• 제목/요약/키워드: Oxygen Reynolds Number

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인젝터 리세스와 추진제 공급유량이 메탄-산소 확산화염의 가연한계와 구조에 미치는 영향 (Effects of the Recess and Propellants Mass Flow on the Flammability Limit and Structure of Methane-Oxygen Diffusion Flame)

  • 홍준열;배성훈;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.28-35
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    • 2018
  • 전단 동축형 인젝터를 통해 분사된 기체메탄-기체산소 확산화염의 가연한계와 구조분석을 위해 인젝터 리세스와 추진제 공급유량에 따른 연소실험이 수행되었다. 연구 결과, 추진제 운동량 플럭스 비가 증가함에 따라 높은 산화제 레이놀즈 수 구간에서도 안정적인 부착화염이 관찰되었으며, 인젝터 리세스는 화염의 형태와 가연한계에 큰 영향을 미치지 않음을 확인하였다. 자발광 기법을 통해 가시화된 부착화염은 추진제 분사조건이 변함에도 불구하고 항상 일정한 지점에서 최대 OH 라디칼 방사강도를 나타내었으며, 그 강도는 리세스에 의해 심하게 감소함을 확인하였다.

유산균 발효에 관한 동력학적 연구(제1보) 발효에 미치는 기계적 교반의 영향 (KINETIC STUDIES OF LACTIC ACID FERMENTATION(PART 1) EFFECT OF MECHANICAL AGITATION ON FERMENTATION)

  • 이근태;한봉호
    • 한국수산과학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.155-160
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    • 1979
  • Lactic acid발효능이 있는 L. bulgaricus의 증식에 미치는 기계적 교반의 효과 및 동력학적 결과는 다음과 같다. 1) L. bulgaricus를 30시간 발효시켰을 때 세균의 농도는 액면변화가 적은 $N_{Re}=1\times10^5\~5\times10^5$ 범위에서는 2.4 UOD/ml로 동일 하였으며 $N_{Re}=1\times10^5\~1\times10^6$일 때 2.9UOD/ml로 가장 높은 값이었다. 2) 발효 30시간후 포도당의 잔량은 $N_{Re}=1\times10^5\~5\times10^5$범위에서 18g/l, $N_{Re}=1\times10^6$인 경우 8.3g/l였다. 3) 최대비증식속도$(\mu_{max})$$N_{Re}=1\times10^5\~5\times10^5$에서 $0.28hr^{-1},\;N_{Re}=1\times10^6에서 $0.58hr^{-1}이었다. 4) Saturation constant $(K_s)$N_{Re}=1\times10^5\~5\times10^5$ 3.44g/l, $N_{Re}=1\times10^6$에서 6.74g/l이었다.

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실리콘 튜브를 이용한 동물세포 배양장치의 산소전달 (Oxygen Transfer in Animal Cell Culture by Using a Silicone Tube as an Oxygenator)

  • 정흥채;김정회
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.445-450
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    • 1992
  • 동물세포 배양기에서 silicone tube를 oxygenator로 이용하여 산소전달 정도를 조사하였다. Silicone tube를 이용할 때 표면통기에 비해 산소전달 상수 $k_{\iota}a$는 약 30배 이상 증가하였다. 통기속도와 교반소도가 증가할 수록 $k_{\iota}a$값도 증가하지만 교반속도가 훨씬 효과적이었고, 물질전달에 관한 무차원 상수 tubing Sherwood number(Sh)와 유체 흐름에 관한상수 impeller Reynolds number(Re)는 log-log 좌표에서 직선관계가 있었고 기울기는 tube 길이에 관계없이 0.26이었다. Tube 길이는 2m가 적당하였고 impeller는 pitched blade type이 효과적이었다.5%serum이 첨가된 medium에서는 $k_{\iota}a$가 40%로 감소하여Tekl. HepG2를 이용한 실제 동물세포 배양에서는 전형적인 세포농도인 4~$6{\times}10^6$ cells/m$\ell$ce를 얻을 수 있었다.

