• Title/Summary/Keyword: 반응유동

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Numerical Prediction for Fluidized Bed Chlorination Reaction of Ilmenite Ore (일메나이트광의 유동층 염화반응에 대한 수치적 예측)

  • Chung, Dong-Kyu;Jung, Eun-Jin;Lee, Mi Sun;Kim, Jinyoung;Song, Duk-Yong
    • Clean Technology
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    • v.25 no.2
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    • pp.107-113
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    • 2019
  • Numerical model that considered the shrinking core model and elutriation and degradation of particles was developed to predict selective chlorination of ilmenite and carbo-chlorination of $TiO_2$ in a two stage fluidized bed chlorination furnace. It is possible to analyze the fluidized bed chlorination reaction to be able to reflect particle distribution for mass balances and the chlorination reaction. The numerical model showed an accuracy with error less than 6% compared with fluidized bed experiments. The chlorination degree with particle size change was greater with a smaller particle size, and there was a 100 min difference to obtain a chlorination degree of 1 between $75{\mu}m$ and $275{\mu}m$. This was not shown to such a great extent with variation of temperature ($800{\sim}1000^{\circ}C$), and there was only a 10 min difference to obtain a chlorination degree of 0.9. In the first selective chlorination process, the mass reduction rate approached to the theoretical value of 0.4735 after 180 min, and chlorination changed the Fe component into $FeCl_2$ or $FeCl_3$ and showed nearly 1. In the second carbo-chlorination process, the chlorination degree of $TiO_2$ approached 0.98 and the mass fraction reached 0.02 with conversion into $TiCl_4$. In the first selective chlorination process, 98% of $TiO_2$ was produced at 180 min, and this was changed into 99% of $TiCl_4$ after an additional 90 min. Also the mass reduction rate of $TiO_2$ was reduced to 99% in the second continuous carbo-chlorination process.

연소불안정 예측과 안정화 기술

  • Park, Tae-Seon
    • Journal of the KSME
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    • v.56 no.9
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    • pp.54-57
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    • 2016
  • 로켓연소기는 수백 개의 분사기로 구성된 연소실에서 연소반응이 발생하게 된다. 이때 구조적인 특성으로 난류유동, 밀도, 온도 등의 변화가 매우 불균일한 3차원적인 분포를 가지게 된다. 이러한 불균일한 분포에 의해 발생되는 압력의 시간변화가 연소기의 고유진동수와 일치될 경우 공진이 발생하게 되어 폭발이 발생하게 된다. 이러한 현상을 연소불안정이라 하고 이글에서는 관련된 연구의 동향을 소개하고자 한다.

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Usefulness of CFD code in plasma equipment development (플라즈마 장치 개발에서 CFD code의 유용성)

  • Ju, Jeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2007.04a
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    • pp.22-23
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    • 2007
  • 3차원 모델이 가능한 전산유체역학에 기초를 둔 유체 플라즈마 모델링 소프트웨어가 플라즈마 장치 개발에 어떤 도움을 줄 수 있을 것인지 고찰하였다. 몇 가지의 유도 결합 플라즈마용 안테나 구조와 유동의 역할, 공간 및 표면 화학반응의 결과에 대한 자동 최적화 계산의 유용성에 대해서 논한다.

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Effects of Aspect Ratio of a Fuel Injection Nozzle into a Supersonic Air Stream on Combustion Characteristics (초음속 공기유동으로의 연료 분사노즐 종횡비 변화에 대한 연소특성 연구)

  • 김경무;백승욱;김윤곤
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.8 no.1
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    • pp.44-53
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    • 2004
  • This paper is to investigate the combustion characteristics with a three dimensional chemical reacting flow on the aspect ratio of an exit configuration of the slit type nozzle for the fuel injection and to device the methods of combustion/mixing enhancement. The results show that both inside inflow and slit side vertices should be considered from a viewpoint of the mixing. The combustion efficiency becomes the smallest at aspect ratio, where the aspect ratio is less and more than unity, respectively. The total pressure loss becomes the largest at aspect ratio of unity due to the high penetration. All results imply that a streamwise very long slit is desirable with respect to the combustion and the pressure loss.

