• 제목/요약/키워드: Nozzle size

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수압파열시험 시 시료 탱크 내부 기포 제거를 위한 주입 노즐 및 내부 유속 연구 (A Study on Injection Nozzle and Internal Flow Velocity for Removing Air Bubbles inside the Sample Tanks during Hydraulic Rupture Test)

  • 이예승;양현석;정우철;이동훈;공만식
    • 한국가스학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.9-15
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    • 2022
  • 사용 압력 범위에서 고압 수소 탱크의 내구성을 검증하기 위해서는 수압 파열 시험이 수행되어야 한다. 그런데 물의 초기 주입 과정에서 물과 공기의 상호작용에 의해 생성된 기포가 탱크 내벽에 부착되어 잔류할 경우, 가압된 탱크가 파열되는 과정에서 기포의 급격한 압력 변화로 인해 큰 충격과 소음이 유발된다. 따라서 본 연구에서는 단순화된 수식을 통하여 탱크 내벽에 잔류하는 기포를 제거하기 위해 필요한 유속을 예측하였으며, 수소 버스용수소 용기 형상을 기준으로 해당 유속을 유지하기 위한 주입 노즐의 형상을 결정하였다. 또한 입구 압력에 따른 유속 변화를 예측하기 위하여 수치 해석 모델의 개발이 수행되었고, 예측 결과의 타당성을 입증하기 위하여 모형 제작을 통한 실험이 수행되었다. 실험 결과, 탱크 벽면 근처의 유속은 해석모델 예측 값과 유사하게 나타났으며, 입구 압력이 1.5 ~ 5.5 bar 일 경우 제거 가능한 기포의 최소 크기는 약 2.2 ~ 4.6 mm로 예측되었다.

하이브리드 플라즈마 입자가속 충격퇴적(Hybrid Plasma - Particle Accelerating Impact Deposition, HP-PAID) 프로세스에 의한 Si 나노구조 코팅층의 제조 및 특성평가 (Synthesis of Nanostructured Si Coatings by Hybrid Plasma-Particle Accelerating Impact Deposition (HP-PAID) and their Characterization)

  • 이형직;권혁병;정해경;장성식;윤상옥;이형복;이홍림
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권12호
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    • pp.1202-1207
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    • 2003
  • 최근 개발된 하이브리드플라즈마 가속입자충격 프로세스를 이용하여 기상의 TEOS(tetraethoxysilane, (C$_2$ $H_{5}$O)$_4$Si)를 Ar-hybrid plasma 환경 하에 분사하는 방법으로 나노구조(nanostructured) Si 코팅 합성에 대해서 연구하였다. 반응가스와 함께 플라즈마제트는 노즐을 통해서 챔버속으로 700 torr정도에서 10 torr정도로 압력 강하를 동반하며 확장되었다. 노즐의 초중단부에서 핵생성 및 입성장한 초미세입자는 노즐의 하단의 자유 제트에서 가속되어 온도조절 기판위에 관성 충격에 의해 퇴적되어 10nm 이하의 비정질 실리콘 코팅층이 형성되었다. 퇴적된 비정질 코팅은 Ar분위기의 tube로에서 열처리 되었는데 90$0^{\circ}C$에서 30분간 열처리하여 결정화가 시작되었고, 이때 시편의 입자크기는 TEM을 통하여 10nm 이하로 유지됨을 알 수 있었다. 또한 라만분광기로 분석한 결과 이동치는 2.39$cm^{-1}$ /이며 반감폭은 5.92$cm^{-1}$ /으로 피크 이동치로 도출한 평균입자크기 7nm값과 일치하였으며, 특히 PL 피크는 398nm에서 강한 피크를 나타내어 3∼4 nm의 극미세 나노입자도 포함하고 있음을 알 수 있었다.

