• Title/Summary/Keyword: Gas-solid heat transfer

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분무성형 공정에서 분무액적의 열이력 해석 및 고상분율 예측 (Thermal History Analysis and Solid Fraction Prediction of Gas-Atomized Alloy Droplets during Spray Forming)

  • 이언식
    • 한국분말재료학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.85-94
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    • 1994
  • In order to predict droplet velocity and temperature profiles and fractional solidification with flight distance during spray forming, the Newtonian heat transfer formulation has been coupled with the classical heterogeneous nucleation and the specific solidification process. It has been demonstrated that the thermal profile of the droplet in flight is significantly affected by process parameters such as droplet size, initial gas velocity, undercooling. As the droplet size and/or the initial gas velocity increase, the onset and completion of solidification are shifted to greater flight distances and the solidification process also extends over a wider range of flight distances. The amounts of solid fractions formed during recoalescence, segregated solidification and eutectic solidification are insensitive to droplet size and initial gas velocity whereas those are strongly affected by the degree of undercooling. There are good linear relations between the undercooling and the corresponding solid fractions generated during recoalesced, segregated and eutectic stages.

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발화온도 산출 프로그램 개발 및 적용 (Development of Program for Ignition Temperature and Its Applications)

  • 박원희;조영민;권태순
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.243-250
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    • 2017
  • 목재와 같은 고체에서 불이 붙는 화재현상은 고체가 외부로부터 열을 받아 재료가 열분해 과정을 통하여 생성된 가스가 연소되는 현상을 포함한다. 이러한 고체의 열분해 현상은 외부로부터 유입되는 에너지의 양, 고체재료의 열이 확산되는 정도, 고체표면과 인접하여 있는 공기와의 열전달 정도를 포함한 고체재료와 주변과의 열전달 및 고체의 표면방사율 및 주변의 공기 중 산소의 분율 등 매우 여러 인자와 복잡하게 연결되어 있다. 본 논문에서는 화재현상을 가장 간단히 모사하기 위하여 필요한 발화온도를 산출하였다. 콘칼로리미타를 이용하여 다양한 목재시편을 이용하여 목재시편에 유입되는 열유속을 다양하게 제어하여 발화시간을 측정하였으며 이를 이용하여 발화온도를 산출하였다. 이를 위하여 사용자가 쉽게 사용할 수 있는 발화온도 산출 프로그램을 개발하였다. 고려된 목재는 5종류로 저밀도 MDF, 고밀도 MDF, 합판, 방부목, PB 등이며 다양한 두께에 대하여 고려하였다. 본 논문에서 제시된 발화온도는 고체의 화재 전파현상을 해석하는데 활용될 수 있다.

하이드레이트 펠릿의 비평형 분해과정 수치해석 (NUMERICAL ANALYSIS OF NON-EQUILIBRIUM HYDRATE PELLET DECOMPOSITION)

  • 강정호;남진현;김찬중;송명호
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.50-57
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    • 2008
  • The prediction of hydrate pellet decomposition characteristics is required to design the regasification process of GTS (gas to solid) technology, which is considered as an economic alternative for LNG technology to transport natural gas produced from small and stranded gas wells. Mathematical model based on the conservation principles, the phase equilibrium relation, equation of gas state and phase change kinetics was set up and numerical solution procedure employing volume averaged fixed grid formulation and extended enthalpy method are implemented. Initially, porous methane hydrate pellet is at uniform temperature and pressure within hydrate stable region. The pressure starts to decrease with a fixed rate down to the final pressure and is kept constant afterwards while the bounding surface of pellet is heated by convection. The predicted convective heat and mass transfer accompanied by the decomposed gas flow through hydrate/ice solid matrix is reported focused on the comparison of spherical and cylindrical pellets having the same effective radius.

하이드레이트 펠릿의 비평형 분해과정 수치해석 (NUMERICAL ANALYSIS OF NON-EQUILIBRIUM HYDRATE PELLET DECOMPOSITION)

  • 강정호;남진현;김찬중;송명호
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년도 학술대회
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    • pp.268-275
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    • 2008
  • The prediction of hydrate pellet decomposition characteristics is required to design the regasification process of GTS (gas to solid) technology, which is considered as an economic alternative for LNG technology to transport natural gas produced from small and stranded gas wells. Mathematical model based on the conservation principles, the phase equilibrium relation, equation of gas state and phase change kinetics was set up and numerical solution procedure employing volume averaged fixed grid formulation and extended enthalpy method are implemented. Initially, porous methane hydrate pellet is at uniform temperature and pressure within hydrate stable region. The pressure starts to decrease with a fixed rate down to the final pressure and is kept constant afterwards while the bounding surface of pellet is heated by convection. The predicted convective heat and mass transfer accompanied by the decomposed gas flow through hydrate/ice solid matrix is reported focused on the comparison of spherical and cylindrical pellets having the same effective radius.

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하이드레이트 펠릿의 비평형 분해과정 수치해석 (NUMERICAL ANALYSIS OF NON-EQUILIBRIUM HYDRATE PELLET DECOMPOSITION)

  • 강정호;남진현;김찬중;송명호
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년 추계학술대회논문집
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    • pp.268-275
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    • 2008
  • The prediction of hydrate pellet decomposition characteristics is required to design the regasification process of GTS (gas to solid) technology, which is considered as an economic alternative for LNG technology to transport natural gas produced from small and stranded gas wells. Mathematical model based on the conservation principles, the phase equilibrium relation, equation of gas state and phase change kinetics was set up and numerical solution procedure employing volume averaged fixed grid formulation and extended enthalpy method are implemented. Initially, porous methane hydrate pellet is at uniform temperature and pressure within hydrate stable region. The pressure starts to decrease with a fixed rate down to the final pressure and is kept constant afterwards while the bounding surface of pellet is heated by convection. The predicted convective heat and mass transfer accompanied by the decomposed gas flow through hydrate/ice solid matrix is reported focused on the comparison of spherical and cylindrical pellets having the same effective radius.

