• 제목/요약/키워드: Flow mixing

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한국 남해의 수온역전현상 (Inversion Phenomena of Temperature in the Southern Sea of Korea)

  • 김희준;육상섭
    • 한국수산과학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.111-116
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    • 1983
  • 1965년부터 1979년까지의 해양관측자료를 사용하여 우리나라 남해에서 일어나는 수온역전현상을 조사하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 역전현상은 여름보다 겨울에 6배정도 많이 일어난다. 2) 겨울의 경우, 남해 서부해역에서는 수온역전이 모든 수심에서 골고루 일어나는 반면, 동부해역에서는 주로 표층에서 일어난다. 3) 여름의 경우, 서부해역에서는 역전층이 주로 수온약층 아래에 형성되는 반면, 동부해역에서는 주로 표층에 형성된다. 겨울의 역전현상은 기본적으로는 표면 냉각효과에 의해서 생기는 것으로 생각된다. 다만, 서부와 동부해역에서 역전층이 형성되는 수심에 차이가 있는 것은 쓰시마난류 영향의 정도가 양해역에서 크게 다르기 때문이라고 보여진다. 여름의 경우 서부해역에서는 쓰시마난류와 황해 저층냉수가 수온약층 밑에서 혼합되는 과정에서 생기는 것으로 보이고, 동부해역에서는 보다 수온이 낮은 물이 표층을 따라 유입하기 때문에 일어나는 것으로 생각된다.

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RP-1연료를 사용한 농후연소 가스발생기의 최적설계 및 연소해석 (Optimal Design and Combustion Analysis of Fuel-rich Gas Generator for Liquid Rocket Engine Based on RP-1 fuel)

  • 권순탁;이창진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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    • pp.258-261
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    • 2003
  • 액체로켓 엔진에 사용되는 가스발생기의 최적설계와 연소해석을 수행하였다. 추진제는 RP-1/LOx 이고, open cycle터보펌프 시스템을 사용하였으며, 가스발생기는 농후(fuel-rich)연소를 적용하였다. 최적설계의 목적함수는 주연소실의 비추력이 최대가 되는 것으로 하였다. 설계변수는 가스발생기의 O/F비, 유량(mass flow rate into gas generator), 터빈 노즐 출구 각, 부분분사비, 그리고 터빈 원주속도로서 이들을 이용하여 가스발생기의 열역학적 성능을 계산하였고, 설계제한조건인 가스발생기 연소실 총온도와 터빈-펌프의 출력일치(matching)를 만족하면서 목적함수를 최대화 할 수 있는 가스발생기의 형상과 성능조건을 확인하였다. 연소해석을 통하여 난류고리 장착에 따른 연소가스의 혼합길이와 연소실 직경을 검토하고, 반경방향의 온도분포 등을 살펴보았다.

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Improvement of Cooling Technology through Atmosphere Gas Management

  • Renard, Michel;Dosogne, Edgar;Crutzen, Jean-Pierre;Raick, Jean-Marc;Ma, Jia Ji;Lv, Jun;Ma, Bing Zhi
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제8권6호
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    • pp.217-222
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    • 2009
  • The production of advanced high strength steels requires the improvement of cooling technology. The use of high cooling rates allows relatively low levels of expensive alloying additions to ensure sufficient hardenability. In classical annealing and hot-dip galvanizing lines a mixing station is used to provide atmosphere gas containing 3-5% hydrogen and 97-95% nitrogen in the various sections of the furnace, including the rapid cooling section. Heat exchange enhancement in this cooling section can be insured by the increased hydrogen concentration. Drever International developed a patented improvement of cooling technology based on the following features: pure hydrogen gas is injected only in the rapid cooling section whereas the different sections of the furnace are supplied with pure nitrogen gas; the control of flows through atmosphere gas management allows to get high hydrogen concentration in cooling section and low hydrogen content in the other furnace zones. This cooling technology development insures higher cooling rates without additional expensive hydrogen gas consumption and without the use of complex sealing equipments between zones. In addition reduction in electrical energy consumption is obtained. This atmosphere control development can be combined with geometrical design improvements in order to get optimised cooling technology providing high cooling rates as well as reduced strip vibration amplitudes. Extensive validation of theoretical research has been conducted on industrial lines. New lines as well as existing lines, with limited modifications, can be equipped with this new development. Up to now this technology has successfully been implemented on 6 existing and 7 new lines in Europe and Asia.

