• 제목/요약/키워드: Single Bubble

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회전유동을 이용한 기체-액체 반응 촉진 기술 연구 (A Study on Gas-Liquid Reaction Intensification by Using Rotating Flow)

  • 박준상
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.45-54
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    • 2023
  • In the present study, we propose new type of a spinning disk reactor(SDR) with high performance and very convenient structure to make a large scale equipment from lab-scale than the conventional one. A split-disk experimental equipment, based on new type of spinning disk reactor, has been developed to generate an energy to break a bulk of injected gas into smaller gas bubble. Several cases of an experimental observation make it to confirm that a bulk of injecting gas could be continuously break into smaller bubbles. It shows the feasibility to make a scale-up of SDR by using the characteristic of Taylor-Proudman column in rotating flow. A theoretical study on single phase liquid flow is given to predict a liquid induced shear stress, which make the present study to be self-containment.

고순도 SiC 미분말을 적용한 4H-SiC 단결정 성장에 관한 연구 (Study on the growth of 4H-SiC single crystal with high purity SiC fine powder)

  • 신동근;김병숙;손해록;김무성
    • 한국결정성장학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.383-388
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    • 2019
  • 개선된 열탄소환원법으로 합성된 금속불순물함량 1 ppm 이하의 고순도 SiC 미립 분말을 이용하여 2,100℃ 이상고온의 RF 가열 PVT 장치에서 SiC 단결정을 성장시켰으며, In-situ x-ray 이미지 분석을 통해 성장과정 중 분말의 승화거동 및 단결정 성장거동을 관찰하였다. SiC 분말은 단결정 성장의 공급원으로 온도가 높은 외곽 부분부터 소진되고 graphite 잔여물이 남았다. 성장 중 원료의 흐름은 가운데 부분으로 집중되었으며 SiC 단결정의 성장거동에도 영향을 미쳤는데, 이는 미립분말로 인한 도가니 내부 온도분포 차이가 원인으로 예상되었다. 단결정 성장이 완료된 후, 단결정 잉곳을 1 mm 두께의 단결정 기판으로 절단하고 또한, 잉곳에서 얻어진 단결정 기판은 전반적으로 짙은 황색의 4H -SiC가 관찰되었으며, 외곽에 일부 발생한 다결정은 시드결정을 시드홀더에 부착하는 과정에서 혼입된 기포층과 같은 불순물 혼입이 원인으로 사료된다.

수직 벽면에서 과냉 핵비등 시 열유속 분배에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Heat Flux Partitioning in Subcooled Nucleate Boiling on Vertical Wall)

  • 송준규;박준석;정샛별;김형대
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권6호
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    • pp.465-474
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    • 2014
  • 본 연구에서는 비등 열유속 분배 모델의 예측 정확성을 검증하기 위하여 수직평판 자연대류 과냉 비등에서 기화, 급랭, 및 단상대류 열전달 기구에 대한 열유속 분배 특성을 실험적으로 조사하였다. 비등 열유속의 분배를 위해 적외선 열화상 기법과 전반사 가시화 기법을 동기화하여 비등 표면의 열유속 분포와 액상-기상 분포를 동시에 측정하여 분석하는 실험을 수행하였다. 실험은 대기압 조건에서 과냉도 $10^{\circ}C$를 가지는 물을 이용하여 수행하였으며, 벽면과열도 $12^{\circ}C$ 및 평균 열유속 $283kW/m^2$ 조건에 대한 실험 결과를 분석에 활용하였다. 실험을 통해 획득된 열유속 분배 결과는 상관식을 이용한 예측 결과와 큰 차이를 보였으며, 기포이탈직경과 기포이탈 시 주변의 과열액체층이 함께 뜯겨져 나가는 효과를 고려한 기포영향인자가 차이를 만드는 주요 원인들로 파악되었다.