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마이크로 유동에서 PtOEP/PS 박막을 이용한 용존 산소 농도장의 정량적 가시화 (Quantitative Visualization of Dissolved Oxygen Concentration Field in Micro Flows using PtOEP/PS Membrane)

  • 송대헌;김현동;김경천
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.36-41
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    • 2011
  • It is highly needed to measure the dissolved oxygen (DO) concentration field in water for a variety of purposes such as biological, industrial, environmental monitoring and medical application. Application of PSP (Pressure Sensitive Paint) which is sensitive to oxygen concentration has been carried out to measure DO concentration field using PtOEP/PS film and intensity based method under the UV-LEDs illumination. A micro round water jet having 100% of DO was obliquely impinged on to a PtOEP/PS film coated plate placed in a 0% of DO water container. DO concentration fields on the impinging plate were quantitatively visualized with a $2.94\;{\mu}m$ of spatial resolution. Through pixel-by-pixel calibration, uncertainty of each pixel by different sensitivity, different dye concentration and non-uniformity of illumination was removed. It is demonstrated that the high DO concentration region was coincided with the impingement area. The DO concentration gradient due to DO diffusion was affected by Reynolds number.

초크랄스키법에 의한 8인치 실리콘 단결정 성장시 비대칭 커스프자장의 영향에 관한 연구 (A numerical study on the effects of the asymmetric cusp magnetic field in 8 inch silicon single crystal growth by Czochralski method)

  • 이승철;정형태;윤종규
    • 한국결정성장학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.1-10
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    • 1996
  • 초크랄스키법에 의한 8언치 실리콘 단결정 성장시 커스프자장의 영향에 관한 수치 해석적 연구를 행하였다. 액상실리콘의 유동에 대한 모렐은 저레이놀즈수 모렐을 사용하였다. 대칭커스프자장은 유션의 강도를 감쇄하였고, 특히 도가니 벽면 근처에서의 유동의 감쇄효과가 현저하였다. 결정으로 혼업되는 산소의 농도는 인가되는 커스프자장의 증가에 따라 감소하였다. 그리고, 결정으로 혼업되는 산소농도의 균일성은 향상되었다. 비대칭커스프 자장은 결정으로 혼 입되는 산소의 농도를 중가시켰지만, 반경방향의 산소농도의 분포는 일정하게 유지되었다. 대칭 과 비대청 커스프자장의 적절한 조합을 행하면 축방향으로 일정한 산소의 분포를 갖는 적절한 조업조건이 도출될 것으로 예상된다.

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스월 동축형 인젝터에 의해 형성되는 메탄-산소 확산화염의 연소특성 (Combustion Characteristics of Methane-Oxygen Diffusion Flame Formed by Swirl-coaxial Injector)

  • 배성훈;홍준열;김희동;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.1-8
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    • 2017
  • 본 연구에서는 모델연소실 내부 메탄-산소 확산화염의 연소특성을 분석하기 위해 추진제의 다양한 분사조건에서 연소실험을 수행하여 연소안정한계 측정 및 화염의 형상변이를 관찰하였다. 연구 결과, 추진제가 이론당량비 조건으로 접근할수록 높은 산소 Reynolds 수($Re_o$) 구간에서도 안정적인 부상화염이 관찰되었으며, 가시화염의 길이는 증가하고, 부상높이는 감소하는 경향이 나타났다. 스월 동축형 인젝터에 의한 추진제의 스월효과로 인해 폭이 넓고, 길이가 짧은 화염이 생성되어 연소실 크기가 제한적인 추력기에서의 사용이 적합함을 확인하였다.

화염편 모델을 이용한 하이브리드 로켓의 연소과정 해석 (Flamelet Modeling for Combustion Processes of Hybrid Rocket Engine)

  • 임재범;김용모;윤명원
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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    • pp.245-248
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    • 2006
  • Hybrid propulsion systems provide many advantages in terms of stable operation and safety. However, classical hybrid rocket motors have lower fuel regression rate and combustion efficiency compared to solid propellant rocket motor. Accordingly, the recent research efforts are focused on the improvement of engine efficiency and regression rate in the hybrid rocket engine. The present study has numerically investigated the combustion processes in the hybrid rocket engine. The turbulent combustion is represented by the flamelet model and Low Reynolds number $k-{\varepsilon}$ turbulent model is employed to reduce the uncertainties for convective heat transfer near solid fuel surface having strong blowing effect. Based on numerical results, the detailed discussions have been made for the effects of oxygen injection methods and oxygen injection flow rate on flame structure and regression rate in the vortex hybrid rocket engines

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기체확산 화염간의 상호작용 (The Interaction of Gaseous Diffusion Flames)

