액체로켓에 산화제를 충전하는 과정은 크게 산화제 탱크의 냉각, 고유량 충전, 소유량 충전, 온도 보정을 위한 추가 충전으로 나눌 수 있다. 나로호(KSLV-I) 1단의 산화제는 액체산소를 사용하며, 각 충전모드에 해당하는 유량 및 온도 요구조건이 제시되어 있다. 이러한 유량 및 온도 요구조건을 만족하기 위해서 산화제 공급시스템에는 유량조절용 밸브와 열교환기가 설치되어 있다. 본 연구에서는 발사체 산화제 충전과정에서 정밀한 유량 공급을 위하여 상용 1차원 열-유동 해석 프로그램인 Flowmaster를 이용하여 1차원 유동 시스템 해석을 수행하였다. 아울러 제한된 인증 시험을 통하여 각 모드에서의 유량 조건을 만족시키기 위한 유량제어밸브들의 유량 보정 민감도를 해석적으로 구하였다.
단일 분사 노즐을 갖는 연소기 내부의 혼합과정에 대한 이해를 바탕으로 연료 분사 노즐을 이중으로 갖는 연소기의 혼합과정에 대한 수치연구를 수행하였다. 수치연구를 위하여 3차원 Navier-Stokes 방정식과 k-$\omega$ SST난류 모델을 이용하여 연료 이중 분사 유동을 모사하였다. 이중 분사구 사이의 거리 변화에 따른 혼합특성의 변화를 살펴보기 위하여 파라메터 연구를 수행하였다. 연료 이중 수직분사에서 두 분사기의 유동 및 혼합특성은 서로 상당히 다른 경향을 보이며, 후방 분사기의 유동 및 혼합특성은 전방 분사류의 영향을 받아 더 크게 팽창하고 침투거리가 증가하는 것으로 나타났다. 어떤 특정 거리가 되기 전까지 분사기 사이의 거리가 증가할수록 전체적인 혼합률과 침투거리가 증가하는 등 혼합특성이 개선되지만, 특정 거리보다 크게되면 오히려 혼합특성이 악화되는 것으로 나타났다. 이는 이중분사기에서 최적인 혼합특성을 위한 두 분사기 사이의 거리가 존재함을 의미하는 것으로 판단된다.
본 논문에서는 Fluent의 Spalart-Allmaras 난류모델을 적용하여 연소실 내부에 설치된 핀틀 형상이 핀틀 추진기관 추력 크기에 미치는 영향을 수치해석으로 분석하였다. 핀틀이 존재하면 노즐목을 지나는 질량 유량율은 이론적으로 예측된 값 보다 항상 작았으며, 핀틀 직경이 커질수록 노즐목에서 경계층 두께가 차지하는 비율이 증가되어 노즐목의 질량 유량율이 더욱 감소하였다. 핀틀 직경이 커질수록 핀틀 팁에 나타나는 재순환 영역의 압력에 의한 추력은 증가하지만 노즐 및 연소실 압력에 의한 추력은 감소하여 총 추력은 핀틀 직경이 작은 것 보다 감소하였다. 핀틀 추진기관의 비추력은 큰 차이가 없었다.
Pneumatic systems are widely applied in various industry because it have a many advantage(low cost, high safety, etc.). Air compressors supply the working fluid to the pneumatic systems and consume a lot of electrical energy at the manufacturing site. The one of the suggested idea is to reduce the energy consumption by reducing the suction temperature of the air compressor and increasing the discharge flow rate. In this paper, the discharge flow rate and air power of the positive displacement type air compressor is simulated by changing the temperature of suction air and the relationship between the suction air temperature and the performance variation of the air compressor is analyzed. As a result, we know that as the suction temperature of air is lowered, the discharge mass flow-rate is increased, but the specific enthalpy is reduced rather than increased, which means that the power of the discharged air is not greatly increased even if lower the suction air temperature.
Perfluorocarbons (PFCs) are widely used in semiconductor industry. These gases need to be removed efficiently because of their strong absorption of infrared radiation and long atmospheric lifetimes which cause the global warming effect. To destruct $CF_4$, a waterjet gliding arc plasma was designed and manufactured. The highest $CF_4$ destruction showed at waterjet plasma case, compared to plasma discharge only or water scrubber only, respectively. In addition, it could be known that the $CF_4$ destruction should be associated with the electron and OH radicals. The operating conditions such as waterjet flow rate, initial $CF_4$ concentration, total gas flow rate, specific energy input were investigated experimentally using a plasma waterjet scrubber. Through the parametric studies, the highest $CF_4$ destruction of 94.5% was achieved at 0.2% $CF_4$, 2.1 kJ/L SEI, 20 L/min total gas flow rate and 18.5 mL/min waterjet flow rate.