케로신/액체산소 동축 와류형 분사기에 대한 수치해석 모델 고찰 (On Numerical Modeling of Kerosene/Liquid Oxygen Coaxial Swirl Injectors)

  • 김성구;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.729-732
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    • 2010
  • 본 연구는 케로신과 액체산소를 추진제로 사용하는 동축 와류형 분사기를 해석하기 위해 체계적인 물리 모델링을 수행하였다. 먼저 초임계 압력 조건에서 나타나는 실제유체의 열역학 및 전달 물성치를 계산할 수 있는 서브루틴 라이브러리를 구축하였으며, 층류 화염편 해석 코드와 연동하여 케로신 난류연소장의 국소화염구조를 해석하였다. 설계 목적에 맞는 계산 효율성을 확보하기 위해 동축 와류형 분사기는 RANS 기반의 2차원 축대칭 선회 유동으로 해석하였으며, 실험 결과가 존재하는 비연소 동축선회 제트 유동을 통해 예측정확도를 검증하였다. 실제 고압 연소를 수반하는 동축 와류형 분사기의 경우, 기존의 RANS 모델은 급격한 밀도 구배가 수반되는 선회 막 유동의 혼합층에서 과도한 난류확산을 야기하였으며, 난류모델의 수정을 위해 보다 심도 있는 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

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전단 동축형 인젝터를 통해 분사된 기체메탄-기체산소 확산화염의 연소특성 (Combustion Characteristics of a Gaseous Methane-Gaseous Oxygen Diffusion Flame Sprayed by a Shear Coaxial Injector)

  • 홍준열;배성훈;권오채;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.41-48
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    • 2017
  • 전단 동축형 인젝터를 통해 분사된 친환경 이원추진제 기체메탄-기체산소의 연소특성을 규명하기 위한 연구를 수행하였다. DSLR카메라를 이용하여 다양한 연소조건에서 화염을 촬영하였고, 이미지 후처리 기법을 통해 화염형상을 정량화한 후 그 특성을 분석하였다. 안정화 관점에서 확산화염은 anchored flame regime과 blow-off regime으로 구분될 수 있었으며, 산화제 레이놀즈 수($Re_o$)가 증가함에 따라 부착화염의 형성, 화염의 길이가 증가하는 경향을 나타냈다. 본 실험에 이용된 전단 동축형 인젝터는 추진제 제트의 운동량 확산에만 종속하고 그리 양호하지 않은 혼합으로 인해 분사방향으로 길이가 긴 화염을 형성하게 되므로 보다 큰 연소실 길이직경비가 요구됨을 확인할 수 있었다.

프로판 엔진의 배기 포트에서 탄화수소 산화율 추정 (Estimation of Hydrocarbon Oxidation by Measuring He Concentrations in an SI Engine Exhaust Port)

  • 이형승;박종범;민경덕;김응서
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제24권5호
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    • pp.660-667
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    • 2000
  • In order to investigate the exhaust structure and secondary oxidation of unburned hydrocarbon (HC) in the exhaust port, concentrations of individual HC species were measured in exhaust process, the degree of oxidation were obtained. Using a solenoid-driven fast sampling system on single-cylinder research engine fueled with 94% propane, the profiles of unburned hydrocarbons (HCs) and non-fuel HCs with a propane fueled engine were obtained from several locations in the exhaust port during the exhaust process. The sampled gases were analyzed using a gas chromatography of HC species with 4 or lesser carbon atoms. The change of total HC concentration and HC fractions of major components through the exhaust port were discussed. The results showed that non-uniform distribution of HC concentration existed around the exhaust valve and changed with time, and that the exhaust gas exhibited nearly uniform concentration profile at port exit, which was due to mixing and oxidation. Also it could be known that bulk gas with relatively high HC concentration came out through the bottom of the exhaust valve. To estimate the mass-based degree of HC oxidation in the exhaust port from measured HC concentrations, a 3-zone diagnostic cycle simulation and plug flow modeling were used. The degree of oxidation ranged between 26 % and 36 % corresponding to the engine operation conditions.

