• Title/Summary/Keyword: 반응유동

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A CFD Study for Rocket Exhaust Flow using Single Species, Unreacted Flow Model (단일화학종 비반응 해석 모델을 사용한 로켓 연소후류 유동해석 연구)

  • Kang, Sun-Il;Huh, Hwan-Il
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.11 no.1
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    • pp.126-134
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    • 2012
  • The Single Species, Unreacted Flow Model which is effectively applicable on the computational analysis of rocket exhaust flow is introduced in this paper. The basic concept of this model had been originated from chemically frozen analysis of hot air but it was complemented by compensating molecular weight and specific heat which was obtained CEA code analysis of exhaust plume. Comparing single species, unreacted model with the finite chemistry model, unreacted model can reduce calculation time to 1/5 while it makes similar simulation results.

Surface Modification of Fine Particle by Plasma Grafting in a Circulating Fluidized Bed Reactor under Reduced Pressure (감압 상태 순환유동층 반응기에서 플라즈마 그래프팅에 의한 미세입자 표면 개질)

  • Park, Sounghee
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.53 no.5
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    • pp.614-619
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    • 2015
  • A plasma surface modification of powders has been carried out in a circulating fluidized bed reactor under reduced pressure. Polystyrene (PS) particles treated by plasma are grafted with polyethylene glycol (PEG) on the surface. The virgin, plasma-treated and grafted powders were characterized by DPPH method, FTIR, SEM and contact angle meter. The plasma-treated PS powders have well formed peroxide on the surface, By PEG grafting polymerization, PEG is well grafted and dispersed on the surface of the plasma-treated PS powders. The PEG-g-PS particle was successfully synthesized using the plasma circulating fluidized bed reactor under reduced pressure.

Thermochemical conversion of biomass in a fluidized bed pyrolyzer (유동층 열분해로에서의 바이오매스 열화학적 전환)

  • Lee Seehoon;Kim Younggu;Hong JaeChang;Yoon Sangjun;Choi Youngchan;Lee Jaegoo
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2005.06a
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    • pp.467-470
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    • 2005
  • 지구온난화 현상과 화석연료의 고갈에 대한 두려움 때문에 재생에너지에 대한 관심이 지속적으로 증가하고 있다. 이에 따라 대체에너지, 합성가스, 화학 원료, 오일 등으로 전환할 수 있는 바이오매스 활용에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 바이오매스의 열화학적 전환 공정에는 열분해, 연소, 가스화 등이 이용되고 있다. 특히 열분해는 syringol, levoglucosan, guaiacol등의 고부가가치 물질들을 생산하기에 적합한 기술로 인정받고 있다. 본 연구에서는 국내에서 쉽게 구할 수 있는 톱밥, 폐목재 등의 바이오매스의 열화학적 전환 특성을 분석하였다. 사용된 바이오매스의 열분해 특성은 열중량 분석기 및 열천칭 반응기를 통해 분석하였으며 이를 통해 유동충 반응기(지름 0.2m, 높이 2m)를 설계 및 제작하였다. 반응온도 및 산소 농도가 증가할수록 levoglucosan 등의 고부가가치 물질들의 수율이 낮아지며 페놀류가 급격히 증가함을 알 수 있었다. 회재 성분이 높은 왕겨의 바이오오일 수율은 톱밥보다 $30\%$이상 낮게 나타났다

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Study on the Gas-Liquid Mixing System by Using Ejector (이젝터를 사용하는 기-액 혼합시스템에 관한 연구)