보호피막 처리에 의한 굴 레토르트 식품의 품질 개선 (Quality Improvement of Retort Oyster Food by the Coating Method)

  • 허성호;이호재;홍정화
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.648-652
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    • 2002
  • 굴의 레토르트 가공적성을 향상시키기 위하여 굴에 포함되어 있는 섭을 제거하는 방법과 가식성 보호피막제를 사용하여 보호피막을 입히는 방법 및 그 효과에 대하여 연구하였다. 굴중의 섭을 제거하기 위하여 공기방울을 불어 올리는 방법을 사용하였는데 세척유속과 노즐의 기공 크기는 섭 제거에 있어서 중요한 요인이었다. 섭 제거 효율과 패육의 보호를 고려하여 각 회의 처리 시간을 1분간으로 하고 45 L/fin으로 하는 경우는 2회 세척이 적절한 것으로 판단되며 , 노즐의 기공 크기는 0.4mm의 노즐을 사용하는 것이 유리할 것으로 사료된다. 기본 피막제로서는 sodium alginate가 적당하였으나 피막제의 농도가 높을수록 보호 피막이 잔존하여 식감을 떨어뜨리는 단점이 있었다. 피막능력을 개선시키기 위하여 보조피막제를 검토한 결과, 탈지분유>찰옥수수전분>Purity CSC>백옥분>carboxymethylcellulose 순으로 좋게 나타났다. 따라서 피막제의 조성은 sodium alginate 1.5%와 탈지 분유 0.9%가 보호피막제로서 가장 적합한 것으로 판단되었다. 보호피막을 입힌 굴을 이용하여 제조한 죽은 피막을 입히지 않은 굴과 비교한 결과 레토르트 직후에는 대조군과 색도나 안정성에서 큰 차이를 보이지 않았으나 상온에서의 저장기간이 길어짐에 따라 보호피막에 의한 효과가 크게 나타났다. 결론적으로 섭을 제거한 굴에 보호피막을 입힘으로써 굴죽의 제조 공정 중에 발생될 수 있는 물리적 손상으로부터 굴의 형체가 보호되었으며 굴죽의 저장시 발생되는 갈변현상을 방지하여 가공적성이 향상됨을 확인할 수 있었다.

화강암 석재 가공 슬러지의 재활용 (The Recycling of Sludge from Granite Stone Cutting and Polishing)

  • 이성오;국남표;임영빈;신방섭
    • 자원리싸이클링
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    • 제4권1호
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    • pp.12-19
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    • 1995
  • 화강암 석재가공 공장의 절단 및 연마공정시 발생하는 슬러지를 재활용하기 위해 광물학적 조사 및 화학분석을 실시하였으며, 철분 및 불순물등의 제거 실험을 위한 습식 하드로싸이클론 및 고구배자력선별 실험을 실시하였다. $SiO_2$$Al_2O_3$의 함량은 각각 70.9%, 13.6%이었으며, 요업 및 사업원료로 사용하는데 있어서 백색도를 저하시키는 불순물인 $Fe_2O_3$함량은 2.52%로 비교적 많았으며, $TiO_2$함량은 0.29%이였다. 하이드로싸이클론 실험결과 슬러지의 양은 100~150g/l, Underflow Nozzle의 크기는 2.0~2.5mm, 압력은 1.2~1.6kg/$\textrm{cm}^3$의 조건에서 $-37{\mu}\textrm{m}$ 입도 85%를 얻을 수 있었다. 고구배자력실험결과 10,000가우스에서 $Fe_2O_3$는 0.65%, $TiO_2$는 0.07%인 비자착산물을 얻을 수 있었으며, 분산제로 Sodium tripolyphosphate를 사용한 결과 탈철에 효과적이였다. 슬러지 산물의 물리적인 특성은 백색도 68.5%, 수축율 13.4%, 비표면적 $3.0812m^2/g$로 나타났다.