  • 김호영;전철균
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.355-365
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    • 1991
  • 본 연구에서는 화염간 상호 작용을 해석함으로써 정의 적용에 있어서의 적절 성과 유용성을 검토 하고 화염간 상호 작용 특성을 밝히기 위하여, 해석의 대상은 화 염간의 상호작용을 명확히 관찰할 수 있는 두 개의 평행한 사각 덕트형 노즐로부터 분 출되는 기체연료에 의해 형성 되는 두 개의 동등한 3차원 제트 난류 확산화염을 택한 다. 2-화염계는 상호작용 화염군의 기본 단위이며, 현재까지 원형제트 화염에 비하 여 3차원제트 화염에 대한 연구는 많지 않은 실정이다. 연구의 방법으로는 이론적 모델링과 수치해석을 통한 모의 실험에 중점을 두고 부분적인 실험으로 타당성을 점검 한다.이는 기존의 연구들이 대부분 실험적인 것들이거나 간단한 해석적 모델을 사 용한 것들이어서 상호 작용하의 화염 특성을 예측할 수 있는 수치 해석적 모델의 개발 이 필요하며, 또한 기존의 연구들이 온도나 성분만을 측정함으로서 유동장에서의 운동 량 전달의 상호작용 특성이 자세히 연구되지 못했으므로, 이를 위해서는 난점이 있는 속도 측정의 실험적 방법보다 수치해석적 접근법이 필요하기 때문이다. 이상과 같이 본연구는 상술한 정의를 적용해 보고 이에따라 화염간 상호작용의 특성을 파악하며 이 를 예측할 수 있는 이론적 모델을 개발하는 것을 목적으로 한다.

전단동축형인젝터를 통해 분사된 메탄-산소 이원추진제의 연소특성 (Combustion Characteristics of the Methane-Oxygen Bipropellant Injected by a Shear-coaxial Injector)

  • 홍준열;배성훈;배대석;김정수
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.787-790
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    • 2017
  • 본 연구는 이원추진제 추력기(thruster)에 사용되는 메탄-산소 연소특성규명의 선행연구로서 모델연소실 내 전단동축형인젝터를 통해 분사된 기체메탄-기체산소 비예혼합화염의 연소안정한계 및 화염형상을 도출하기 위한 실험적 연구가 수행되었다. DSLR 카메라를 이용하여 화염 직접이미지(direct image)를 촬영하였고, 이미지 후처리(post-processing)를 통해 연소특성파악 및 화염길이 정량화를 수행하였다. 그 결과, 산화제 레이놀즈 수($Re_o$)가 증가함에 따라 이론반응비(stoichiometric ratio)에서 안정된 화염이 발생하였고, 동일 인젝터직경 조건에서 난류화염의 길이가 늘어남을 확인하였다.

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Effect of Aeration and Agitation Conditions on the Production of Glucoamylase with Aspergillus niger No. PFST-38

  • Oh, Sung-Hoon;O, Pyong-Su;Lee, Cherl-Ho
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제3권4호
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    • pp.292-297
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    • 1993
  • Aspergillus niger No. PFST-38 was grown on complex media in 30L agitated fermentors at various aeration rates and stirrer speeds. We could correlate the mixing time as a function of the Reynolds number and the apparent viscosity, as follows. ${\theta}_M=2.95\;\NRe^{-0.52},\;{\theta}_M=1.88\;{\eta_a}^{0.57}$ Also, the effects of the apparent viscosity (${\theta}_a$), the impeller rotational speed (N), the air flow rate ($V_s$), and the mixing time (${\theta}_M$) on the oxygen transfer coefficient, $K_L a$ were determined experimentally, and equated as follows. $K_La=12.04N^{0.88}Vs^{0.71}{n_a}^{-0.83},\;K_La=30.2N^{0.88}Vs^{0.71}{\theta_M}^{-1.45}$ $K_La$ increased as the agitation speed and the air flow rate increased. The rate of $K_La$ increase was dependent more on the rotational speed of impeller than on the air flow rate. The glucoamylase production increased with the increase of the agitation speed upto at 500 rpm and increased with the increase of air flow rate upto at 1.0 vvm. The values calculated from the above equation confirmed that the experimental maximum production of glucoamylase was achieved when the $K_La$ and the apparent viscosity of the broth were $260\;hr^{-1}$ and 1800 cps, respectively.

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