• 제목/요약/키워드: Oil flow tests

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비전통 유·가스정에서 ESP 성능 평가를 위한 Flow Loop 시스템 개발 (Development of Flow Loop System to Evaluate the Performance of ESP in Unconventional Oil and Gas Wells)

  • 이승재;최준호;이정환
    • 한국가스학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.7-15
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    • 2023
  • 전기식 액중형 펌프 (electrical submersible pump, ESP)는 인공채유 (artificial lift) 기법 중 적용성과 운영 효율이 높아 전 세계 생산정에서 운영되고 있다. 저류층에서 ESP 운영 시 온도·압력, 가스·오일비, 유량 등의 변수는 ESP 성능에 영향을 미치는 요소로서, 특히 생산유체 내 자유 가스 (free gas)는 ESP의 수명 및 운영 효율을 감소시키는 주요 요인에 해당한다. 이에 본 연구에서는 ESP 성능에 영향을 미치는 변수를 정량적으로 분석하고자 현장 운영조건에서 ESP 성능실험과 손상모사 실험이 가능한 환형 유동 시스템 (flow loop system) 을 개발하였다. 개발 장치는 ESP와 튜빙 (tubing)을 하나의 시스템으로 연동시켜 ESP의 고장 및 원인 진단, 튜빙의 누출 특성을 파악할 수 있는 일체형 시스템에 해당한다. 본 연구에서는 ESP 성능 평가와 관련된 단상 유체 (single phase)와 2상 유체 (two phase) 실험을 통해 ESP를 안정적으로 운영하기 위한 유동 조건을 규명하였다. 도출된 결과값은 ESP 고장 예측 및 진단 프로그램 개발을 위한 기본 자료를 제공하며, ESP 운영을 위한 최적 운영 조건 및 고장 진단을 위한 실시간 모니터링에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

인화성 혼합유의 구획 화재에 의한 화염의 전파 속도 및 특성 해석 (Propagation Speed and Characteristic Analysis of Flame in Compartment Fires of Flammable Liquids)

  • 조희수;이재오;최충석
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제29권3호
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    • pp.31-36
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    • 2015
  • 본 연구는 동일 비율로 휘발유와 혼합된 인화성 액체 200 ml를 축소 모의된 구획 공간에 채우고 착화시켰을 때의 특성을 해석하였다. 구획된 공간의 한 변은 2,000 mm이며, 연소가 진행된 장치의 길이는 1,000 mm이다. 휘발유와 알코올을 혼합한 물질의 화염 전파 속도가 0.7 s로 가장 빠르고, 가장 늦은 물질은 휘발유와 경유를 혼합한 물질로 1.2 s이다. 화염이 최성기에 가장 빨리 도달한 물질은 휘발유와 아세톤을 혼합한 것으로 25.5 s가 소요되었다. 또한 휘발유와 경유를 혼합한 물질은 163.7 s로 가장 늦었다. 연소의 지속 시간은 휘발유와 경유를 혼합한 물질이 332.7 s로 가장 길었으며, 가장 짧은 것은 휘발유와 시너를 혼합한 물질로 121.5 s이다. 따라서 화재 현장을 조사하는 화재조사관은 최초 목격자의 진술은 물론 화염의 특성을 종합적으로 분석할 필요가 있다.

지질조건을 고려한 K-1 비축기지 주변의 지하수 모델링과 양수량 제한구역 제안 (Groundwater Flow Modeling and Suggestion for Pumping Rate Restriction around K-1 Oil Stockpiling Base with Geological Consideration)

  • 문상호;김구영;하규철;김영석;원종호;이진용
    • 지질공학
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    • 제20권2호
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    • pp.169-181
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    • 2010
  • 지질구조 요소 중 산성 암맥은 K-1 유류비축기지에서 지하수 유동에 직접적인 영향을 미칠 수 있다. 산성 암맥의 산출 특성과 기지 주변의 수리지질학적 조건을 토대로 지하수 모델링을 수행하였으며, 자연적 또는 인위적으로 가능한 시나리오를 구성하여 기지 인근 지역의 지하수위 변화 스트레스에 대한 반응을 모의하였다. 기지 주변에서 24개의 가상적인 우물들을 활성화하고 4단계 양수량 변화에 따른 수위 영향반경의 변화를 고려함으로써, 비축기지 내 안정적 수위 유지를 위해 다음과 같이 5개의 구획을 구분하여 양수량 제한 구역 설정을 제안하였다; zone I (기지에서 300 m 이내 범위), 50 $m^3/day$ 이하; zone II (기지에서 300~600 m 범위), 75 $m^3/day$ 이하; zone III (기지에서 600~900 m 범위), 150 $m^3/day$ 이하; zone IV (기지에서 900~1,200 m 범위), 300 $m^3/day$ 이하; zone V (산성암맥 주변). 산성 암맥을 따른 zone V에서는 맥암으로부터 70~100 m 거리까지 양수의 영향이 나타날 수 있으므로 다른 지점들에 비해 특별히 지하수 사용에 대한 제한과 주의가 요구된다.

