조길원;이건홍
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1995년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.230-235
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    • 1995
  • 염-암모니아계 화학열펌프기술의 핵심인 전도성 블록의 특성파악을 위한 기초단계 연구로서 전도성 블록의 제조 및 기초물성분석에 관한 연구를 수행하였다. 황산이 함유된 천연흑연을 열처리하여 팽창흑연을 준비하고 특성을 분석하였다. 이 팽창흑연을 압축, 성형하여 흑연지지체를 제조하였으며, 성형된 지지체에 진공기법을 이용하여 염을 함침하고 건조과정을 거쳐 전도성 블록을 제조하였다. 전도성 블록의 특성분석으로서 염의 입자내에 분산정도는 EPMA/EDS, 기공율 및 기공크기 분포는 헬륨침투법과 수은 침투법, 기체투과도는 Darcy's law를 적용하고, 열전도도 측정은 전이 일차원 열류기법을 이용하였다. 전도성 블록이 암모니아와 반응 했을때 부피팽창을 관찰하였으며, 반응기에서 전도성블록의 온도분포를 관찰하였다. 본 연구에서 제조된 블록은 염이 균일하게 분산되어 있었으며 기공율은 제조조건에 따라 0.4 ∼ 0.83, 기체투과도는 0.01 ∼ 10 Darcy, 열전도도는 흑연지지체의 겉보기 밀도가 110 kg/㎥ 인 경우, 반지름방향의 열전도도, λr은 20 W/mK, 축방향의 열전도도, λa는 17 W/mK 이였다. 겉보기밀도가 150 kg/㎥ 인 경우, λr은 22 W/wK, λa는 20 W/wK 이였다. 전도성 블록의 부피팽창은 비가역적이었으며 대부분이 반지름 방향보다 축방향에서 팽창이 일어났다. 온도분포는 초기 반응의 kinetics가 내부온도를 지배하였으나, 시간이 경과후 반응기 내부온도는 외부열전달에 의해 지배되었다.

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Parametric study of porous media as substitutes for flow-diverter stent

  • Ohta, Makoto;Anzai, Hitomi;Miura, Yukihisa;Nakayama, Toshio
    • Biomaterials and Biomechanics in Bioengineering
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    • 제2권2호
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    • pp.111-125
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    • 2015
  • For engineers, generating a mesh in porous media (PMs) sometimes represents a smaller computational load than generating realistic stent geometries with computer fluid dynamics (CFD). For this reason, PMs have recently become attractive to mimic flow-diverter stents (FDs), which are used to treat intracranial aneurysms. PMs function by introducing a hydraulic resistance using Darcy's law; therefore, the pressure drop may be computed by test sections parallel and perpendicular to the main flow direction. However, in previous studies, the pressure drop parallel to the flow may have depended on the width of the gap between the stent and the wall of the test section. Furthermore, the influence of parameters such as the test section geometry and the distance over which the pressure drops was not clear. Given these problems, computing the pressure drop parallel to the flow becomes extremely difficult. The aim of the present study is to resolve this lack of information for stent modeling using PM and to compute the pressure drop using several methods to estimate the influence of the relevant parameters. To determine the pressure drop as a function of distance, an FD was placed parallel and perpendicular to the flow in test sections with rectangular geometries. The inclined angle method was employed to extrapolate the flow patterns in the parallel direction. A similar approach was applied with a cylindrical geometry to estimate loss due to pipe friction. Additionally, the pressure drops were computed by using CFD. To determine if the balance of pressure drops (parallel vs perpendicular) affects flow patterns, we calculated the flow patterns for an ideal aneurysm using PMs with various ratios of parallel pressure drop to perpendicular pressure drop. The results show that pressure drop in the parallel direction depends on test section. The PM thickness and the ratio of parallel permeability to perpendicular permeability affect the flow pattern in an ideal aneurysm. Based on the permeability ratio and the flow patterns, the pressure drop in the parallel direction can be determined.

Efficient Representation of Pore Flow, Absorption, Emission and Diffusion using GPU-Accelerated Cloth-Liquid Interaction

  • Jong-Hyun Kim
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제29권6호
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    • pp.23-29
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    • 2024
  • 본 논문에서는 옷감과 입자 기반 유체 해법인 SPH(Smoothed particle hydrodynamics)를 이용한 액체 간의 상호작용으로 표현되는 다공성 흐름(Pore flow), 흡수, 방출 그리고 확산 효과를 GPU 기반으로 빠르게 표현할 수 있는 방법을 제안한다: 1) 옷감-액체의 상호작용에 의해 표현되는 다양한 물리적 효과를 GPU 기반으로 표현할 수 있는 통합형 프레임워크, 2) SPH 기반으로 노드의 포화도를 효율적으로 계산하고 이를 주변 Porous 입자들로 전달하는 방법, 3) 유체 흡수 및 방출 방향을 안정적으로 계산하기 위해 다르시 법칙(Darcy's law)을 기반으로 안정성을 개선시키는 방법, 4) Porous 입자들로 흡수되는 과정에서 유체의 흐름 방향에 따라 흡수되는 양을 조절하는 방법, 마지막으로 5) SPH 입자의 최대 질량이 넘지 않도록 방출할 수 있는 방법을 제시한다. 제안하는 방식의 가장 큰 장점은 모든 연산이 GPU에서 계산되고 동작하기 때문에 빠르게 옷감과 유체의 상호작용으로 표현되는 다공성 재질, 다공성 흐름, 흡수, 반사, 확산 등을 모델링할 수 있다.