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분무건조법을 이용한 한약추출물 해충기피 실리카 졸의 다공성 방충입자의 제조 (Preparation of Porous Anti-Insect Repellent Powder Using Spray Drying of Medicinal Herbal Extracts Anti-Insect Repellent Silica Sol)

  • 박희영;황기섭;김중현;이준영
    • 공업화학
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    • 제26권5호
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    • pp.549-556
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    • 2015
  • 한약재에서 추출한 해충기피용액과 실리카를 혼합하여 해충기피 실리카 졸을 제조하고, 분무건조법을 이용하여 마이크로 단위의 해충기피용액이 포함된 다공성 구형 분말을 제조하였다. 분무건조법을 통해 제조된 해충기피 분말의 특성분석을 위해 해충기피 졸의 농도(해충기피용액, 실리카) 및 분무 건조 장비의 조건에 따라 분말 모폴로지, 입자크기별 입경분포, 열적 안정성 분석을 실시하였다. 해충기피 졸의 농도가 4, 7 wt% 및 10 wt%일 때 각각 평균 입자 크기가 8.3, $9.5{\mu}m$$11.7{\mu}m$ 순으로 농도가 증가할수록 분말의 직경이 커졌다. 반면에 빠른 가스 주입속도 상태에서 노즐입구온도 및 용액주입속도 증가에 의한 분말 입경의 증가는 미미하였다. 또한, 열중량 분석법을 통하여, 구형의 다공성 분말 안에 해충기피 용액이 담지 되어있고, 이들은 $200^{\circ}C$까지 열적 안정성이 확보됨을 확인하였다. 분무건조를 통한 해충기피 분말은 평균 $9{\sim}10{\mu}m$이고, 열적 안정성을 가지므로 컴파운딩 및 필름제조공정에 응용이 가능할 것으로 기대된다.

특정크기 입자농축을 위한 대유량 슬릿형 2단 가상충돌기의 성능분석 (Analysis of High Volume Slit Type Two-Stage Virtual Impactor for Particle Size Classification)

  • 박성호;김상수;오명도
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.285-291
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    • 1991
  • 본 연구에서는 800 1pm인 대유량을 처리하고 공기중 1.8~4.5$\mu\textrm{m}$ 입자를 효율 적으로 선별하여 농축시키는 슬릿형 2단 가상충돌기를 설계 제작하고 그 성능이 평가 되었다. 즉, 첫째단과 둘째단에서 4.5$\mu\textrm{m}$과 1.8$\mu\textrm{m}$이 각각 50%의 효율로 분리되도록 설계되었다. 즉, 첫째단과 둘째단에서 4.5$\mu\textrm{m}$과 1.8$\mu\textrm{m}$이 각각 50%의 효율로 분리되도 록 설계한다. 설계인자(design parameter)들을 결정하기 위하여 먼저 슬릿형 노즐의 1단 가상충돌기의 분리효율(separation efficiency)에 대한 실험을 통하여 50% 커트오 프 Stokes수를 구하고, 이를 기초로 하여 2단 가상 충돌기의 주요치수와 작동조건을 결정하였다.

2단 정전식 세정집진기의 집진 및 가스제거 특성 (An Experiment on Particle Collection and Gas Removal in a 2-Stage Electrostatic Wet Scrubber)

  • 여국현;유경훈;손승우;김윤신
    • 설비공학논문집
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    • 제18권9호
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    • pp.745-752
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    • 2006
  • DOS and NaCl aerosol particles were used to determine collection efficiencies of a 2-stage electrostatic wet scrubber with respect to particle size. The DOS and NaCl aerosols have geometric mean diameters of 0.1-3.0 urn, geometric standard deviations of $1.1{\sim}1.8$ and total number concentrations of $450{\sim}2,400\;particles/cm^3$. The tested operating variables for the electrostatic wet scrubber included air velocity and water injection rate. It was shown from the experimental results that particle collection efficiencies increased in the submicron particle size range when different polarities were applied on the water nozzle and corona wire, respectively. This increase in the collection efficiency is attributed to strong electrostatic attraction between the negative water droplets and positive submicron particles. The collection efficiencies also increased when water injection rate was increased or air velocity was decreased. Meanwhile, the pressure drop across the wet scrubber decreased by 90% compared with the existing mechanical wet scrubber. Finally, ammonia gas was used to determine gas removal efficiencies. It was observed that the gas removal efficiencies increased when the air velocity was decreased or the water injection rate was increased.

