• 제목/요약/키워드: 대류확산

검색결과 99건 처리시간 0.025초

염화제일수은과 일산화질소의 물리적 승화법 공정에서의 확산-대류에 미치는 에스펙트 비율의 영향 (Effects of Aspect Ratio on Diffusive-Convection During Physical Vapor Transport of Hg2Cl2 with Impurity of NO)

  • 김극태
    • 공업화학
    • /
    • 제26권6호
    • /
    • pp.746-752
    • /
    • 2015
  • 본 연구에서는 $Hg_2Cl_2-NO$의 물리적 승화법 공정에서의 확산-대류에 미치는 에스펙트 비율(길이/폭)의 영향에 대한 것이다. 원료물질 영역과 결정영역에서의 온도 차 20 K, 벽에서의 선형 온도분포를 가진 계에서, 대류의 영향 때문에, 총몰플럭스와 상호계면에서의 비균일성에 관하여서는, 에스펙트 비율이 2인 경우가 비율이 5인 경우보다 상당히 크다. 지상중력 하에서의 최고 총몰플럭스는 지상중력의 0.1 상태에 비하여 대략 2배 정도 크다. 에스펙트 비율을 2에서 5로 증가시켰을 때, 확산-대류형이 대류형으로 전이되며, 또한 확산의 강도도 확산-대류형의 강도를 지배하게 된다.

혼합 대류 유동시스템에 부유된 고흡수 방사하는 입자의 열 확산 (Thermophoresis of highly absorbing, emitting particles suspended in a mixed convection flow system)

  • ;여석준
    • 오토저널
    • /
    • 제14권3호
    • /
    • pp.115-125
    • /
    • 1992
  • 혼합 대류 이상 유동 시스템에 부유된 슈트와 미분탄과 같은 고흡수, 방사하는 입자의 열확산적 입자이동에 대한 복사 및 부력효과를 수치적으로 검토하였다. 기체 및 입자유동의 지배방정식 들은 Euler 관점의 two-fluid model의 근간에서 수행되었으며, 에너지 보존식의 비선형 복사 생 성항은 P-1 근사방법에 의해 계산되었다. 혼합 대류 유동에서의 입자의 열확산 현상은 복사 열 전달과 커플링되며, 복사효과의 증가는 부력효과를 상대적으로 감소시켜 부력효과에 의한 입자 부착율을 완화시켰다. 복사효과가 무시될 때 Grashof 수의 증가에 따라 입자의 확산효과는 감 소되었으며, 복사효과가 함께 작용될 때 입자 부착율은 증가됨을 보였다.

  • PDF

이중확산대류계에서의 부력효과에 관한 연구(Ⅰ)- 실험적 연구 - (A Study on Buoyancy Effects in Double-Diffusive Convecting System)

  • 김양훈;현명택;김민찬
    • 한국해양공학회지
    • /
    • 제13권1호통권31호
    • /
    • pp.121-129
    • /
    • 1999
  • Double-diffusive convection with verical temperature and concentration gradients in thermally stratified fluids has been investigated experimentally using an electrochemical technique. Cupric sulfuric-sulffuric acid solution confined between two horizontal copper electrodes was used. The change of thermal and solutal buoyance has no influence on the range of voltage for the limiting current. Due to Soret effect, the onset time of natural convection is delayed as the stabilizing thermal buoyancy decreases. Also it is found that the shrinkage of the unstabilizing solutal buoyancy makes the onset of natural convection retard. Multi-layered convective phenomena do not appear because cupric sulfate-sulfuric acid solution is thermally stratified, and heat diffuses faster than cupric sulfate solfate solution.

  • PDF

Determination of the Convective and Diffusive Fluxes from the Transient Profiles of Solute and Solvent under Evaporation Experiment

  • Wei, Dai;Lee, Sunhoon;Yu, Amemiya
    • 환경영향평가
    • /
    • 제11권3호
    • /
    • pp.173-187
    • /
    • 2002
  • 토양 속에서 발생될 수 있는 용질과 용매의 복합 수송시스템을 대상으로 한 연구 중 회석상태로부터 포화상태에 이르기까지의 넓은 농도분포를 가지는 토양 용액에 적용될 수 있는 물리 화학적 이론에 입각한 지배방정식을 발표한 연구는 전무한 실정이다. 본 연구는 용매와 토양기체간 그리고 용질과 결정간의 상변화를 고려한 연립물질수지방정식을 제시하고, 여기에 타율적 대류를 포함하는 상호확산 분산수송방정식을 도입하여 대류와 확산에 관한 프럭스를 분리, 결정하는 것을 목적으로 한다. 대류 플럭스의 결정은 타율적으로 이루어지는 것이 이론적으로 타당하며, 이러한 타율적 대류 플럭스가 제공된다면 본 연구에서 제시된 지배방정식을 이용해서 토양용액의 복합수송 시스템을 범용적으로 해석, 예측할 수 있을 것으로 판단된다.