SMC 압축성형재의 기계적 물성 및 특성에 관한 연구 (A Study on Material Charaterization and Mechanical Properties of SMC Compression Molding Parts)

  • 김기택;정진호;임용택
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 1994년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.139-148
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    • 1994
  • An experimental study on material characterization and mechanical properties of SMC(Sheet Molding Compounds) compression molding parts was carried out. Simple compression test using grease oil as a lubricant was carried out to characterize flow stress of SMC at elevated temperatures. Two different mold temperatures, 130$^{\circ}C$ and 150$^{\circ}C$ and two different mold speeds, 15, 45mm/min were used for preparing the specimen of SMC compression molding parts. Surface roughness, tensile, and 3-point bending tests were used to determine the effects of molding temperatures and speeds on mechanical properties of compression molded SMC parts.

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SMC 압축성형재의 기계적 물성 및 특성에 관한 연구 (A Study on Material Characterization and Mechanical Properties of SMC Compression Molding Parts)

  • 김기택;임용택
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권9호
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    • pp.2396-2403
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    • 1994
  • An experimental study on material characterization and mechanical properties of SMC(Sheet Molding Compounds) compression method parts was carried out. Simple compression test using grease oil as a lubricant was carried out to characterize flow stress of SMC at elevated temperatures. Two different mold temperatures, $130^{\circ}C{\;}and{\;}150^{\circ}C$ and two different mold speeds, 15, 45 mm/min were used for preparing the specimen of SMC compression molded parts. Surface roughness, tensile, and 3-point bending tests were used to determine the effects of molding temperatures and speeds on mechanical properties of compression molded SMC parts. Orientation and distribution of glass fiber in the compression molded SMC parts were also investigated by photographing the burnt flat specimen and taking SEM(Scanning Electron Microscope) of cross-sectional T-specimen.

소형 고속 구름베어링의 연료윤활 특성 연구 (Study on Fuel Lubrication Performance of a High Speed Rolling Element Bearing)

  • 김기태;김성균
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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    • pp.424-426
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    • 2008
  • 초소형 가스터빈에 사용되는 소형 고속 구름베어링의 연료윤활 특성을 실험적으로 조사하였다. 윤활유로는 항공용 가스터빈에서 사용되는 MIL-PRF-7808 터빈오일과 항공용 가스터빈의 추진연료로 사용되는 JP-8 연료를 사용하여 운용특성을 비교하였고, 시험용 베어링으로는 내경 17 mm의 깊은 홈(deep groove) ball bearing과 내경 20 mm의 원통형(cylindrical) roller bearing을 사용하였다. 베어링의 연료윤활에 따른 특성을 비교하기 위하여 오일 및 연료를 공급하며 고속베어링 시험을 수행할 수 있는 시험 장치를 개발하여 하중, 냉각공기 온도, 윤활유량 및 회전속도를 변화시키면서 시험을 수행하였다. 30,000 rpm에서 70,000 rpm까지 회전속도를 변화시키면서 시험한 결과 깊은 홈 볼베어링은 축하중과 회전속도가 증가하는 경우 베어링 케이지에 마모가 발생하였으며 마모상태는 오일윤활보다 연료윤활시 마모가 더 많이 발생하였고 본 베어링의 속도한계인 59,000 rpm까지는 연료 윤활로 운용이 가능하다는 것을 확인할 수 있었다. 연료윤활의 경우가 오일윤활의 경우보다 베어링 온도가 더 낮은 것을 알 수 있었는데 이는 베어링의 냉각특성이 연료윤활인 경우가 오일윤활의 경우보다 더 좋기 때문이라 판단된다. 본 실험을 통하여 소형 항공용 가스터빈의 주축 베어링 윤활방식으로 연료윤활 방식이 적용 가능함을 확인할 수 있었다.

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The development of a new type of functional fresh apple juice using prebiotic fibers, ginger extract, and cardamom essential oil: Antioxidant capacity and chemical analysis

