• 제목/요약/키워드: 균일 흐름계

검색결과 26건 처리시간 0.028초

Trayed bubble column 반응기에서 tray의 기공크기에 따른 gas hold-up 변화 연구 (Gas hold-up variation with pore size of tray in trayed bubble column)

  • 양정훈;양정일;김학주;천동현;이호태;정헌
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
    • /
    • pp.133.1-133.1
    • /
    • 2010
  • 슬러리 기포탑 반응기는 열 및 물질 전달의 용이성, 낮은 운전비용 및 장치의 간단성의 장점을 가지고 있어서 Fischer-Tropsch 반응, bio-reaction 등에 많이 응용되고 있다. 그러나 기포탑 반응기 내의 물질 거동은 매우 복잡하기 때문에 많은 연구가 이루어지고 있음에도 불구하고 그 현상에 대한 명확한 이해는 어려운 상황이다. 특히 기포탑반응기 내에 기체의 포집율(gas hold-up)을 증가시키는 것을 목적으로 하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 trayed bubble column 반응기에서 tray의 기공크기에 따른 기체 포집율의 변화를 관찰하였다. 실험에 사용된 반응기는 내경이 0.15 m이고 높이 2.0 m의 아크릴 반응기를 이용하였다. 사용된 연속상은 수돗물을 사용하였고 분산상 기체로는 압축공기를 이용하였다. Tray의 기공크기는 1.1 mm부터 14.0 mm까지 변화시키면서 높이별 기체 포집율의 변화를 관찰하였다. 기체 포집율의 변화를 균일흐름 영역과 불균일 흐름 영역에서 그 양상이 다르게 나타났다. 즉 균일계 영역에서는 기공의 크기가 1.1 mm부터 2.9 mm까지 증가시면 기체포집율이 감소하는 반면 2.9 mm 이상에서는 증가하는 것으로 관찰되었다. 반면 불균일 흐름 영역에서는 전반적으로 기공의 크기가 작아질수록 기체포집율이 증가하였다. 또한 각각의 흐흠 영역에서의 기체포집율 증가정도는 확연한 차이를 보이는 것을 알 수 있었다. 이것은 흐름영역의 유체거동에 따라서 기포와 tray 기공사이의 상호작용 메커니즘이 달라지기 때문인 것으로 보인다.

  • PDF

침투율 측정과 재분배시의 토양수분흐름의 추정 (Infiltration Measurement and Prediction of Soil Water Flow Redistribution)

  • 정상옥
    • 한국농공학회지
    • /
    • 제29권2호
    • /
    • pp.74-81
    • /
    • 1987
  • 지표에서 토양속으로 흐르는 물의 침수를을 동심원관형침수계를 사용하여 측정하였다. 내부관과 외부관을 비교함으로서 침투율 측정시 침투계 바깥쪽으로 흐르는 수평방향으로 흐름을 예상할수 있으며 서로 다른 초기함수조건에서 침투율을 측정, 비교함으로써 초기함수 상태의 침투율에 대한 영향을 고찰하였다. 측정치를 분석한 결과 예상한 대로 바깥쪽으로 흐르는 수평방향의 토양수분으로 인하여 외부관에서의 침투율이 내부관에서 보다 평균90% 컸으며, 또 초기 함수량이 작은 경우가 큰 경우보다 침투율이 켰다. 침수가 끝난 후 재분배시의 토양 수분 흐름은 수리지표를 검사함으로써 추정하였다.수평 및 수직방향의 수리지표는 다단 텐시오미터(multiple-depth tensiometer)를 사용하여 토양속의 공극수압을 측정하여 계산하였다 수리지표를 검사한 결과 재분배시 수평방향의 토양수분 흐름은 일정한 방향이 아니라 경우에 따라서 원관 침투계의 중심쪽으로 또는 바깥쪽으로 흘렀다. 이느 토양의 물리적 성질이 장소에 따라서 균일하지 않았음에 기인한 것이라 판단된다. 재분배시 수평 및 수직방향의 평균수리지표의 비율을 검사한 결과 시간이 경과할수록 비율이 감소 되었으며 또 깊이가 깊어질수록 감소하였다.이는 즉 시간이 지날수록 깊이가 깊어질수록 토양수분 흐름의 수평방향 성분이 감소한다는 것을 나타낸다.

