• 제목/요약/키워드: 기계적혼합층

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석탄화력 발전소 탈질설비의 암모니아 분사시스템 설계를 위한 CFD 기법 적용에 관한 연구 (Application of CFD to Design Procedure of Ammonia Injection System in DeNOx Facilities in a Coal-Fired Power Plant)

  • 김민규;김병석;정희택
    • 청정기술
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    • 제27권1호
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    • pp.61-68
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    • 2021
  • 선택적 촉매 혼합법은 대용량의 화력 발전시스템에서 질소산화물을 제거하는 방법으로 많이 사용되고 있다. 분사된 암모니아와 유입된 배기가스의 균일한 혼합은 촉매 층에서의 탈질 환원 과정에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 탈질설비의 암모니아 분사시스템 설계과정에 전산해석 기법을 적용하였다. 적용 모델은 현재 가동되고 있는 800 MW급 석탄 화력 발전소의 탈질설비이다. 유동 해석 범위는 암모니아 분사 시스템 입구에서 촉매 층 후단부이다. 2차원 유동장을 선택하였고 비압축성으로 가정하였다. 상용 소프트웨어인 ANSYS-Fluent를 사용하여 정상 상태의 난류 유동을 해석하였다. 설계 변수로는 암모니아 분사 시스템에서의 노즐 배치 간극과 분사 유량으로 4가지 경우에 대해 결과를 분석하였다. 촉매 층 입구에서의 몰 비에 의한 평균제곱근오차 값을 최적화 변수로 선정하였고 실험계획법을 기반으로 한 최적화 알고리즘을 도입하였다. 노즐 피치와 유량을 동시에 조절한 경우가 유동 균일성 관점에서 가장 우수하였다.

혼합대류에 의한 구 주위의 충류유동 및 열전달 해석 (Analysis of mixed convective laminar flow and heat transfer about a sphere)

  • 이준식;김택영
    • 대한기계학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.345-353
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    • 1987
  • 본 연구에서는 구 주위의 혼합대류에 대하여 전 영역에 걸쳐 유효한 매개변수 를 차원해석에 의해 유도하고 이를 적용하여 지배방정식을 비상사 경계층 방정식의 형 태로 변환하고 이를 유한차분법에 의해 수치적으로 해석하였다. 단순 강제대류에서 부터 단순 자연대류 까지의 전 영역에 걸쳐 구 주위의 속도 및 온도분포,국소열전달계 수 및 마찰계수를 Gr/Re$^{2}$의 함수로 구하였으며 Prandtl수가 0.7과 7인 유체에 대 하여 계산을 수행함으로써 Prandtl수의 변화에 따른 강제대류 및 자연대류의 비교강도 의 영향에 대하여 고찰하였다. 자연대류의 영향에 의한 벽면에서의 운동에너지증가 에 따른 유동의 박리점 이동에 대하여도 고찰하였다.

비용매-열유도상분리법(N-TIPS)을 활용한 polymethylpentene (PMP) 분리막 제조기술 (Fabrication of Polymethylpentene (PMP) Membranes Using Nonsolvent-Thermally-Induced Phase Separation (N-TIPS) Method)

  • 송건탁;김승환;바오 트랜 두이 응우엔;김정
    • 멤브레인
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    • 제34권4호
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    • pp.216-223
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    • 2024
  • 높은 내화학성과 소수성 특성을 갖는 polymethylpentene (PMP) 소재는 polypropylene 소재 대비 결정성이 낮아 dense skin층을 갖는 비대칭 분리막을 제조하기 수월하지만 녹는점이 높아 가공이 용이하지 않다. 본 연구에서는 비용매 유도상분리법(NIPS)과 열유도 상분리법(TIPS)을 혼합한 N-TIPS 법을 활용하여 polymethylpentene (PMP) 고분자 분리막을 제조하고 성능과 특성을 평가하였다. Cyclohexane을 용매로 사용하여 PMP 도프용액을 제조하였으며, 상전이조로 물, EtOH, IPA를 사용하였다. Cyclohexane과 섞이지 않는 물을 비용매로 상전이한 분리막은 TIPS 영향으로 인해 큰 기공과 높은 기체 투과도를 보였으나, 표면이 거칠고 구조가 불안정한 특성을 보였다. 반면, cyclohexane과 혼합될 수 있는 알코올류(ethanol, isopropanol)를 상전이조로 사용한 경우 NIPS 효과로 인해 dense skin층이 형성됨을 확인하며, 높은 기계적 강도를 보였다. 추가적인 기공형성을 위해 polyethylene glycol (PEG)를 첨가한 경우 기체투과도가 높아지는 결과를 얻을 수 있었다.