  • Hamed Hassanzadeh;Mohammadyar Hosseini;Yaseen Galali;Babak Ghanbarzadeh
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.743-757
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    • 2023
  • The formulation of a novel functional fresh apple juice enriched with dietary prebiotic fiber (inulin or polydextrose), ginger extract (GE), and cardamom essential oil (CEO) was carried out based on a combined D-optimal design. In the first stage, sensory evaluation was performed to screen and select the optimum sample for further experiments. The sensory evaluation showed that the sample containing inulin 0.25 g/100 g GE and 0.03 g/100 g CEO had the highest organoleptic score. In the second stage, various chemical experiments, including pH, acidity, formalin index, total phenol, flavonoids, antioxidant capacity, and vitamin C content, were evaluated on the selected enriched apple juices. The addition of GE and CEO caused changes in nutritional characteristics, including antioxidant capacity, total phenol, flavonoids, vitamin C, and IC50, from 35 g/100 g, 350 mg GAE/g, 17 mg/L, 370 mg/kg, and 1,800 mg/kg to 45 g/100 g, 460 mg GAE/g, 21 mg/L, 420 mg/kg, and 1,200 mg/kg respectively. The steady shear flow and dynamic oscillatory shear rheological tests were also performed on the screened samples, and results showed that the addition of dietary fiber in apple juices increased the apparent viscosity, storage modulus, loss modulus, and complex viscosity. In general, adding plant extracts and processed essential oil to apple juice increased the nutritional-nutraceutical value and sensory attributes of apple juice.

심해저용 전기 저항 용접 소구경 송유관 소재의 온도 및 변형률 속도 에 따른 유동 응력 특성 (Flow Stress Properties of Electric Resistance Welded Small-Sized Subsea Pipeline Subjected to Temperature and Strain Rate Variations)

  • 김영훈;박성주;윤성원;정준모
    • 한국해양공학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.241-248
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    • 2015
  • A subsea pipeline for oil/gas transportation or gas injection is subjected to extreme variations in internal pressure and temperature, which can involve a strain rate effect on the pipeline material. This paper describes the flow stress characteristics of a pipeline material called API 5L X52N PSL2, using and experimental approach. High-speed tensile tests were carried out for two metal samples taken from the base and weld parts. The target temperature was 100℃, but two other temperature levels of –20℃and 0℃ were taken into account. Three strain rates were also considered for each temperature level: quasi static, 1/s, and 10/s. Flow stress data were proposed for each temperature level according to these strain rates. The dynamic hardening behaviors of the base and weld metals appeared to be nonlinear on the log-scale strain rate axis. A very high material constant value was required for the Cowper-Symonds constitutive equation to support the experimental results.

유입·유출구가 일직선상인 C형 스트레이너 개발을 위한 유동특성 비교 (Comparison of Flow Characteristics for the Development of a C-Type Strainer with Its Inlet and Outlet on a Straight Line)

  • 신병균;권창희
    • 디지털융복합연구
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    • 제14권11호
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    • pp.257-265
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    • 2016
  • 본 연구의 목적은 산업설비나 건축설비의 배관에서 불순물 유입을 막아 유동 시스템을 보호할 수 있는 스트레이너를 개발하기 위함에 있다. 스트레이너는 청수 또는 기름, 가스가 유입되는 배관라인의 밸브, 기기, 펌프 전단에 설치되는 장치로 형태에 따라 Y형, U형, T형이 있다. 본 연구에서는 Y형 스트레이너의 문제점을 파악하고 그 보다 개선된 새로운 모델 "유입․유출구가 일직선상에 있는 C형 스트레이너"를 개발하여 실물 시험을 통해 그 성능을 비교하였다. 시험은 기존 Y형과 C형 스트레이너 50A 실물을 한국표준과학연구원(KRISS) 유동실험실에서 4가지 상황별 실물시험으로 유동특성을 고찰하였다. 실험결과 C형 스트레이너가 Y형 보다 여과망이 없을 때는 74.9%, 여과망에 불순물이 없을 때는 54.5%, 불순물이 15% 쌓였을 때는 54.2%, 불순물이 30% 쌓였을 때는 52.4%가 용량계수(Kv)값이 높았다. 실물제작의 한계로 50A 한 종류만 시험했지만 결과로 볼 때 Y형보다 C형 스트레이너가 유동특성이 우수한 것으로 입증되어 향후 건축, 산업현장에서 유용하게 사용될 것으로 판단되었다.

Experimental investigation of frictional resistance reduction with air layer on the hull bottom of a ship

  • Jang, Jinho;Choi, Soon Ho;Ahn, Sung-Mok;Kim, Booki;Seo, Jong Soo
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제6권2호
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    • pp.363-379
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    • 2014
  • In an effort to cope with recent high oil price and global warming, developments of air lubricated ships have been pursued to reduce greenhouse gas emissions and to save fuel costs by reducing the frictional resistance. In this study, reduction in the frictional resistance by air lubrication with air layers generated on the lower surface of a flat plate was investigated experimentally in the large water tunnel of SSMB. The generated air layers were observed, and changes in the local frictional drag were measured at various flow rates of injected air. The results indicated that air lubrication with air layers might be useful in reducing the frictional resistance at specific conditions of air injection. Accordingly, resistance and self-propulsion tests for a 66K DWT bulk carrier were carried out in the towing tank of SSMB to estimate the expected net power savings.