  • PDF

기포탑 반응기에서 기체 분사 방향에 따른 gas hold-up 변화 (Gas hold-up variation with sparging direction in bubble column)

  • 양정훈;양정일;김학주;천동현;이호태;정헌
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
    • /
    • pp.112.2-112.2
    • /
    • 2010
  • 슬러리 기포탑 반응기는 열 및 물질 전달의 용이성, 낮은 운전비용 및 장치의 간단성의 장점을 가지고 있어서 Fischer-Tropsch 반응, bio-reaction 등에 많이 응용되고 있다. 그러나 기포탑 반응기 내의 물질 거동은 매우 복잡하기 때문에 많은 연구가 이루어지고 있음에도 불구하고 그 현상에 대한 명확한 이해는 어려운 상황이다. 특히 기포탑반응기내에 기체의 포집율(gas hold-up)을 증가시키는 것을 목적으로 하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 기체의 분사 방향에 따른 기체 포집율의 변화를 관찰하였다. 기체 분사는 0.6 mm의 pore가 66개로 구성된 perforated plate를 통해서 이루어졌고, 수직방향, 수평방향, 45도 그리고 수직/수평 조합의 네 가지 분사방향에 대해서 실험을 수행하였다. 반응기는 내경이 0.15 m이고 높이 2.0 m 아크릴 반응기를 이용하였다. 사용된 연속상은 수돗물을 사용하였고 분산상 기체로는 압축 공기를 이용하였다. 전체적인 기체 포집율은 수직방향의 분사방향에서 가장 높게 측정되었다. 그리고 수직/수평의 조합 분사방향의 경우, 기체 포집율이 가장 낮게 관찰되었다. 이것은 분사방향이 수직/수평으로 서로 엇갈릴 경우, 기포간의 충돌 가능성이 높아지고 bubble coalescence가 증가하였기 때문인 것으로 보인다. 실제로 homogeneous flow regime에서 heterogeneous flow regime으로 전환되는 기체선속도는 분사방향이 수직, 45도, 수평, 수직/수평 조합의 순서로 감소하였다. 즉 이 순서로 기체흐름의 와류가 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한 Dynamic Gas Disengagement(DGD) 분석을 통하여 큰 기포가 발생하기 시작하는 기체 선속도의 변화를 관찰하였다. 이 경우, 예상되듯이 수직/수평 조합에서는 1.5 cm/sec 기체 선속도에서 큰 기포가 발생하기 시작한 반면 수직 방향 분사의 경우에는 2.5 cm/sec의 보다 높은 기체 선속도에서 관찰되기 시작하였다. 이러한 현상들을 종합하였을 때, 기체 분사방향을 수직으로 일정하게 했을 때, 기포간 출동을 최소화하고 와류발생을 최대한 지연시키며 전체 기체 포집율을 증가시킬 수 있음을 알 수 있다.

  • PDF

자유흐름 난류 강도 변화에 대한 터빈 블레이드의 대류 열전달에 관한 연구 (A Study on the Convective Heat Transfer in the Turbine Cascade for the Free-Stream Turbulence levels)

  • 심재경;전승배;황민기;임진식
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2000년도 제15회 학술강연회논문초록집
    • /
    • pp.42-42
    • /
    • 2000
  • 선형 터빈 익렬에 유입되는 자유흐름 난류 강도의 변화에 따른, 터빈 블레이드에서의 대류 열전달 현상에 대한 연구를 수행하였다. 익렬은 5개의 볼레이드를 선형으로 배치하여 구성하였으며, 현의 길이에 근거한 레이놀즈 수는 2.5${\times}$$10^5$, 3.5${\times}$$10^5$ 이다. 자유 흐름의 난류 강도는 익렬의 도입부에 설치된 격자의 형상에 따라 1.3%, 3.7%, 7.0%, 7.8%의 값을 나타내었다. 자유흐름의 난류강도는 정온 열선유속계로 측정하였으며, 블레이드 표면 온도 분포는 열전대를 사용하여 측정하고, 금속박판을 사용하여 균일한 열유속을 공급하였다.(중략)

  • PDF

HYBRID기법과 QUICKER기법 : 공동 유동의 계산 특성 비교 (HYBRID Scheme vs. QUICKER Scheme : Comparison Based on Lid-driven Cavity flow Computations)

  • 조성호;강인준;박승오
    • 대한기계학회논문집
    • /
    • 제17권6호
    • /
    • pp.1640-1647
    • /
    • 1993
  • 본 연구에서는 속도-압력 연계방법으로는 SIMPLE기법을 적용하고, 비균일 격자계에서도 사용할 수 있는 QUICKER방법과 함께 HYBRID방법을 이용하여 이와 같은 물음에 대한 대답을 구하고자 하였다. 이를 위하여 수치적 실험을 위한 흐름으로 본 연구에서 선택한 정사각형 공동 흐름 (square cavity flow)은 재순환 유동의 수치 적 해법을 위한 표준유동으로 많이 사용되어 왔으며, 대한기계학회 전산유체분과에서 도 여러 수치기법을 비교평가 하기 위한 흐름으로 채택된 적이 있는 흐름이다.

