An accurate prediction of the bypass flow is of great importance in the VHTR core design concerning the fuel thermal margin. Nevertheless, there has not been much effort in evaluating the amount and the distribution of the core bypass flow. In order to evaluate the behavior and the distribution of the coolant flow, a unit-cell experiment was carried out. Unit-cell is the regular triangular section which is formed by connecting the centers of three hexagonal blocks. Various conditions such as the inlet mass flow rate, block combinations and the size of bypass gap were examined in the experiment. CFD analysis was carried out to analyze detailed characteristics of the flow distribution. Commercial CFD code FLUENT 6.3 was validated by comparing with the experimental results. In addition, SST model and standard k-$\varepsilon$ model were validated. The results of CFD simulation show good agreements with the experimental results. SST model shows better agreement than standard k-$\varepsilon$ model. Results showed that block combinations and the size of the bypass gap have an influence on the bypass flow ratio but the inlet mass flow rate does not.
Journal of Korean Society of Occupational and Environmental Hygiene
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v.28
no.3
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pp.273-282
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2018
Objectives: Dustiness of nanomaterials is considered as exposure index of essential material. Research on dustiness of nanomaterial is needed to control exposure in workplaces. Method: Dustiness measurement using vortex shaker were installed in the laboratory. Nanomaterials, 1 g, was put in the glass test tube and shaked using vortex shaker. Aerosol dispersed was measured using scanning mobility particle sizer(SMPS) and optical particle counter(OPC). Mass concentration using PVC filter and cassette was measured and TEM grid sampling was conducted. Total particle concentration and size distribution were calculated. Image and chemical composition of particles in the air were observed using transmission electron microscopy and energy dispersive X-ray spectrometer. Eleven different test nanomaterials were used in the study. Results: Rank of mass concentration and particle number concentration were coincided in most cases. Rank of nanomateirals with low concentration were not coincided. Two types of fumed silica had the highest mass concentration and particle number concentration. Indium tin oxide, a mixture of indium oxide and tin oxide, had high mass concentration and particle number concentration. Indium oxide had very low mass concentration and particle number concentration. Agglomeration of nanoparticles in the air were observed in TEM analysis and size distribution. In this study, mass concentration and particle number concentration were coincided and two index can be used together. The range of dustiness in particle number concentration were too wide to measure in one method. Conclusion: Particle number concentration ranged from low concentration to high concentration depend on type of nanomaterial, and varied by preparation and amount of nanomaterial used. Further study is needed to measure dustiness of all nanomaterial as one reference method.
Multi-dimensional hydrodynamic and water quality models are widely used to simulate the physical and biogeochemical processes in the surface water systems such as reservoirs and estuaries. Most of the models have adopted the Eulerian grid modeling framework, mainly because it can reasonably simulate physical dynamics and chemical species concentrations throughout the entire model domain. Determining the optimum grid cell size is important when using the Eulerian grid-based three-dimensional water quality models because the characteristics of species are assumed uniform in each of the grid cells and chemical species are represented by concentration (mass per volume). The objective of this study was to examine the effect of grid-size of a three dimensional hydrodynamic and water quality model (EFDC) on hydrodynamics and mass transport in the Saemangeum Reservoir. Three grid resolutions, respectively representing coarse (CG), medium (MG), and fine (FG) grid cell sizes, were used for a sensitivity analysis. The simulation results of numerical tracer showed that the grid resolution affects on the flow path, mass transport, and mixing zone of upstream inflow, and results in a bias of temporal and spatial distribution of the tracer. With the CG, in particular, the model overestimates diffusion in the mixing zone, and fails to identify the gradient of concentrations between the inflow and the ambient water.
Proceedings of the Polymer Society of Korea Conference
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2006.10a
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pp.113-113
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2006
Polymer separations are used to obtain information on molecular distributions (molecular-weight distribution, chemical-composition distribution, functionality-type distribution, etc.). The existing methods, such as size-exclusion chromatography are reliable, but imperfect. New methods and improvements to existing methods are being studied and some of the results will be discussed. In addition, comprehensive two-dimensional liquid chromatography allows the complete characterization of two mutually dependent distributions. LCxSEC chromatograms provide a very good qualitative impression of the distributions, but calibration is not straightforward. Finally, progress in mass spectrometry allows much better information to be obtained.
Real-time aerosol measuring instruments have been widely used for the measurement of atmospheric aerosol, diesel particulate matter, or material synthesis. A scanning mobility particle sizer (SMPS) measures the number size distribution of particles using electrical mobility detection technique. An aerodynamic particle sizer (APS) is used to determine the number concentration and the mean aerodynamic diameter of test particles. An electrical low-pressure impactor (ELPI) is a multi-stage impaction device to separate airborne particles into aerodynamic size classes using particle charging and electrical detection techniques. In this study, the performance of these instruments were evaluated to assess their ability to obtain mass concentrations from particle number concentration measurements made as a function of particle size. The effect of determination of particle density on the measurement of mass concentration was investigated for the three instruments.
Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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2003.11a
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pp.113-118
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2003
An investigation has been carried out on collision-induced dissociation (CID) in the development of an analytical protocol for the determination of polycyclic aromatic hydrocarbons (PARs) by ion trap tandem mass spectrometry. Two different considerations were used to choose the optimal CID conditions for complex matrix environmental samples, namely, to determine the highest signal-to-noise (SIN) ratio and the other to eliminate the background interferences originated from complex matrix samples. The PAR content of agricultural soil was measured to estimate overall distribution of PAR in throughout the country, we collected and analyzed 226 soil samples from paddy and upland soil. The average content of total PAR in all samples was 236 ${\mu}g$$kg^{-1}$, and the range was from 23.3 to 2, 834 ${\mu}g$$kg^{-1}$. The overall distribution of PAR was found to be closely related to the pollution sources, the size of city and the type of industry.
Thermomechanical analysis is conducted on the radioactive repository in deep rock mass considering the in-situ stress, excavation and thermal loading of a radioactive waste. Thermomechanical properties of a discontinuous rock mass are estimated by a theoretical method so called sequential analysis. Using the estimated properties as input for finite element analysis, the influence on temperature distribution and thermal stress is analyzed within the scope of 2-dimensional steady state and transient heat transfer and coupled thermal elastic plastic behaviour. Granitic rock mass is taken for this analysis. The analysis is done for two different rock mass conditions, i.e. continuous-homogeneous and highly jointed conditions, for the purpose of comparison. In the case of steady state, the extent of disturbed zone around the storage tunnel due to the heat production of the spent-fuel canister varies depending on the thermomechanical properties of the rock mass. In the case of transient analyses, the response of the jointed rock mass to the thermal loading after radioactive waste disposal varies significantly with time, resulting in dramatic changes in the both size and location of disturbed zone.
Extensive numerical experiments have been carried out to investigate effect of block size and fracture geometry on hydraulic characteristics of fractured rock masses based on connected pipe flow in DFN systems. Using two fracture sets, a total of 72 2-D fracture configurations were generated with different combinations of fracture size distribution and deterministic fracture density. The directional block conductivity including the theoretical block conductivity, principal conductivity tensor and average block conductivity for each generated fracture network system were calculated using the 2-D equivalent pipe network method. There exist significant effects of block size, orientation, density and size of fractures in a fractured rock mass on its hydraulic behavior. We have been further verified that it is more difficult to reach the REV size for the fluid flow network with decreasing intersection angle of two fracture sets, fracture plane density and fracture size distribution.
Process of resuspension and accumulation well explaines the characteristics of surface sediment size distribution and suspended material in Deukryang Bay. Most of the surface sediments of the bay show asymmetric unimodal size distribution, which is found also in sediments from western part of the inner shelf mud area between Keomundo and Yokchido islands. Investigation of the size curves indicates that surface sediment in Deukryang Bay is a deposit of suspended coastal sediment transported east along southern coast of Korea. The distribution pattern of coarse sit fraction content in the surface sediment is very similar to that of computed current velocity (Lee, 1994), suggesting that fine sediment on the bed may reassumed and accumulate repeatedly due to shallow depth and strong tidal current in Deukryang Bay. The process of repeated resuspension and accumulate repeatedly due to shallow depth and strong tidal current in Deukryang Bay. The process of repeated resuspension and accumulation seems to be responsible not only to the asymmetric size distribution of the surface sediment, but also to the amount of suspended material in the bay. The difference of suspended material concentration between surface and near bottom water in summer is two times as large as that the in winter. This seems to derive from the fact that stratification of water mass prevails in summer, while total water mass is vertically mixed in winter. It was found that the most important factors to decide distribution of suspended material in Deukryang Bay are the physical properties of water mass such as current velocity and stratification, and water depth, in part with the supply of suspended sediment by rivers.
The Asian dust storms which originated in the deserts of Mongolia and China transported particles to Korea and led to a high concentration of atmospheric particulate matters (PM) of more than $1000{\mu}g/m^3$ throughout the country in the spring, of 2007. Public concern, in Korea, about the possible adverse effects of these dust events has increased, as these dust storms can contain various air pollutants emitted from heavily industrialized eastern China. The objectives of this study were to understand the concentration characteristics of PM as a function of particle size between the Asian dust storm episodes and non-Asian dust period and to consider the mass size distribution of PM in the Asian dust storms and their water soluble ion species on the potential, possible effects on deposition levels in the three regions (nasopharyngeal, tracheobronchial, and alveolar) of the human respiratory system. The size distribution of PM mass concentration during the Asian dust storms showed a peak in the coarse particle region due to the long-range transport of soil particles from the deserts of Mongolia and China, which was identified by HYSPLIT-4 model for backward trajectory analysis of air arriving in the sampling site of Iksan. During the non-Asian dust period, there were two different types in PM size distribution: bimodal distribution when low concentrations of $PM_{2.5}$ were observed, while unimodal distribution having a peak in fine particle region when high concentrations of $PM_{2.5}$ were showed. This unimodal distribution with high concentrations of fine particulate and secondary air pollutants such as ${SO_4}^{2-}$, ${NO_3}^-$, ${NH_4}^+$ was found to be due to the long-range transport of air pollutants from industrialized eastern China. During the Asian dust storms, the mean concentrations of PM that can be deposited in the nasopharyngeal, tracheobronchial, and alveolar region were $128.8{\mu}g/m^3$, $216.5{\mu}g/m^3$, and $89.6{\mu}g/m^3$, respectively. During the non-Asian dust period, the mean concentrations of PM that can be deposited in the nasopharyngeal, tracheobronchial, and alveolar region were $8.4{\mu}g/m^3$, $9.5{\mu}g/m^3$ and $38.5{\mu}g/m^3$, respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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