Pressure Loss and Enhancement of Heat Transfer in an Annulus Filled with Aluminum Foam

  • Noh, Joo-Suk;Han, Young-Hee;Lee, Kye-Bock;Lee, Chung-Gu
    • International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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    • 제15권1호
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    • pp.17-24
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    • 2007
  • An experimental investigation was carried out for 4 different types of the aluminum foam heat sinks which were inserted into the annulus. The purpose of this study is to examine the feasibility of a heat sink with high performance forced convective water cooling in the annulus. The local wall temperature distribution, inlet and outlet pressures and temperatures, and heat transfer coefficients were measured for heat flux of 13.6, 18.9, 25.1, 31.4 $kW/m^2$ and Reynolds number ranged from 120 to 9,000. Experimental results show that the departure from the Darcy's law is evident from the pressure loss and the friction factor is much higher while the significant enhancement in Nusselt number is obtained, and average Nusselt number of aluminum foam with high pore density is much higher than that of aluminum foam with low pore density. Correlations for the friction factor is proposed and used for design of thermal applications.

Effect of Drying Methods on Longitudinal Liquid Permeability of Korean Pine

  • Lee, Min-Gyoung;Lu, Jianxiong;Jiang, Jiali;Kang, Ho-Yang
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제36권5호
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    • pp.49-55
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    • 2008
  • This study was carried to investigate the effects of steaming and four different drying methods on the longitudinal liquid permeability of Korean pine (Pinus koraiensis Sieb.et Zucc.) board. Four drying methods were air drying, conventional kiln drying, microwave-vacuum drying and high temperature drying. Darcy equation was used for calculating the specific permeability of the small sapwood specimens taken from the treated boards while capillary rising method was used for the heartwood specimens. The sapwood specimens were extracted with water and benzene-alcohol solution to examine the mechanism of liquid flow in treated wood. No significant correlation was found between specific permeability and the number of resin canals of the sapwood specimens. Extraction decreased the differences of specific permeabilities of the sapwood specimens between the five treatment methods. The effects of extraction on the longitudinal permeability are different between five treatments. The fluid path in heartwood was observed by dynamic observation method.

Richairds 방정식의 질량보존적 수치해석 해법에 의한 침투량의 민감도분석 (Sensitivity Analysis of Infiltration using a Mass Conservative Numerical Solution of Richards Equation)

  • 최현일
    • 한국물환경학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.683-688
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    • 2007
  • 질량보존의 법칙과 Darcy의 법칙으로 표현되는 Richards 방정식은 비포화대의 토양수분흐름을 모의하는데 널리 사용되어 왔다. Richards 방정식은 압력수두의 항으로 표현되는 방정식, 토양수분의 항으로 표현되는 방정식, 그리고 이 둘을 혼합한 형태의 방정식 등, 세가지 형태로 표현할 수 있다. 고차의 비선형 항들을 포함하는 이 편미분방정식들을 수치해석방법으로 풀 때, 질량 비보존을 수반하는 오류의 결과가 초래될 수 있다. 세가지 방정식들 중 혼합형 Richards 방정식이, 다른 추가적인 계산없이 질량을 온전히 보존하는 것으로 알려져 있다. 이 연구의 목적은 동질성 토양에서의 1차원적 연직방향 비포화수 흐름모의를 위해, Richards 방정식의 질량보존적 수치해석법을 완전음해 유한차분법으로 개발하고, 이를 통해 민감도 분석을 실시하여 토양특성인자들과 토양종류에 따른 침투율의 변화를 살펴보는 데 있다.

폐기물 매립지에서의 가스 거동에 관한 모델 개발과 적용 (Development and Application of a Landfill Gas Migration Model)

  • 박유철;이강근;박철휘;김용우
    • 자원환경지질
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    • 제29권3호
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    • pp.325-333
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    • 1996
  • 폐기물 매립지 내에셔 가스 흐름을 추정하기 위하여 수치 모델을 개발하였다. 가스 흐름은 밀도에 영향 받는 밀도류이고 매립지 내의 매체는 매우 불균질하므로 단순한 수학적 해법으로 가스 흐름을 추정하기 어렵다. Darcy 방정식과 절량 보존의 법칙을 결합하고 이상 기체 방정식을 도입하여 지배방정식을 만들어지고, 이 지배방정식을 유한요소법으로 풀이하였다. 정류상태 모의의 결과는 AIRFLOW 모델에 의한 모의 결과와 일치한다. 부정류 상태 모의 결과는 질량 보존 평가와 일정 시간 후의 결과를 정류상태의 결과와 비교하여 간접적으로 결과의 신뢰성을 평가하였다. 대우건설에서 1993년에 실시한 난지도 매립지 가스 추출 시험 결과를 모델을 사용하여 분석하였다. 개발된 모델은 1994년 재단법인 한국컴퓨터 프로그램 보호회에 등록되었다.

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