폴리카르본산계 고분자가 시멘트계 재료의 물성에 미치는 영향 (Effect of the Polycarboxylates on the Physical Properties of Cement Materials)

  • 조헌영;서정목;전기석;이기환;김진만
    • 콘크리트학회논문집
    • /
    • 제13권4호
    • /
    • pp.354-361
    • /
    • 2001
  • 폴리카르본산계 고분자는 분산성이 양호하고 시멘트계 재료에서 분산 유지성이 뛰어나므로 최근 콘크리트용 혼화제로 크게 주목을 끌고 있다. 따라서 본 연구에서는 시멘트콘크리트용 분산제로서 수평균 분자량(Mn)이 적당한 poly(acrylate-co-methyla-crylate)를 합성하여 시멘트 모르타르의 분산성과 기계적 물성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 폴리카르본산계 고분자의 수평균 분자량이 2,000~3,000 보다 5,000 정도로 비교적 큰 polycarboxylate가 시멘트계 재료의 물성을 크게 향상시키며, 최적 첨가량은 시멘트 중량의 0.6% 이다. 그러나 poly(acrylate-co-methylacrylate)계 고분자는 시멘트 모르타르 반죽에서 흐름도의 경시변화가 큰 것으로 나타났으며, 이러한 현상은 폴리카르본산계 서방성 고분자가 시멘트계 재료에 사용되었을 때, 알칼리성 분위기에서 카르복실기의 서방성에 의해서 분산성이 지속적으로 유지된다는 기존의 이론과 다르다.

다성분계 고분자 블렌드의 Weldline 강도에 관한연구 (A Study on the Weldline Toughness of Multicomponent Polymer blends)

  • 김형수
    • 유변학
    • /
    • 제9권4호
    • /
    • pp.133-139
    • /
    • 1997
  • PC(polycarbonate), SAN(styren-acrylonitrile)공중합체, 그리고 충격 보강제를 근간 으로 하는 다성분계 고분자 블렌드에 대하여 고정된 사출조건에서 블렌드의 조성에 따른 weldline강도의 변화를 조사하였다. 블렌드의 전체적인 함량에 있어서 PC가 그함량이 높아 연속상이 되는 경우가 비교적 높은 weldline강도를 나타내지만 PC함량이 감소함에 따라서 급격한 저하가 발생하여 채-continuity의 성향이 강한 50%부근에서 최소 값을 보였다. PC 함량이 고정되었을 때에는 분산상의 점도가 증가할수록 weldline 강도가 향상되었는데 이는 weldline의 형성 시에 발생하는 분수형 흐름장에 의한 분산상의 배향이 억제되어 외부 응력 에 대하여 균일하게 대응할수 있는 형태학을 유지하는 효과로 설명된다. 충격보강제의 변경 과 상용화제의 적용으로부터 얻은 결과를 종합하여 볼 때 다성분계 고분자 블렌드의 weldline강도는 구성성분간의 상용성 뿐만 아니라 유변학적인 조건이 만족되어야 효과적으 로 향상될수 있다.

  • PDF

폴리아크릴산 용액에서의 옥사카르보시안닌 색소분자의 회합현상에 대한 반응속도론적 연구 (Kinetic Studies of the Aggregation of 3,3'-Diethyl Oxacarbocyanine onto Polyacrylic Acid)

  • 이홍;임은숙;배현옥
    • 대한화학회지
    • /
    • 제38권11호
    • /
    • pp.792-799
    • /
    • 1994
  • 균일 수용액과 polyacrylic acid(PAA) 존재하에서 3,3'-diethyl oxacarbocyanine(DOC)의 spectra변화를 흡수 및 형광분광학적인 방법으로 연구하였다. 균일 수용액에서 DOC의 농도변화에 따른 흡수 spectra변화는 dimer의 형성에 기인하는 것으로 설명하였다. PAA의 존재하에서 P/D변화에 의한 형광세기의 변화는 흡수 분광학적 방법과 유사한 결과를 얻었다. PAA와 DOC의 상호작용의 반응속도론적인 연구를 흡수 및 형광 정지흐름법으로 수행하였다. PAA-DOC계에서 관측된 이완효과는 두 개의 이완과정이 존재한다고 가정함으로써 정량적으로 설명할 수 있었다.