X선 영상 장치를 이용한 핵연료 집합체 내 기포율 측정을 위한 선행 연구 (A Preliminary Study on Measuring Void Fraction in a Fuel Rod Assembly by using an X-ray Imaging System)

  • 이선영;오오성;이세호;이승욱
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.571-578
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    • 2017
  • 원자로 내 사고발생 시 냉각수의 비등으로 기포가 발생하고, 기포율을 측정하기 위하여 열수력 안전 분야에서는 주로 Optical Fiber Probe(OFP)나 광학 카메라를 이용하여 측정하지만 기하학적 구조의 한계로 인해 $17{\times}17$ 배열의 봉 다발 내에 장비를 설치하는 것에는 어려움이 있다. 본 연구는 예비 연구로서 봉 다발에 적용하기 전 X선 시스템과 다양한 모사 팬텀을 이용하여 연구 가능성 평가를 수행하였다. 라디오그라피 및 토모그라피 실험을 통해 X선 발생 장치의 관전압 130 kVp, 관전류 1 mA가 적합하였다. 또한, 기포 해상도 팬텀을 통해 가시적으로 1 mm 크기의 구멍에 대해 측정이 가능하였으며 막대 팬텀을 이용한 대조도 평가의 경우 프레온 내부에서 대조도가 상대적으로 떨어짐을 확인할 수 있었다. 그러나 영상 재구성 시 일그러짐이 없는 좋은 영상을 획득할 수 있었다. 기포 발생 팬텀 실험을 통해 기포의 유동 방향 확인 및 단층 영상을 획득할 수 있었고, Image J 툴을 이용하여 하나의 단층영상에 대해 18 %의 기포율을 측정할 수 있었다. 본 연구는 핵연료 주변 기포율 측정을 위한 선행 연구를 수행하였고 지속적인 연구를 위한 기초 연구로서 활용할 수 있을 것이다.

Experimental study on vertically upward steam-water two-phase flow patterns in narrow rectangular channel

  • Zhou, Jiancheng;Ye, Tianzhou;Zhang, Dalin;Song, Gongle;Sun, Rulei;Deng, Jian;Tian, Wenxi;Su, G.H.;Qiu, Suizheng
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권1호
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    • pp.61-68
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    • 2021
  • Experiments of vertically upward steam-water two-phase flow have been carried out in single-side heated narrow rectangular channel with a gap of 3 mm. Flow patterns were identified and classified through visualization directly. Slug flow was only observed at 0.2 MPa but replaced by block-bubble flow at 1.0 MPa. Flow pattern maps at the pressure of 0.2 MPa and 1.0 MPa were plotted and the difference was analyzed. The experimental data has been compared with other flow pattern maps and transition criteria. The results show reasonable agreement with Hosler's, while a wide discrepancy is observed when compared with air-water two-phase experimental data. Current criteria developed based on air-water experiments poorly predict bubble-slug flow transition due to the different formation and growth of bubbles. This work is significant for researches on heat transfer, bubble dynamics and flow instability.

$\mu$-PD법에 의한 Er : Mg : LiNbO$_3$fiber 결정 성장 및 형광특성 (Growth and photoluminescence properties of Er : Mg : LiNbO$_3$single crystal fibers by $\mu$-PD method)

  • 양우석;윤대호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제10권6호
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    • pp.389-393
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    • 2000
  • 본 연구에서는 $\mu$-PD법으로 Er : Mg : $LiNbO_3$화이버 결정을 MgO의 첨가량을 달리하여 성장시켰으며, 첨가물 농도에 따른 성장조건과 PL 특성에 관해 조사하였다. 또한,성장한 결정의 투과 스펙트럼으로부터 Er : Mg : $LiNbO^3$에서 $Er^{3+}$ 의 에너지 준위구조를 계산하였다. Crack과 bubble등의 결함이 없는 결정은 after-beater를 조정하여 0.5 mm/min 이하의 성장속도에서 얻을 수 있었다. MgO의 농도에 따른 PL강도는 0.6 mol% $Er_2O_3$와 3 mol% MgO가 첨가된 Er : Mg : $LiNbO_3$결정에서 가장 강한 형광강도가 관측되었다. 또한, 에너지 준위 $^4S_{3/2}$에서 기저준위로 방출되는 빛이 가장 강했으며 1530 nm의 형광은 비방출천이 및 형광방출 등의 원인에 의한 $^4I_{13/2}$ 준위에서의 여기전자 감소가 형광강도 감소의 원인임을 알 수 있었다.

