난류 유동장으로 분사되는 액체 제트의 액주 분열과 액적 미립화 현상에 관한 LES를 수행하였다. 기체상태의 공기 유동해석에 Eulerian 해법을 사용하고, 액적 추적을 위하여 Lagrangian 해법을 사용하여 기체-액체간 이상유동(two phase flow) 해석을 수행하였다. 액적 분열 과정 모사에 blob-KH 분열 모델을 적용하여 액주와 액적의 분열이 관찰되었다. 일정한 공기 유동 조건에서 액체 분사 속도 변화를 통한 액체-기체 운동량 플럭스 비의 변화에 따른 액체 제트의 침투깊이를 조사하였으며 실험결과와 유사함을 알 수 있었다. 분사 제트의 분열에 따라 유동장에 존재하는 액적의 분포를 Sauter 평균 입경(SMD)의 분석을 통해 수행하였다.
분리막의 기공 크기 및 분포도를 분석하기 위한 다양한 측정법이 있지만 10-50 nm 범위의 한외여과막 기공크기를 정확하게 측정하기가 까다롭다. 따라서 gas-liquid displacement porometer (GLDP)와 liquid-liquid displacement porometer(LLDP) 기공 특성 측정법 두 가지를 이용하여, 10-100 nm의 기공크기를 갖는 세 종류의 세라믹 분리막(K-100, A-100, A-20)의 기공 크기 및 분포도를 비교 분석하였다. GLDP는 한외여과막의 최대 기공크기를 측정하는데 적합한 분석법으로 확인되었고, LLDP로 측정된 평균 기공크기가 분리막의 분리 성능 결과와 더 연계되어 있었다. 또한 LLDP는 10-50 nm 범위의 기공크기를 측정하는데 적합한 기공 분석법으로 확인되었으나, GLDP 보다 낮은 정밀도와 높은 민감도를 나타내었다. 다양한 기공 특성 분석법 가운데, 최근 상용화된 LLDP 기술은 종래의 측정법으로 알지 못했던 유용한 결과들을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
개방형 사이클의 액체로켓엔진에서는 추진제 중 일부를 연소시켜 터빈 구동용 가스를 생성시키는 가스발생기가 사용되며, 개방형 사이클 액체로켓엔진의 주요 구성품으로서 가스발생기 자체의 연소성능 및 특성을 파악하기 위한 연소시험이 요구된다. 하지만, 가스발생기에서 생성된 연소가스는 터빈 매니폴드의 터빈 노즐에서 질식이 이루어지기 때문에 가스발생기뿐만 아니라 터빈 매니폴드 내부 부피를 고려해야만 가스발생기의 연소 성능 및 특성, 그리고 음향 특성을 정확히 파악할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 터빈 매니폴드 모사장치를 이용한 가스발생기 연소시험 결과를 기술하고 가스발생기 단독 연소시험 결과를 이용한 특성 예측을 설명한다.
Application of gas assisted injection molding has been expanded during last two decades because of many advantages such as design flexibility, dimensional stability, reduction of machine tonnages, and so on. However, the surface defects including hesitation mark and gloss difference are observed for thick parts. Difficulties in lay-out of the gas channel and processing condition are another disadvantages. Liquid gas assisted injection molding(LGAIM), in which a liquid with a boiling point lower than the temperature of the polymer melt is injected into the melt stream, and travels with the melt into the mold where it vaporizes and pushes the melt downstream and against the cavity walls to create hollow channels within the part, is a good alternative of the conventional gas assisted injection molding especially in manufacturing simple and very thick parts. Though this is a new frontier of the innovation in the injection molding industry, there is no guideline for the design and processing conditions. In this paper, theoretical analysis has been made to describe the hollow formation dynamics in LGAIM. This model provides an insight into LGAIM process: explains why LGAIM has advantages over conventional gas assisted injection molding, and gives a guideline for the design and processing conditions.
A simulation study on SCR (Steam Carbon dioxide Reforming) process in gas-to-liquid (natural gas to Fischer-Tropsch synthetic fuel) process was carried out in order to find optimum reaction conditions for GTL (gas-to-liquid) process reaction. Optimum SCR operating conditions for synthesis gas to FT (Fischer-Tropsch) process were determined by changing reaction variables such as feed temperature and pressure. During the simulation, overall synthesis process was assumed to proceed under steady-state conditions. It was also assumed that physical properties of reaction medium were governed by RKS (Redlich-Kwong-Soave) equation. SCR process was considered as reaction models for synthesis gas in GTL proess. The effect of temperature and pressure on SCR process $H_2$/CO ratio and the effect of reaction pressure on SCR reaction were mainly examined. Simulation results were also compared to experimental results to confirm the reliability of simulation model. Simulation results were reasonably well matched with experimental results.