The effects of initial concentration, flow rate, and recycle ratio on the removal efficiency of phenol were studied in a tapered fluidized bed reactor packed with activated carbon which was attached with Candida tropicalis. The optimum conditions of Candida tropicalis were showed that pH was 7.0 and temperature was $30^{\circ}C$, and the specific growth rate of Candida tropicalis was satisfied with the Monod equation up to 500 mg/L of phenol, and beyond it the inhibition of substrate was found. According to the increases of initial concentration and flow rate, the removal efficiency was decreased, as the recycle ratio was increased, the removal efficiency was increased. In the case of flow rate of 10mL/sec and the recycle ratio of 2, the removal efficiency was 90% above for the all of initial concentration. The removal rate of phenol was the first order reaction in this system, and the rate equation of reaction was as follows.
Spray characteristics of charge injected 2-fluid nozzle for non-conducting liquid have been studied. Spray current, specific charge and SMD of diesel have been measured. Spray current and specific charge are proportional to applied voltage. Air flow did not effect on spray current and specific charge. SMD decreases as air flow rate increases and decreases as applied voltage increases additionally. Spray angle increases as applied voltage increases. Fine droplets are obtained by charge injected 2-fluid nozzle without charge loss.
가스터빈에서 연료 분무 노즐은 연소 특성에 영향을 미치는 중요한 부품이다. 스월 분무 장치를 설계하기 위하여 유량과 분무액적 평균 직경을 설계변수로 정하고 연료 분무 노즐의 최적화를 수행하였다. 설계변수는 이중 노즐의 실험값들을 비교하여 중요한 영향을 미치는 변수로 선정하였다. 민감도는 유량과 분무액적 평균 직경의 변화에 따른 값을 사용하였다. 이중 오리피스형 스월 분무장치의 형상 최적설계를 통하여 유량의 미립화를 높이도록 연구하였다. 최적설계를 위하여 실험 계획법을 이용하였으며, 영향을 적게 미치는 설계변수들은 설계대상에서 제외하였다. 분무 노즐의 분무액적 평균 직경을 사용한 결과는 Jasuja의 액적 평균 이론을 이용하여 도출된 결과와 유사함을 알 수 있었다. 연구 결과는 이중 오리피스형스월 분무장치와 이와 비슷한 종류의 노즐 최적화를 위한 특성을 파악하고 최적의 유량과 허용 공차를 제시하였다.
기준 밀도계는 기준 조건하에서 밀도를 측정하는 기기로서, 산업계에서 특히 대유량 천연가스 계량에 폭 넓게 사용된다. 본 연구에서는 기준 밀도계의 적정 설치 및 운영방안을 제시하여 천연가스 유량 측정 정확도를 향상시키고자 현장 실험을 수행하였다. 실험 결과, 교정가스로 메탄과 질소가스 대신 메탄과 표준가스로 교정한 실험결과가 작은 밀도오차를 발생하고, 정확한 밀도 측정을 위해서는 정기적인 교정이 필수적이며, 또한 기준 밀도계는 주위 조건에 민감하게 반응하여, 주위 온도가 높으면 오차가 증가하는 것도 확인되었다.
To perform long-term sewer monitoring, It is important to understand the nature of the wastewater flow that occurs at the point on early stage of the monitor and to prevent in advance a problem which may caused. We can infer the flow properties and external factors by analyzing the scatter graph obtained from the measured data flow rate monitoring data since an field external factor affecting the sewage flow is reflected in the flow rate monitoring data. In this study, Selecting the three points having various external factors, and we Inferred the sewer flow characteristics from depth-velocity scatter graph and determined the analysis equation for the dry-weather flow rate data. At the'point 1' expected non-pressure flow, we were able to see the drawdown effect caused by the free fall in the manhole section. At the'point 2', existed weir and sediments, there was backwater effect caused by them, and each of size calculated from the scatter graph analysis were 400 mm and 130 mm. At the'Point 3', there is specific flow pattern that is coming from flood wave propagation generated by the pump station at upstream. In common, adequate equations to explain the dry weather flow data are flume equation and modified manning equation(SS method), and the equations had compatibility for explaining the data because all of $R^2$ values are over 0.95.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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