세라믹 하니컴 담체의 3차원 유한요소해석을 위한 등가탄성방법의 효과적인 접근 (An Effective Approach of Equivalent Elastic Method for Three-Dimensional Finite Element Analysis of Ceramic Honeycomb Substrates)

  • 백석흠;조석수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권3호
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    • pp.223-233
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    • 2011
  • 세라믹 모노리스 촉매는 두 계층으로 구성된 하니컴 구조이다. 하니컴 구조는 열유동 및 구조해석에서 연속체로 고려한다. 하니컴 구조의 등가 기계적 물성은 유한요소해석(FEA) 시험편으로부터 얻어진다. 강도 시험과 FEA는 ASTM C1674-08에서 소개된 사각 단위 셀 시험편과 시험방법에 의해 각각 달성되었다. 코제라이트 세라믹 층과 워시코트 층 사이의 접합계수는 거의 0이다. FEA 시험편은 접합계수에 기반한 모델로 만들어진다. 세라믹 모노리스 담체에서 탄성계수, 푸아송 비와 열적 물성은 FEA 시험편에 의해 결정하였다.

초음파 처리 시간 변화에 따른 나노 구조 P3HT층을 가진태양전지의 특성

  • 이용훈;김대훈;김태환
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.398.2-398.2
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    • 2014
  • 유기태양전지는 낮은 공정 단가, 저온공정 및 기계적 유연성과 같은 다양한 장점을 지니고 있어서 실리콘 기반의 태양전지를 대체하기 위해서 많은 연구가 진행되고 있다. 유기태양전지는 실리콘 기반의 태양전지에 비해서 낮은 광전변환효율을가지고 있기 때문에 효율을 높이기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 그 중에서 엑시톤 분리 효율을 높이기 위한 방안으로 나노 구조가 많이 연구되고 있다. 하지만 나노 구조를 제작하기 위해서는 식각 과정을 거치거나, 금속 템플레이트를 사용하여 공정상 복잡하고 어려움을 갖는다. 본 연구에서는 간단한 용액 공정을 이용하여 초음파 처리시간 변화에 따른 나노 구조를 가지는 광활성층을 제작하였다. 전자주게 물질인 P3HT를 혼합 용매에 녹여서 초음파 처리를 통해서 나노 구조를 제작하였고, 초음파 처리 시간에 따른 구조의 변화를 광류미네에센스 측정과 원자간 힘 현미경으로 관찰하였다. 나노 구조를 가지는 태양 전지는 엑시톤을 분리할 수 있는 전자주게와 전자받게의 계면이 증가함으로 엑시톤 분리 효율이 향상되는 장점을 가진다. 초음파 처리 사긴 변화에 따른 나노 구조 P3HT 층을 가진 태양전지의 전류밀도-전압 측정을 통해 효율의 변화를 비교하였다. 15분 동안 초음파 처리를 하였을 때, 가장 높은 효율을 가지는 것을 확인할 수 있었고, 나노 구조를 가지지 않는 유기태양전지에 비해서 20% 정도 효율이 향상되는 결과를 볼 수 있었다.

