• 제목/요약/키워드: Mixing Characteristic

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전산유체역학을 이용한 교반 탱크 내에서의 회전유동에 대한 해석 모델의 제안 및 검증 (Suggestion of the Analysis Model and Verification on Rotating Flow in Stirred Tanks Using CFD)

  • 황승식;조환용;최규홍;신동훈;정태용
    • 에너지공학
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    • 제22권1호
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    • pp.28-37
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    • 2013
  • 교반 탱크(stirred tank)는 회전하는 임펠러(impeller)를 이용하여 단상 또는 다상의 유체를 지속적으로 유동시키는 장치로 여러 산업분야에 활용되고 있다. 우수한 성능의 교반기를 설계하기 위해서는 교반 성능에 영향을 미치는 다양한 내부유동특성의 정량적 데이터의 확보가 반드시 필요하지만, 복잡한 구조의 내부유동에 관한 정량적 해석은 현재까지 어려운 문제로 인식되고 있다. 본 연구에서는 전산유체 해석을 통해 교반 탱크에 적합한 기법을 제안하기 위해 Flunet 6.3의 두 가지 모델을 사용하였다. mixture model을 이용하여 교반 탱크 혼합을 해석하였으며, standard, k-${\varepsilon}$ model을 이용하여 교반 탱크 내의 유동을 해석하였다. 해석 기법으로는 다중 좌표계(Multiple Reference Frame)와 이동 격자(Sliding Mesh) 기법을 이용하였다. 전산유체해석 결과를 가시화 실험 결과와 비교하여 교반 탱크의 내부 유동 및 혼합 특성을 파악하고, 교반 탱크 내부 유동 해석 시 적절한 해석기법 선정의 기초자료를 제시하였다.

기포제 혼입 단열형 경량모르타르의 물리적 특성 및 압축강도 추정에 관한 기초적 연구 (Fundamental Study on Estimating Compressive Strength and Physical Characteristic of Heat insulation Lightweight Mortar With Foam Agent)

  • 민태범;우영제;이한승
    • KIEAE Journal
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    • 제10권3호
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    • pp.89-96
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    • 2010
  • In comparison with ordinary or heavy-weight concrete, light-weight air void concrete has the good aspects in optimizing super tall structure systems for the process of design considering wind load and seismic load by lightening total dead load of buildings and reducing natural resources used. Light-weight air void concrete has excellent properties of heat and sound insulating due to its high amount porosity of air voids. So, it has been used as partition walls and the floor of Ondol which is the traditional Korean floor heating system. Under the condition of which the supply of light-weight aggregates are limited, the development of light-weight concrete using air voids is highly required in the aspects of reduced manufacturing prices and mass production. In this study, we investigated the physical properties and thermal behaviors of specimens that applied different mixing ratios of foaming agent to evaluate the possibility of use in the structural elements. We proposed the estimating equation for compressive strength of each mix having different ratio of foaming agent. We also confirmed that the density of cement matrix is decreased as the mixing amount of foaming agent increase up to 0.6% of foaming agent mixing ratio which was observed by SEM. Based on porosity and compressive strength of control mortar without foaming agent, we built the estimating equations of compressive strength for mortars with foaming agent. The upper limit of use in foaming agent is about 0.6% of the binder amount. Each air void is independent, and size of voids range from 50 to $100{\mu}m$.

지지격자를 갖는 $5\times{5}$ PWR 봉다발에서의 난류유동 측정 (Measurements of Turbulent How in $5\times{5}$ PWR Rod Bundles With Spacer Grids)

  • Yang, Sun-Kyu;Chung, Heung-June;Chun, Se-Young;Chung, Moon-Ki
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제24권3호
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    • pp.263-273
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    • 1992
  • 핵연료 집합체의 속도분포, 압력강하는 열수력 설계와 안전해석에 중요하다. 본 실험적 연구의 목적은 봉다발 지지 격자 하류에서의 수력학적 혼합을 고찰하는데 있다. 이 연구에서 가압경수로형 5X5 봉다발 부수로의 상세한 수력학적 특성들을 1차익 He-Ne LDV를 이용하여 측정하였다. 축방향 유속, 난류강도와 압력강하를 주로 측정하였고 LDV의 정렬을 조정하여 측방향의 유속, 난류강도, Reynolds 전단응력 등도 역시 측정하였다. 봉다발의 마찰계수와 지지 격자의 손실계수는 측정된 압력 강하로부터 평가하였다. 서로 다른 종류의 지지 격자의 수력학적 혼합성능을 이웃하는 부수로 간에서의 난류 횡류 혼합률을 예측함으로써 고찰할 수 있었다.