A Numerical Study on the Design of a Central Flow Distributor Device Stabilizing Flow Uniformity in a vehicular fuel cell stack (차량용 연료전지 스택의 안정적 반응 가스 공급을 위한 중앙 유동 분배기 형상 설계에 관한 수치적 연구)

  • Jung, Hye-Mi;Um, Suk-Kee;Jeong, Hui-Seok;Lee, Seong-Ho;Seo, Jeong-Do;Son, Yeong-Jin
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2008.05a
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    • pp.554-557
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    • 2008
  • In this study, two types of central flow distributor designs are presented and compared to obtain the optimal compact design which has the least flow resistance and the uniform flow distribution in a vehicular fuel cell stack. For effective and reliable prediction on the thermo-flow characteristics of the reactants flow over the entire fuel cell stack domain, open channel flow in the bipolar plates of the power generating cells were simulated by applying a simplified flow resistance model with an empirical porous concept. A number of case studies were performed to figure out an optimal configuration of a central flow distributor device in terms of the time-dependent thermo-flow behavior and load-dependent flow distribution. The results showed that the stable and load-independent thermo-flow uniformity is very design specific, which is closely associated with the design of central manifolding devices in order to achieve the enhanced volumetric power density and the reliable long-lasting operating of fuel cells.

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3차원 연안 해수유동 및 부영양화 모델

  • Choe, Yang-Ho;No, Yeong-Jae;Jeong, Chang-Su;Kim, Suk-Yang
    • Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.255-260
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    • 2006
  • 천수만의 수리 역학 및 수질 모델을 위하여 3차원 수리역학 모델(EFDC)과 21개 수질 변수에 대한 수질 모델이 접합된 3차원 수리역학-부영양화 모델(HEM-3D)을 이용하였다. 관측 자료에 대한 모델 검증 결과, 조위는 관측치에 비해 5% 정도, 유속은 10% 정도 작은 값을 보였으며, 지각은 모델 결과치가 고정항에서 늦고 간월도에서 빠르게 나타났다. 수질 항목, 특히 용존산소의 관측치에 나타난 전반적인 분포 양상을 잘 재현하고 있었으며, 항목별 기여도 분석에서는 수질 모델이 퇴적물에 의한 산소 소비에 민감하게 반응하고 있으며, 용존산소 변화에 있어서 퇴적물에 의한 영향이 중요한 역할을 하고 있음을 보여주었다. 본 모델 결과는 기존의 모델들과 비교하여 천수만 해역의 해수 유동 특성을 잘 재현하고 있으며, 본 모델과 연계된 수질 모델의 오염물 확산과 수질 항목들의 거동을 이해할 수 있는 정보를 제공하였다. 그럼에도 불구하고 본 연구를 통하여 나타난 문제점은, 수질 예측 모델에 필요한 수질 변수들의 관측 자료와 양식장에 의한 오염 부하량 자료가 충분하지 못하며, 퇴적물에 의한 수질 변화를 정량화할 수 있는 모델의 개발이 시급하다는 것이다. 특히 퇴적물에 의한 산소 요구량은 유기퇴적물이 미생물 등에 의해 분해되는 과정에서 요구되는 산소량으로서, 해수 유동 조건의 변화와 오염부하에 의한 유기퇴적물의 집적이 주된 요인이다. 방조제 건설 이후 해수유동 조건의 변화와 더불어 지속적으로 오염물이 유입되고, 담수 및 천수만의 수질이 점점 악화되고 있다. 따라서 이러한 오염부하와 퇴적물에 대한 관리대책이 시급한 것으로 판단되며, 향후 정확한 수질 예측을 위해서는 본 연구에서 나타난 문제점들에 대한 재고가 필요할 것으로 사료된다.

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