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1차원 기체-고체 반응기 모델의 로터리킬른 환원로 적용 (Simplified 1-Dimensional Model of Gas-Solid Reactor : Adapting to Coal Reduction Rotary Kiln)

  • 한택진;최상민
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.75-78
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    • 2012
  • Rotary kiln furnace is one of the most widely used reactors in industrial field. In this paper, 0-dimensional heat and mass balance for direct coal flame rotary kiln was performed preferentially, then a simplified 1-dimensional model was developed based on 0-dimensional analysis data to proceed additional thermal analysis. Compared the results with the currently operating rotary kiln data to validate 1-dimensional model. Through this procedure, it can help to derive fundamental idea for design and operation of rotary kiln.

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삼상슬러리 기포탑에서 액상의 표면장력이 열전달 계수에 미치는 영향 (Effects of Liquid Surface Tension on the Heat Transfer Coefficient in a Three-Phase Slurry Bubble Column)

  • 임호;임대호;진해룡;강용;정헌
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권3호
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    • pp.499-504
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    • 2012
  • 산업현장에서 자주 접하는 액상의 물성인 표면장력이 상대적으로 작은 액상으로 구성된 삼상슬러리 기포탑에서 총괄 열전달 특성을 고찰하였다. 기포탑 내부의 열전달 현상은 기포탑 내부의 수직 열원과 기포탑 간의 열전달계를 구성하여 고찰하였으며 열전달 계수는 정상상태에서 열원표면의 온도와 기포탑 내부의 평균 온도의 차를 측정하여 결정하였다. 기체유속($U_G$), 슬러리 상에 포함된 고체입자의 분율($C_S$) 그리고 연속 액상의 표면장력(${\sigma}_L$)이 기포탑 내부의 총괄 열전달 계수(h)에 미치는 영향을 규명하였다. 기포탑 내부 열원 표면과 기포탑 벌크영역 간의 온도차는 시간의 변화에 따른 온도차 요동을 측정하여 그 평균값으로 결정하였다. 기포탑 내부 열원표면과 기포탑 벌크 영역 간의 온도차 요동은 연속 액상의 표면장력이 감소할수록 진폭이 감소하였으며 온도차의 평균값도 감소하였다. 내부 수직 열원과 기포탑 간의 총괄 열전달 계수는 기체의 유속과 슬러리 상에 포함된 고체입자의 분율이 증가함에 따라 증가하였으며 연속 액상의 표면장력이 증가함에 따라 감소하였다. 표면장력이 물보다 작은 연속 액상의 기포탑에서 측정된 총괄 열전달 계수는 본 연구의 범위 내에서 실험변수와 무차원군의 상관식으로 나타낼 수 있었다.

일방향 연계를 활용한 연속가변 추력제어 시스템의 열전달 해석 (Heat Transfer Analysis for Variable Thrust Control System Using 1-Way Coupling)

  • 이지훈;장한나;김규빈;조진연;곽재수;고준복;박성한
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.388-391
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    • 2017
  • 본 연구에서는 상용 전산 유체 해석 코드와 상용 유한 요소 해석 코드를 연계하여 연속가변 추력제어 시스템의 열전달 해석을 수행하였다. 유동해석을 수행하여 온도 및 대류 열전달 계수를 도출하였고, 이 결과 값을 Mapping 방식을 이용하여 열전달 해석의 경계 조건으로 부가하였다. 열전달 해석을 수행하여 왕복 운동하는 추력조절기의 기밀을 위하여 장착되는 O-ring에 전달되는 온도를 예측하였다.

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Experimental Study on Mass Transfer Rate at the Packed Column of Solar Cooling Liquid Desiccant System Using Counter Flow Configuration

  • Hengki R, R.;Choi, K.H.;Yohana, Eflita;Sukmaji, I.C.;Kim, J.R.
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2009년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.155-161
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    • 2009
  • Desiccant systems have been proposed as energy saving alternatives to vapor compression air conditioning for handling the latent load. Use of liquid desiccants offers several design and performance advantages over solid desiccants, especially when solar energy is used for regeneration. The liquid desiccants contact the gas inside the packed column and the heat transfer and mass transfer will occur. This proposal is try study the mass transfer and heat transfer inside the packed column of dehumidifier and regenerator systems. And later on, the rates of dehumidification and regeneration that were affected by desiccant flow rates, air temperature and humidity, and desiccant temperature and all that variation will influence the performance of the systems.

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액적 충돌에 동반된 열전달에 관한 수치적 연구 (Numerical Study of Heat Transfer Associated with Droplet Impact)

  • 김성일;손기현
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.1897-1902
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    • 2004
  • Numerical analysis of the heat transfer associated with droplet impact on a hot solid surface is performed by solving the mass, momentum and energy equations for the liquid-gas region. The deformed droplet shape is tracked by a level set method which is modified to achieve volume conservation during the whole calculation procedure and to include the effect of contact angle at the wall. The numerical method is validated through test calculations for the cases reported in the literature. Based on the numerical results, the effects of advancing/receding contact angle, impact velocity and droplet size on the heat transfer during droplet impact are quantified.

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