  • Jin, Zhen-Hua;Kim, Pil-Hwan;Park, Gi-Tae;Chung, Han-Shik;Jeong, Hyo-Min
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.12 no.3
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    • pp.5-11
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    • 2008
  • 산업공정에서 널리 사용하는 반응기는 성질이 상이한 물질을 혼합하는 시스템으로서 본 연구에서는 이젝터(ejector)에 의한 반응기의 개발을 수행하였다. 액체-가스 이젝터는 구동유체에 의하여 기체가 흡입되면서 각종 유해가스를 제거하는 목적 또는 기체와 액체의 혼합 등 목적으로 사용된다. 본 실험에서 액체구동 가스혼합반응기의 실험 장치를 구축하고 이젝터 내부의 유동패턴과 기체용해도 자료를 도출하며 고효율 이젝터 설계를 위한 진공도 측정과 디퓨저 각도가 다른 이젝터의 실험 및 수치해석을 수행하였다. 이젝터의 성능은 흡입 측에서의 진공압력으로 평가되며 이 진공압력은 이젝터의 노즐 설계 및 유동조건에 의하여 결정되므로 이에 대한 기본적인 특성 도출이 선결되어야 한다. 순환유체의 유량이 70LPM, 80LPM 90LPM조건에서 두 가지 디퓨저에 대하여 비교실험을 수행하였다. 실험적 연구와 수치해석연구를 통하여 혼합성능과 이젝터의 내부유동특성에 대하여 고찰한 결과 디퓨저의 각도가 5.0도일 때 진공도가 더욱 높으며 구동액체의 유량이 작을 때는 진공도차이가 크지만 유량이 증가함에 따라 진공도 차이가 감소된다. 구동액체의 유량이 증가할수록 용존산소농도는 증가하며 디퓨저의 각도가 5.0도일 때는 용존산소 농도가 더 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

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V형 유입구에 안내깃을 포함한 액체 램제트 엔진 연소실의 3차원 비반응 및 반응 유동 해석

  • 임상규;손창현;문수연;이충원
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.9-9
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    • 2000
  • 액체 램제트 엔진의 V형 유입구에 3개의 안내깃이 있은 경우에 대하여 유동 해석을 수행하였다. 수치해석에 앞서 본 연구에서는 ONERA에서 발표한 고체 램제트 연소기에 대한 실험 결과를 유동 해석 결과와 비교하여 해석의 정확성을 검증하였다. 안내깃에 의하여 연소실로 유입되는 공기는 유입구 곡관에서 효율적인 흐름을 유지할 수 있고 분사되는 연료의 분포도 제어될 수 있다. 안내깃의 두께가 큰 경우 자칫 유입되는 공기의 흐름을 방해하는 장애물의 역할을 할 수 있으므로 두께의 변화에 대한 영향도 계산하였으나 선정된 안내깃에 의한 연소실에서의 유동특성 변화는 적은 것으로 나타났다. 입구조건을 균일 유동으로 주고 해석한 결과, 연소실에서의 유동은 안내깃의 유무에 따라 큰 영향을 받지 않았다. 그러나 흡입구로 유입되는 공기의 속도 분포는 다양한 비행조건에서 균일하지 않기 때문에 주 유동을 방해하지 않는 안내깃의 설치는 연소실에서의 좀 더 안정된 화염의 생성을 위해 필요하다.

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흡입구를 포함한 액체 램제트 엔진의 3차원 유동 해석

  • 임상규;오대환;손창현;이충원
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1999.10a
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    • pp.14-14
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    • 1999
  • 액체 램제트 엔진의 특성은 흡입구를 통해 들어오는 유입공기의 상태에 따라 많이 달라진다. 흡입구에 들어오는 공기의 유입각이 일정각도를 넘어서면 유입공기의 왜곡이 심하여 정상적인 연소가 불가능 할 수 있다. 따라서 다양한 비행조건에 따른 램제트 엔진의 특성을 파악하기 위하여 외부 유입영역, 흡입구, 연소기, 노즐 및 출구 대기 영역을 함께 계산하여 유동 특성과 연소 특성을 파악하고자 하였다. 흡입구는 마하 2.0을 기준으로 설계하고, 4각 덕트에서 완만하게 원형 덕트로 변화되는 확대관의 형상으로 비행체에 붙어 있는 것으로 격자를 구성하였다. 흡입구에서의 유동 조건은 비행체을 지난 유속이 마하 2.0과 2.2의 경우에 대하여 수치 실험을 수행하였으며, 비반응 유동 해석과 연소가 있는 반응 유동해석 결과를 흡입구를 포함하지 않았던 선행 연구 결과들과 비교하였다. 유입각이 영 일 때의 흡입구를 포함한 계산 결과는 흡입구에서 생성되는 충격파에 의한 손실로 총압력이 흡입구를 포함하지 않았던 선행 연구 결과와 차이가 있었으나 유동 특성에는 큰 차이가 없었다. 그러나 유입각이 증가함에 따라 흡입구로 유입되는 공기의 량이 감소하고 그에 따른 유동의 왜곡이 심하여 연소특성에 변화를 보여 주었다.