초소형 터보제트엔진 슬링거 인젝터의 분무특성 (A Study of Spray Characteristics for the Slinger Injector System of Micro Turbo Jet Engine)

  • 최현경;최성만;이동훈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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    • pp.354-358
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    • 2007
  • 초소형 터보제트엔진에 적용되는 슬링거 인젝터 시스템의 분무특성을 파악하기 위한 연구를 수행 하였다. 이 연료 분사시스템은 엔진의 회전축으로부터 발생된 원심력에 의하여 연료가 연소기 내부로 공급되고, 액체연료의 미립화를 초래한다. 시험장치는 고속으로 회전하는 Spindle, 슬링거 인젝터, 가압식 물탱크, 아크릴 케이스로 구성하였다. 분무입자의 크기 및 속도를 측정하기 위해 PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer) 시스템을 사용하였고, Nd-Yag Laser를 광원으로 사용하여 분무를 가시화 하였다. 시험결과 SMD(Sauter Mean Diameter)는 회전수, 유량, Injection Orifice 수에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 이러한 실험적 연구로부터 이 시스템의 분무특성을 이해할 수 있었고, 초소형 터보제트엔진에 적합한 슬링거 인젝터의 형성을 도출할 수 있었다.

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변형 Sol-Gel 방법을 이용한 고온가스로 핵연료 미세구입자 제조 (HTGR Nuclear Fuel Microsphere Preparation Using the Modified Sol-Gel Method)

  • 정경채;김연구;오승철;조문성
    • 한국세라믹학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.574-582
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    • 2009
  • $UO_2$ microsphere particles, core material of HTGR(High Temperature Gas Reactor) nuclear fuel, were prepared using by the GSP(Gel Supported Precipitation) method which is a modified-method of the wet sol-gel process. The spherical shape of initial liquid ADU droplets from the vibration nozzle system was continuously kept till the conversion to the final $UO_2$ microsphere. But the size of a final $UO_2$ microsphere was shrunken to about 25% of an initial ADU droplet size. Also, we found that the composition of dried-ADU gel particles was constituted of the very complicated phases, coexisted the U=O, C-H, N-H, N-O, and O-H functional groups by FT-IR. The important factors for obtain the no-crack $UO_2$ microsphere during the thermal treatment processes must perfectly wash out the remained-$NH_4NO_3$ within the ADU gel particle in washing process and the selections of an appropriate heating rate at a suitable gas atmosphere, during the calcining of ADU gel particles, the reducing of $UO_3$ particles, and the sintering of $UO_2$ particles, respectively.

위상 도플러 입자 분석기(PDPA)를 이용한 가솔린 포트 인젝터의 입자 크기 및 속도 프로파일에 관한 연구 (A Study on the Particle Size and Velocity Profile on a Gasoline Port Injector Using a Phase Doppler Particle Analyzers (PDPA))

  • 김효진;조현;삭다 통차이;임옥택
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제28권3호
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    • pp.300-307
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    • 2017
  • This study is to investigate particle size and velocity profile of gasoline port injector using Phase Doppler Particle Analyzer (PDPA). In this experiment, a GV 250 Delphi port injector used for motorcycles was used for liquid injection. The injector consists of four holes and has a static flow rate of 2.13 g/s. The fuel used in the injection was N-heptane, which is similar to gasoline, as an alternative fuel. The test fuel was injected at an atmospheric temperature of $20^{\circ}C$ and an open atmosphere of 1 atm. The injection time was 10 ms and the injection pressure was 3.5 bar in PDPA experiment. The experimental target position was fiexd at 30, 50 and 75 mm from the nozzle tip and data were collected for a total of 10,000 samples. The experimental results show that the length diameter (D10), the Sauter mean diameter ($D_{32}$), and the mean droplet velocity (MDV) are $45-54{\mu}m$, $99-115{\mu}m$ and 15-21 m/s, respectively.