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대나무잎 가루를 첨가한 스펀지 케이크 재료 혼합비율의 최적화 (Optimization of Ingredient Mixing Ratio for Preparation of Sponge Cake with Bamboo (Pseudosasa japonica Makino) Leaves Powder)

  • 박정은;정흥도;장명숙
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.317-329
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    • 2009
  • In the study, we determined the optimal ingredient mixing ratio for the preparation of sponge cake containing bamboo (Pseudosasa japonica Makino) leaves. This experiment was designed in according with the D-optimal design of mixture design, which involved 14 experimental points including 4 replicates for three independent variables (sugar 110${\sim}$129%, bamboo leaves 3${\sim}$8%, oil 10${\sim}$25%). The results the F-test, specific gravity, volume and color values (L, a, b) decided a linear model, while the viscosity, hardness and sensory characteristics (color, smell, taste, texture and overall acceptance) decided a quadratic model. The results of our fitness analysis demonstrated that in all characteristic, the probabilities were significant within 0.05%; thus, the models were accepted as appropriate. The response surface and trace plot results demonstrated that increasing amounts of added bamboo leaves induced a reduction in brightness, and increasing redness and yellowness. In addition, increasing amounts of bamboo leaves caused increases in hardness, and thus the softness of the cake decreased. And as the level of added oil increased, softness increased. Cake samples received low sensory evaluation scores when sugar, bamboo leaves, and oil were added above their optimal levels. In the numeric optimization, the optimal ingredient amounts were 121.36% sugar, 4.96% bamboo leaves, and 15.69% oil. The above results demonstrate the feasibility of adding bamboo leaves to sponge cake, and therefore, a bamboo leaves as a functional food.

가스발생기용 F-O-F 충돌형 인젝터 분사특성 (Atomization Characteristic of F-O-F Triplet Injector for Gas Generator)

  • 권순탁;이창진;김승한;한영민
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.62-68
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    • 2005
  • 액체로켓 가스발생기를 위한 인젝터를 설계하여 분사특성을 살펴보았다. 인젝터는 F-O-F triplet impinging이고 모의 추진제로 kerosene/물을 사용하였다. 인젝터의 형상설계 변수는 충돌각과 충돌거리이며 이를 이용하여 5가지의 후보 요소 인젝터를 설계하였으며, 모의 추진제를 사용하여 분사 특성을 실험하였다. 분사특성을 측정하기 위한 인자는 혼합효율과 분사각으로 모의 추진제 운동량비 0.2~1.3 범위에서 분사유량과 국부 O/F비를 측정하고 혼합효율을 계산하였다. 가스발생기용 인젝터는 농염한계의 O/F비 때문에 가장 높은 효율과 적절한 분사 각을 갖는 요소 인젝터를 선정하였고 연소 특성을 연구하기 위하여 연소실험을 실시하였다.

습식혼합에 의한 리튬망간 산화물의 합성과 리튬이온 제거특성 (Synthesis of Lithium Manganese Oxide by Wet Mixing and its Removal Characteristic of Lithium Ion)

  • 유해나;이동환;이민규
    • 청정기술
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    • 제19권4호
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    • pp.446-452
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    • 2013
  • 본 연구에서는 탄산리튬과 탄산망간을 사용하여 습식혼합방법으로 스피넬 리튬망간 산화물(LMO)을 합성하였다. 합성한 리튬망간 산화물의 물리적인 특성은 X-선 회절 분석기(X-ray diffraction, XRD)와 주사전자현미경(scanning electron microscopy, SEM) 사용하여 분석하였다. 회분식 실험을 통해 LMO의 리튬이온에 대한 흡착특성을 살펴보았다. Langmuir 흡착 등온식으로부터 구한 리튬의 최대흡착량은 27.21 mg/g였다. LMO는 뛰어난 리튬 이온체의 특성을 가지고 있었으며, $Ca^{2+}$ < $K^+$ < $Na^+$ < $Mg^{2+}$ < $Li^+$ 순서로 분배계수($K_d$)가 나타나 해수로부터 리튬을 회수하는데 용이할 것으로 사료된다.

바이오알코올 혼합연료에 따른 배출 특성 연구 (Study on Emission Characteristics Depending on Mixing Fuels of Bio-Alcohol)

  • 김신;김재곤;이민호;황인하;이정민
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제29권6호
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    • pp.654-660
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    • 2018
  • The dependence on global fossil fuels has been gradually reducing all over the world. Some countries which recognized the important of environmental values were joining to carry out international GHG goals. Our country has also participated with high targets (37% reduction compared to BAU 2030 years). So we need to supply materials of lower GHG value such as a bio-diesel. Bio-alcohol is one of the similar bio-fuels that can be reducing GHG. A lot of countries had tried to commercialize through various R&D for bio-alcohol. In this study, we analyzed the fuel characteristics of bio-alcohol fuel produced by domestic technology. And we evaluated a possibility to use as vehicle fuel through mixing of bio-alcohol and gasoline. The mixed fuels were satisfied with 2.3 wt% of oxygen content that is standard of the petroleum and petroleum alternative fuel business Act. We tried to evaluate a emission characteristic of vehicle by mixed fuel. In accordance with the results we tried to find a correlation between fuel and emission.