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Copper Recovery from Waste Water of Electronic Industry in a Fluidized Bed Reactor (유동층 반응기에서 전자 공장폐수로부터 동의 회수)

  • Lim, Wan-Mook;Woo, Kwang-Jae;Cho, Yong-Jun;Kang, Yong;Won, Chang-Whan;Kim, Sang-Done
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.8 no.3
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    • pp.482-488
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    • 1997
  • Copper recovery from waste water of electronic industry has been conducted effectively in a fluidized bed reactor. Initial concentration of copper in the waste water, liquid flow rate in the reactor, reaction temperature and time and current density between the cathode and anode in the reactor have been selected as operating variables. The effects of operating variables on the recovery of copper have been studied. It has found that the copper resolved in the waste water can be recovered continuously by means of a fluidized bed reactor The recovery of copper decreased with an increase in the initial concentration of copper in the waste water, while it increased with increasing reaction time and current density, however, it exhibited its maximum value with the variations of liquid flow rate and reaction temperature. The optimum reaction condition to maintain the copper recovery around 85% is as follows ; $X_o=3wt%$, $U_L=0.5cm/s$, $T=25^{\circ}C$, $I=7A/dm^2$ and t=2hrs within this experimental condition.

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Mixing and Oxygen Transfer Characteristics of Three Phase Fluidized Bed for Water Quality Management of Aquaculture (양어장 수질관리를 위한 삼상유동층 반응기의 혼합 및 산소전달특성)

  • LEE Byung-hun;KIM Jeong-sook;KANG Im-suk
    • Journal of Aquaculture
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    • v.7 no.4
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    • pp.239-249
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    • 1994
  • This study was conducted to elucidate mixing characteristics of the media to dertermine hydraulic model parameters of the three phase fluidized bed for the water quality management of aquaculture. The volume and H/D ratio of the reactor were 1.76 Liter and 10.9, respectively. The experimental results showed that variance $(\sigma^2)$ and dispersion number $(D/{\mu}L)$ were above 0.47 and $0.35\~\infty$, respectively. Therefore, the condition of the reactor was almost ideal complete mixing. The dependence of the overall oxygen-transfer coefficient $(K_{La})$ on each experimental variables through a multple linear regression was given by the following equation ; $$K_{La}\;=\;44.9(D_i/D_c)^{-0.4611}\;A_f^{0.8622}\;C_m^{-0.0746}\;d_p^{-0.4302}$$

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The Production of TiCl4 from Titaniferrous Magnetite Slag by the Chlorination in a Fluidized Bed Reactor (함티탄자철광 Slag의 유동층 염소화에 의한 TiCl4의 제조)

  • Song, Ki-Young;Lee, Sang-Soon;Lee, Chul-Tae
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.4 no.1
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    • pp.64-74
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    • 1993
  • The chlorination of the titanium slag from titaniferrous magnetite by the arc-smelting in a fluidized bed reactor was investigated to produce $TiCl_4$ from domestic titaniferrous magnetite. The optimum conditions are as follows : reaction temperature; $950^{\circ}C$, reaction time; 90min, $Cl_2$ gas velocity; 3cm/sec, and petroleum coke-to-titanium slag weight ratio; 0.18. Also the mean diameter of titanium slag and petroleum coke was $44.6{\mu}m$ and $67.9{\mu}m$ respectively. Under these conditions 97.07% of Ti component in the titanium slag was chlorinated and the purity of $TiCl_4$ from this chlorination was 96.2%.

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3상 생물막유동층반응기를 이용한 황화수소와 암모니아의 동시제거

  • Park, Jin-Su;Mun, Jong-Hye;Kim, Jong-U;Kim, Dong-Uk;O, Gwang-Jung
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 2000.04a
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    • pp.339-342
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    • 2000
  • A three phase fluidized bed bioreactor including Thiobacillus sp.IW was used to remove hydrogen sulfide and ammonia simultaneously. In this study, hydrogen sulfide was oxidized to sulfate by the microorganism and ammonia was reacted with the sulfate to form ammonium sulfate. Removal efficiency of hydrogen sulfide was almost perfect up to 45 mg/l h of inlet loading rate, whereas that of ammonia was reduced as inlet loading rate increased from 10 mg/1 h.

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