  • PDF

93-PCGC-2을 이용한 천연가스 연소와 미분탄 연소 모사 (Simulation of Natural Gas and Pulverized Coal Combustion using 93-PCGC-2)

  • 조석연;서경원;이진욱
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국에너지공학회 1995년도 추계학술발표회 초록집
    • /
    • pp.50-55
    • /
    • 1995
  • 향상되어진 93-PCGC-2는 기존의 PCGC-2와 같이 미분탄 연소를 포함하는 다양한 반응성흐름과 비반응성 흐름을 설명하기 위해 2차원 정상상태 모델로 제시되어 졌다. 93-PCGC-2는 실린더형의 축 대칭계에 응용되어질 수 있고, 난류(Turbulence)는 유체역학식과 연소기구 양쪽을 위해 고려되어졌으며, 불연속 세로좌표 방법(Discrete Ordinates Method)을 이용하여 기체, 벽 및 입자들로부터의 복사열(Radiation)을 모사하였다. 입자상은 입자 무리들의 평균 경로들을 따라 해석하는 Lagrangian계의 해석법으로 모델화되어졌다. 석탄의 팽윤(Swelling)과 촤의 반응성에 관한 부모델과 더불어 새롭게 일반화된 석탄 탈휘발화 부모델 (FG-DVC)도 첨가되어졌다. 비균일 반응기구는 확산과 화학반응 둘 모두를 고려하였다. 주요 기상반응은 국부 순간 평형을 가정하여 모델화하였다. 그래서 반응속도는 혼합의 난류속도에 의해 제한되어진다. Thermal NOx과 Fuel NOx의 유한속도 화학론(Finite Rate Chemstry)에 대한 부모델은 화학반응속도론와 난류성의 통계치를 통합하여 만들어져 있다. 기상은 반복적인 line-by-line기교에 의해 풀려지는 elliptic partial differential equation으로 묘사되어진다. 수치적인 안정을 고려하기 위해 under-relaxation이 이용되어졌다. 이렇게 코드화된 93-PCGC-2는 연소를 위해 모사되어졌다. 또한 더 나아가 이 수치모델의 활용범위는 미분탄의 가스화에도 활용되어질 것으로 기대되어진다.

  • PDF

만경강 하천공간복원 시나리오의 에코톱 개선효과 분석 (A Study on Ecotope Diversity Improvement effectiveness Analysis in the Middle of Mankyung River Restoration Scenario)

  • 김우람;전호성;김지성;홍일;김규호
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
    • /
    • pp.434-434
    • /
    • 2018
  • 에코톱은 가장 작고 균일하며 도면의 단위로 사용 가능한 토지, 일반적인 구성요소의 상태, 잠재자연식생, 잠재생태계 기능을 최소한의 단위로 균일하게 분류가 가능한 요소로서 천이단계 또는 토지이용이 서로 다른 패치들로 이루어진 무생물과 생물이 결합된 생태공간으로서 일반적으로 세가지 특성을 포함한다. (1) 가장 작은 동질성 가진 지도로 분류 가능한 단위, (2) 일반적인 기질조건, 잠재적 자연식생 및 잠재적 생태계 기능에 대한 동질성, 그리고 (3) 서로 다른 연속적인 토지 이용 단계에서의 패치로 구성 된다. 현재 네덜란드, 스페인을 포함한 유럽국가에서는 에코톱분류를 통한 하천을 관리하는 방안을 제시하고 있으며 이에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 만경강 중류 소양천 합류점의 터지네 구간을 대상으로 하천공간의 복원 이후 연중유황에 따른 에코톱의 변화를 예측하고 이에 따른 개선효과를 정량적으로 분석하는 것이 목적이다. 제방 후퇴, 제방후퇴/구하도 복원, 제방 후퇴/습지 조성 세가지 복원 시나리오를 현재지형과 비교하여 연중 유황별 흐름조건에 따라 에코톱을 도식화 하였으며, 이에 따른 에코톱 다양성 지수를 도출하여 비교분석하였다. 복원 대상지의 복원 시나리오 및 흐름조건에 따른 에코톱의 변화를 분석한 결과 '제방 후퇴/구하도 복원' 일 때 자연요소가 현재지형보다 가장 크게 증가되었으며 3가지 복원 유형 간 자연요소를 비교한 결과 '제방 후퇴/구하도 복원' 일 때 수역과 일년생 초본이 가장 많은 면적을 차지하였으며, '제방 후퇴/습지 조성' 일 때 습지와 다년생 초본이 가장 많은 면적을 차지하였다. 복원 유형 별 연중 유황 조건에 따른 에코톱 다양성 지수분석결과 제방후퇴/습지 조성시 에코톱 다양성 개선효과가 가장 큰 것으로 나타났다.

  • PDF