In the absorption process of water vapor in a liquid film, the composition of the gas phase, in which a non-absorbable gas is combined with the absorbate influences the transport characteristics remarkably. In the present study, the absorption processes of water vapor into aqueous solution of lithium bromide in the presence of non-absorbable gases were investigated analytically. The continuity, momentum, energy and diffusion equations for the solution film and gas phase were formulated in integral forms and solved numerically. It was found that the mass transfer resistance in gas phase increased with the concentration of non-absorbable gas. However the primary resistance to mass transfer was in the liquid phase. As the concentration of non-absorbable gas in the absorbate increased, the liquid-vapor interfacial temperature and concentration of absorbate in solution decreased, which resulted in the reduction of absorption rate. The reduction of mass transfer rate was found to be significant for the addition of a small amount of non-absorbable gas to the pure vapor, especially at the outlet of an absorber where non-absorbable gases accumulated. At higher non-absorbable gas concentration, the decrease of absorption flux was almost linear to the volumetric concentration of non-absorbable gas.
To predict the average liquid level under the condition of the countercurrent stratified two-phase flow in a pipe, an analytical model has been suggested. This is made by introducing the interfacial level gradient into the liquid-phase and the gas-phase momentum equations. The analytical method for the gas-phase pressure drop calculation with f$_i$$\neq$ f$_G$ has also been described using the liquid level prediction model developed in the present study.
삼상유동층에서 수력학적 유사성을 규모인자(scaling factor)를 이용하여 해석하였다. 규모인자는 직경이 다른 두 종류의 삼상유동층간의 기체, 액체, 그리고 고체입자의 체류량과 단위면적당 유효부피흐름속도를 기준으로 정의하였다. 두 종류 삼상유동층의 직경은 각각 0.102 m와 0.152 m이었다. 여과된 압축공기, 물 그리고 밀도가 2,500 kg/$m^3$인 유리구슬을 각각 기체, 액체 그리고 유동고체입자로 사용하였다. 각 삼상유동층에서 각 상들의 체류량은 정압강하법에의해 결정하였다. 기체 및 액체의 유속 그리고 고체유동입자의 크기가 각 상들을 기준으로한 규모인자와 유효부피흐름속도를 기준으로한 규모인자에 미치는 영향을 검토하였다. 직경이 다른 두 삼상유동층에서 기체 체류량의 편차는 기체와 액체의 유속이 증가함에 따라 감소하였으나 유동입자의 크기가 증가함에 따라 증가하였다. 직경이 다른 두 종류 삼상유동층에서 액체 체류량 편차는 기체와 액체 그리고 고체유동입자의 크기가 증가함에 따라 감소하였다. 두 종류 삼상유동층에서 고체입자 체류량 편차는 기체유속과 유동입자의 크기가 증가함에 따라 증가하였으나 액체의 유속이 증가함에 따라 감소하였다. 직경이 다른 두 종류 삼상유동층에서 유효부피흐름속도를 매개로 한 규모인자는 기체유속과 유동입자의 크기가 증가함에 따라 감소하였으나 액체의 유속이 증가함에 따라 증가하였다. 본 연구에서 정의된 규모인자는 삼상유동층 공정의 수력학적 유사성을 해석하는데 효과적으로 사용될 수 있었다.
Flameless combustion, well known as MILD (Moderate Intensity Low oxygen Dilution) combustion or CDC(Colorless Distributed Combustion), is considered as one of the promising technology for achieving low NOx and CO emissions with improving thermal efficiency of combustion system. In this paper, the effects of exhaust gas dilution rate on formation of flameless combustion of liquid fuel were analyzed using three-dimensional numerical simulations for application of gas turbine combustor with high power density. Results show that the local high temperature region was decreased and flame temperature was spatially uniformly distributed due to higher dilution rate of burnt gas as similar pattern of gas phase flameless combustion. But the evaporation and mixing process of liquid fuel are found to be another important factors for formation of flameless combustion.
The present study was performed to develop the removal system of the offensive gases, including hydrogen sulfide of acid gas, ammonia or amice of base gas, from the nightsoil treatment plant. In order to remove the offensive gases, the Fe-EDTA system liquid phase catalytic oxidation method with the bubble lift column reactor was employed. From the results obtained, it was confirmed that the offensive gases can be deodorized simultaneously and also hydrogen sulfide of acid gas, ammonia of base gas completely removed at pH 6.45. In addition, as input gases feed rate the efficiency of acid gas did not change but the efficiency of base gases decreased to approximately 90 % at pH 6, 0. From the result of particle size analyzer, it was found that the particle sizes including sulfur and other impurites grew up to $21{\mu}m$ over 72hour reaction time.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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