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수평 원형전열관의 핀효과에 의한 응축 및 비등 열전달촉진에 관한 연구 (1)-튜브외부 비등- (A Study on the Improvement of Condensation and Boiling Heat Transfer on Horizntal Tube by Fin Effect(l)-Shellside Boiling-)

  • 한규일;조동현
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.1264-1274
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    • 1994
  • Heat transfer performance of integral-fin tube which is used in recipro turbo refrigerator or high compact heat exchangers is studied. Eight tubes with trapezoidal shaped integral-fins having fin densities from 748 to 1654 fpm and 10, 30 internal grooves are tested. A plain tube having the same(inner and outer) diameter as the fin tubes is also tested for comparison. Pool boiling heat transfer of R-11 is investigated experimentally and theoretically on single tube arrangement. The refrigerant evaporates at saturation state of 1 bar on the outside tube surface and heat is supplied by not water which circulates inside of the tube. From the result of eight fin tubes and one plain tube tested, a tube having 1299 fpm-30 grooves shows the best performance. A maximum overall heat transfer coefficient of this tube is about 4000 $W/m^{2}K$ at 2.8m/s of water velocity. The maximum heat transfer enhancement (i.e., the ratio of overall heat transfer coefficients of finned to plain tubes)is about 2.1.

진동 유동장에서 원형 실린더의 lock-on 해석 (Lock-on states of a circular cylinder in the oscillatory flow)

  • 김원태;성재용;유정열
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.245-248
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    • 2002
  • Vortex lock-on or resonance in the flow behind a circular cylinder is visualized by a time-resolved PIV when a single frequency oscillation is superimposed on the mean incident velocity. Measurements are made of the $K{\'{a}}rm{\'{a}}n$ vortices in the wake-transition regime at the Reynolds number 360. Basically, natural shedding state is observed to compare with lock-on state. Wake motion by the change of the shedding frequency of lock-on state is investigated. When lock-on occurs, the vortex shedding frequency is found to be half the oscillation frequency as expected from previous experiments. The physical flow phenomena of natural shedding and lock-on states are analyzed with physical parameters of recirculation and vortex formation region. Consequently, it is found that the change of wake bubble plays an important role in the flow at the lock-on state. Vortex formation region is also actively changed like recirculation region as the lock-on occurs. Therefore, it is deduced that the recirculation region is closely related with the vortex formation region.

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Pulse UV 장치를 이용한 원유비축시설 발생폐수의 난분해성 유기오염물질 제거 (Removal of Non-biodegradable Organic Contaminants in Wastewater from crude oil reserve base Using Pulse UV System)

  • 손진식;박순호;정의택
    • 상하수도학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.861-867
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    • 2011
  • Wastewater from crude oil reserve base usually contains large amount of non-biodegradable contaminants. The conventional wastewater treatment progress can hardly meet the regulation of wastewater effluent quality. This study investigated the removal of non-biodegradable organic contaminants in wastewater from crude oil reserve base using a pulse UV treatment. The modified process incorporating pulse UV process was set up to treat the wastewater from crude oil reserve base. The treatment process is composed with coagulation and flocculation, micro-bubble flotation, sand filter, pulse UV system, and GAC filter. The results show CODMn was effectively removed by the process with pulse UV system and it can meet the wastewater effluent regulation. The single effect of pulse UV process in CODMn removal was not significant(9~15% based on sand filtered effluent), however with the subsequent activated carbon filter the removal ratio CODMn was increased up to 28% compared to the process without pulse UV syetem.

A 1.2 V 7-bit 1 GS/s CMOS Flash ADC with Cascaded Voting and Offset Calibration

  • Jang, Young-Chan;Bae, Jun-Hyun;Lee, Ho-Young;You, Yong-Sang;Kim, Jae-Whui;Sim, Jae-Yoon;Park, Hong-June
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제8권4호
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    • pp.318-325
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    • 2008
  • A 1.2 V 7-bit 1 GS/s CMOS flash ADC with an interpolation factor of 4 is implemented by using a $0.13\;{\mu}m$ CMOS process. A digital calibration of DC reference voltage is proposed for the $1^{st}$ preamp array to compensate for the input offset voltage of differrential amplifiers without disturbing the high-speed signal path. A 3-stage cascaded voting process is used in the digital encoder block to eliminate the conescutive bubbles up to seven completely, if the $2^{nd}$ preamp output is assumed to have a single bubble at most. ENOB and the power consumption were measured to be 5.88 bits and 212 mW with a 195 MHz $400\;mV_{p-p}$ sine wave input.