지상 및 미소중력 환경에서 물리적 승화법 공정에 미치는 불순물의 영향 분석: 염화제일수은에 대한 응용성 (Numerical Analysis for Impurity Effects on Diffusive-convection Flow Fields by Physical Vapor Transport under Terrestrial and Microgravity Conditions: Applications to Mercurous Chloride)

  • 김극태;권무현
    • 공업화학
    • /
    • 제27권3호
    • /
    • pp.335-341
    • /
    • 2016
  • 본 연구에서는 지상 및 미소중력환경하에서 물리적 승화법 공정에서의 확산-대류유동에 미치는 불순물의 영향을 이론적으로 $Hg_2Cl_2-I_2$ 시스템에 적용하여 규명하는 것이다. 이론적 해석은 증기상에서 확산-대류 흐름, 열 및 물질전달을 속도 벡터 흐름, 유선, 온도, 농도 분포를 통하여 제시된다. 결정 영역에서의 전체 몰플럭스는 중력가속도와 성분 $I_2$, 불순물에 상당히 민감하게 반응한다. 성분 $I_2$을 증가시켰을 때, 농도 대류효과는 확산-대류 유동흐름을 안정화시키는 경향이 있다. 지상중력가속도의 0.001환경에서는 유동흐름은 1차원포물선의 흐름 구조를 나타내며, 확산지배형태를 보여주고 있다. $10^{-3}$지상중력가속도 이하에서는 대류 영향은 무시할 수 있다.

이중확산 대류계에서의 부력효과에 관한 연구(II) - 이론적 연구 - (A Study on Buoyancy Effects in Double-Diffusive Convecting System(II) - Theoretical Study -)

  • 홍남호;김민찬;현명택
    • 한국해양공학회지
    • /
    • 제13권2호통권32호
    • /
    • pp.129-137
    • /
    • 1999
  • The time of the onset of double-diffusive convection in time-dependent, nonlinear concentration fields is investigated theoretically. The initially quiescent horizontal fluid layer with a uniform temperature gradient experiences a sudden concentration change from below, but its stable thermal stratification affects concentration effects in such way to invoke convective motion. The related stability analysis, including Soret effect, is conducted on the basis of the propagation theory. Under the linear stability theory the concentration penetration depth is used as a length scaling factor, and the similarity transform for the linearized perturbation equations. The newlly obtained stability equations are solved numerically. The resulting critical time to mark the onset of regular cells are obtained as a function of the thermal Rayleigh number, the solute Rayleigh number, and the Soret effect coefficient. For a certain value of the Soret effect coefficient, the stable thermal gradient promote double-diffusive convective motion.

  • PDF

수평 다공성유체층에서 이온의 물질전달에 대한 이중확산대류 효과 (Effects of Double-diffusive Convection on the Mass Transport of Copper Ions in a Horizontal Porous Layer)

  • 윤도영;김민찬;최창균
    • 전기화학회지
    • /
    • 제2권2호
    • /
    • pp.98-105
    • /
    • 1999
  • 본 연구에서는 전기장에 의하여 유발되는 자연대류의 영향을 줄이기 위하여 수평 다공성 유체층에 열적 성충화를 유지하여 부력과 유체층의 안정화 효과를 체계적으로 조사하였다. 이를 위하여 수평 다공성 유체층에서 이중확산대류에 의한 물질전달 상관식을 이론적으로 유도하고, 전기화학 실험을 통하여 이론에 의한 모델을 보완하였다. 물질전달 상관식은 다공성 매질층에 대한 유동 방정식으로 Forchheimer모델을 사용하고 미세 난류 모델을 적용하여, 용질 및 열 Darcy-Rayleigh수와 Lewis 수로 유도하였다. 실험에서는 다공성매질에 포화된 황산구리황산용액내의 구리이온을 전기 화학적 방법을 통하여 확산 또는 자연대류에 의한 물질전달 실험을 수행하였다. 이론 및 실험적 해석 결과를 종합하면 다공성 매질 내에서 구리이온의 이중확산대류에 의한 물질전달 상관식은 다음과 같다. $$Sh=\frac{0.03054(Rs_D-LeRa_D)^{1/2}}{1-3.8788(Rs_D-LeRa_D)^{-1/10}}$$ 본 연구의 결과는 실험치와 잘 부합되었으며, 모델식의 원형은 열 및 물질전달계에서 자연대류의 영향을 효과적으로 제어할 수 있는 방안으로 활용될 수 있을 것이다.

압축성 유동장에서의 원형 실린더 주위의 강제 및 혼합대류에 대한 수치 해석 (Numerical Analysis of Forced and Mixed Convection around the Circular Cylinder for Compressible Flow)

  • 최윤호;이현찬;유재석;김기현
    • 에너지공학
    • /
    • 제4권1호
    • /
    • pp.126-139
    • /
    • 1995
  • 저속의 압축성 유동장에서의 원형 실린더 주위의 유동 및 열전달특성을 해석하였다. 비압축성 유동장에서의 실린더 주위의 유동 및 열전달현상에 대하여는 실험과 수치해석을 포함한 광범위한 연구가 진행되어 왔으며 매우 잘 알려져 있다. 실린더 벽면과 주위 유동장의 온도차가 큰 경우, 밀도의 변화가 커지므로 유동장은 압축성 유체가 되나 지배 방정식의 복잡함과 적절한 수치해석 방법의 부족으로 실린더 주위의 유동장을 압축성유체로 해석한 경우는 매우 드물다. 현재 압축성유동 해석에 널리 사용되는 time marching algorithm은 저속의 유동장 해석시 지배방정식에 나타나는 eigenvalue들의 괴리에 의하여 수렴속도가 현저히 떨어지게 된다. 본 연구에서는 이와 같은 난점을 극복할 수 있는 time-derivative preconditioning 방법을 사용하여 온도차가 큰 유동장에서의 강제 및 혼합대류에 대한 계산을 수행하였고 이들의 열전달특성을 비교하였다. 강제대류의 경우 실린더 벽면 온도의 증가에 따른 밀도 감소의 영향은 유동장의 Re수를 감소시켜 확산의 영향을 증가시키면서, 혼합대류의 경우 부력의 영향은 가열되는 유동장의 범위와 재순환 영역을 강제대류에 비해 현저히 감소시킨다.

  • PDF