비개착식 지반공동 긴급복구를 위한 충전재료 개발에 관한 기초 연구 (Fundamental study on the development of Filling materials for Trenchless Emergency Restoration of Ground cavity)

  • 유남재;한중근;이강일
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.97-107
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    • 2017
  • 최근 도심지에서 지반함몰이 많이 발생하고 있으며 복구작업시 현장 주변 통제로 매우 복잡하고 불편하고 복구대책 공법으로 그라우팅 및 흙메우기 공법이 적용되고 있지만 지반 내 지하수위의 존재 및 공동상태에 따라 재료분리 현상이 발생하거나 많은 양의 복구재료가 요구되는 경우가 많고 지하수의 흐름에 따라 지반 내에서 유실되는 경우도 발생하고 있어 본 연구는 도심지에서 지반함몰이 발생하고 신속하게 복구하는 것을 목표로 지반공동의 긴급보강을 위해 비개착식 공법에 적용할 파우치형 충전재를 개발하는 것으로 지하수의 온도에 따라 충전재의 압축강도 및 팽창비가 다른 것과, 알루미나 파우더의 혼합을 통해 압축강도와 팽창률을 조절할 수 있음을 확인했다.

플라스틱 기재 위에 polysilazane을 이용한 UV 경화형 하드코팅 도막 제조 (Preparation of UV Cured Hard Coating Films Using Polysilazane on Plastic Substrates)

  • 양준호;조용주;송기창
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권2호
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    • pp.162-168
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    • 2018
  • 유기 및 무기 폴리실라잔을 우레탄 아크릴레이트와 혼합시킴에 따라 UV 경화형 하드 코팅 용액을 제조하였다. 이용액을 polymethylmethacrylate (PMMA) 시트에 흐름 코팅한 후 UV 경화시킴에 의해 UV 경화형 하드 코팅 도막을 제조하였다. 이 과정 중 폴리실라잔의 종류 및 첨가량을 변화시켜 코팅 도막의 물성에 미치는 영향을 살펴보았다. 그 결과 유기 폴리실라잔의 경우 $95^{\circ}$의 수접촉각을 보여 높은 소수성을 나타내었으며, 7H의 연필경도와 92%의 가시광선 투과율을 보였다. 반면에 무기 폴리실라잔을 코팅한 도막은 8H의 높은 연필경도와 기재와의 우수한 접착력 및 $82^{\circ}$의 수접촉각을 나타내었다.

TiO2 박막의 온도에 따른 산소공공의 분포와 전기적인 특성사이의 상관성 (Relationship between Electrical Characteristics and Oxygen Vacancy in Accordance with Annealing Temperature of TiO2 Thin Film)

  • 오데레사
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.664-669
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    • 2018
  • 본 연구는 투명산화물반도체의 전기적인 특성과 산소공공과의 관계를 알아보기 위해서 $TiO_2$ 박막을 증착하여 MIM 구조를 만들어서 전압전류 특성을 관찰하였다. 산소공공은 XPS분석으로 이루어졌으며, 커패시턴스를 측정하여 전하의 용량이 많은 곳에서 산소공공이 어떤 영향을 주는가에 대하여도 조사하였다. 열처리를 통하여 결정질구조로 변하는 $TiO_2$ 박막은 산소공공이 가장 낮은 곳에서 커패시턴스 값이 가장 높았으며, 전하의 양이 많았다. 따라서 전하의 양이 많은 $TiO_2$박막이 $CO_2$ 가스에 대하여 가장 잘 민감하게 반응하는 것을 확인하였다.

상하수처리를 위한 새로운 고효율 응집/여과 장치 (A Novel High Rate Flocculator/Filter in Water and Wastewater Treatment)

  • ;;권대영
    • 상하수도학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.149-154
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    • 2005
  • Conventionally used flocculation tanks require large space and high energy requirement for mixing. Static flocculators using gravel bed filter operate at a lower flow rate ($5-10m^3/m^2{\cdot}h$). Further, the cleaning of this system is difficult. A novel high rate static flocculator/filter developed at UTS packed with buoyant media such as polystyrene, polypropylene has been found to operate at higher filtration rates (30-45 $5-10m^3/m^2{\cdot}h$). They can easily be cleaned with minimal energy. Detailed experiments conducted with an artificial kaolin clay solution show that buoyant media is an excellent static flocculator in producing uniform filterable microflocs (12-15 m) even when it is operated at a high rate of 30-40 m/h. Detailed filtration experiments were conducted in a wastewater treatment plant to treat the biologically treated effluent with a floating media of depth of 120 cm. This filter was able to remove majority of phosphorus and remaining solids. It reduced significantly the fecal coliforms and fecal streptoccoci, thus requiring less amount of chlorine for disinfection. The advantage of this system is the low energy and water requirement for cleaning of filter bed. The periodic backwash adopted 30 seconds air and water and 30 seconds water cleaning every 90 minutes filter operation. Thisis equivalent to 1-2% of filtered water production. Mechanical cleaning system on the other hand, requires very low energy requirement (<1% of filtered water production).