알칼리성 실리카졸 지반주입재의 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Alkali Silica Sol Grouting Material)

  • 조영훈;김찬기;천병식
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.17-24
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    • 2011
  • 차수 및 지반안정을 목적으로 규산나트륨을 사용한 기존의 알칼리성 물유리계 약액주입공법은 주입 후 시간경과에 따라 지하수에 의해 주입고결체로부터 알칼리성분의 용탈이 진행되어 내구성이 약해지고 지하수를 오염시키는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 규산나트륨 주입재의 문제점을 보완하기 위해 개발된 알칼리성 실리카졸 지반주입재의 효과를 규명하는 데에 그 목적이 있다. 연구비교대상으로는 규산나트륨 주입재와 알칼리성 실리카졸 주입재로 하였다. 규산나트륨과 알칼리성 실리카졸 용액에 대하여 보통 포틀랜트 시멘트와 고로 슬래그 시멘트를 각각 배합하여 총 4가지의 Case로 나누어 공시체를 제작하여 시험을 실시하였다. 재령에 따른 일축압축강도 시험을 실시하였고, 환경영향성평가를 위하여 어독성시험과 pH시험을 실시하여 비교 및 분석을 하였다. 본 연구를 통해 고로 슬래그 시멘트를 배합한 알칼리성 실리카졸 지반주입재가 우수한 강도와 친환경성을 가지고 있는 것으로 나타났다.

하상변화가 있는 자연하천에서의 오염물질 거동해석을 위한 주기적저장대모형 개발 (Development of Axially Periodic Transient Storage Zone Model for the Solute Mixing in Natural Streams and Rivers with Various Bottom Boundaries)

  • 정태성;서일원
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권6B호
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    • pp.623-631
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    • 2006
  • 본 연구에서는 하상변화가 존재하는 자연하천에서의 물질거동을 해석하기 위한 주기적저장대모형을 개발하였다. 저장대 구조에 따른 저장효과를 살펴보기 위하여 자연하천의 특성을 고려한 4개의 주기적 여울-소 구조를 갖는 와 흐름에서 소금물과 염료를 이용하여 실험한 모형실험결과를 이용하였다. 염료실험 결과, 물질이동 및 혼합거동은 하상 및 하안의 구조에 영향을 받는 것으로 나타났다. 기존의 저장대분산모형이 주기적으로 변화하는 저장대 구조에 의한 이동 및 질량교환 효과를 정확히 재현하지 못하는 것에 비해서 경계변화에 따른 질량교환 효과를 보다 효과적으로 재현할 수 있는 주기적저장대모형은 모형 실험 결과를 잘 재현하는 것으로 나타났다. 새로운 저장대모형을 미국 텍사스주의 Sabin River에 적용하였으며, 그 결과는 실험을 통해서 수집된 농도분포를 잘 재현하는 것으로 나타났다.

EAF 더스트-점토계의 중금속 용출 및 안정화에 미치는 pH의 영향 (Leaching and stabilization of the heavy metals with pH in EAF dust-clay system)

  • 이지영;이기강;김유택;강승구;김정환
    • 한국결정성장학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.88-93
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    • 2006
  • 유해한 중금속을 다량 함유하는 EAF(electric arc furnace) 더스트를 세라믹 원료로 재활용하기 위해서 EAF 더스트, EAF 더스트-점토에 대해서 pH와 혼합비에 따른 중금속 용출농도의 변화를 분석하였다. 소성과정 중에서 발생하는 중금속의 휘발량을 소지 내의 중금속 이온의 총량을 측정하여 평가하였으며 TCLP(toxicity characteristic leaching procedure)분석을 통해 중금속 이온의 안정화 정도를 평가하였다. EAF 더스트-점토 슬러리의 pH를 10으로 조절하였을 경우에 습식혼합 여액중의 중금속 이온의 농도가 가장 낮은 값을 가졌다. pH 10의 슬러리에 대해서 혼합비와 소성온도에 따른 소지내 중금속 이온의 총량을 측정한 결과 소성온도와 EAF 더스트의 함량이 증가할수록 중금속의 휘발이 증가하였으며, 점토의 혼합비가 증가할수록 중금속 이온의 휘발이 억제되었다. TCLP 분석결과 점토의 혼합비와 소성온도가 증가할수록 중금속의 용출은 감소하였으며 중금속의 용출농도는 기준치 이하로 안정화되었음을 확인할 수 있었다.