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플라즈마 화학증착된 TiN박막의 마모특성 (Wear Behavior of TiN Coatings Deposited by Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition)

  • 인치범;천성순
    • 한국재료학회지
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    • 제3권5호
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    • pp.451-458
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    • 1993
  • 베아링강(AISI S2100) 위에 TiCi/sub 4/, N/sub 2/,H/sub 2/,그리고 Ar의 기체혼합계를 이용하여 플라즈마화학증착법으로 내마모 TiN증착층을 얻었다. 증착된 TiN층 내의 잔류 CI에 의한 결정성, 미소경도, 접착력, 그리고 마모특성에 대해 연구하였다. TiN 중착층은 좋은 내마모성을 가지고 있었으며, TiN의 기계적 특성은 잔류CI함량이 증가할때 나빠졌다. 마모측정결과 마모면의 trailing edge에 인장응력이 걸려 많은 crack이 관찰되엇다.

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Al/SiCp 복합재료의 마모거동에 미치는 MML의 영향 (Effect of MML on the Wear Behavior of Al/SiCp Composites)

  • 김영식;김균택
    • Tribology and Lubricants
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    • 제25권1호
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    • pp.66-72
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    • 2009
  • Al-based composites reinforced with SiC particulate were fabricated using a thermal spray process, and dry sliding wear behavior of the composites was investigated. Pre-mixed Al and SiC powders were sprayed on an A16061 substrate by flame spraying, and dry sliding wear test were performed under various sliding speed and applied load conditions against ${Al_2}{O_3}$ ball. Wear behavior of the composites was studied by using scanning electron microscope (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and X-ray diffraction (XRD). And build-up mechanism of MML on the worn surface of the composites was examined. It was revealed that these MML was formed of debris from the contact surface of the composites and effected to wear behavior of the composites protecting the contact surface of the composites.

WC-Co-Cr 용사코팅시 분말의 혼합이 코팅층의 기계적 특성에 미치는 영향 (Effects of Powder Mixing on the Mechanical Properties of Thermally Sprayed WC-Co-Cr Coating Layers)

  • 이창우;한준현;신명철;권숙인
    • 대한금속재료학회지
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    • 제47권5호
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    • pp.290-296
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    • 2009
  • We report on the effects of mixing of powders with various particle sizes on fracture toughness and wear resistance of thermally sprayed WC-10Co-4Cr coating layers fabricated by HVOF (high-velocity oxygen fuel) process. The size and the mixing ratio of powders were changed in order to get high fracture toughness and wear resistance. The mixing of small amount of coarse powders with fine powders resulted in the highest fracture toughness and wear resistance due to the lowest porosity in coating layers.

패들형 유동층 건조기 상품화를 위한 기초적 연구 (A Study on the Development and Performance Test of the Paddle-type Fluidized Dryer)

  • 금성민;이광철;공민석;유병훈;이현구;이창언
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제30권6호
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    • pp.734-740
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    • 2006
  • The purpose of this study is to develop and commercialize a paddle-type fluidized dryer. The drying system used in this study, was designed to attach a paddle-type fluidized mixer to a dryer. The drying system is based on the drying method to generate thermal contacts, as fluidized layers are generated due to a paddle mechanism. Accordingly, the time of drying is short and material damage is very little. Also, the drying system operates as a closer system so it can be utilized not only for food and chemical materials, but also for environmental pollution materials. According to its performance test, the drying system is possible to dry low-moisture contents and its drying performance is outstanding. In conclusion, the drying system designed for this study, is likely to have great potential for commercialization.

Ester 및 Ether형 Polyurethane Ionomer의 Emulsion 블랜드 (Emulsion Blends of Polyurethane Ionomers from Ester and Ether Type Polyols)

  • 김상준;김병규
    • 공업화학
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    • 제3권4호
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    • pp.614-619
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    • 1992
  • Soft segment가 각각 ester 및 ether형 polyol로된 2종의 polyurethane(PU) ionomer를 emulsion 블렌딩하여, 블렌드의 분산점도, 및 emulsion cast film의 접촉각, 기계적 특성을 조성의 함수로 측정하였다. 블렌드의 기계물성은 혼합법칙으로부터 심한 scattering이나, negative deviation을 보였으며, 이는 ester 및 ether형 polyol간의 상용성의 결여에 기인하는 것으로 보았다. 접촉각 측정 결과로부터 유화입경이 작은 PPG PU 입자가 주로 도막표면층을 형성하는 것을 확인할 수 있었다.

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