• Title/Summary/Keyword: 반응 유체

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공기부양식 생물반응기의 형태별 송이균사의 생장특성 비교 (Comparison of Growth Characteristics of Tricholoma matsutake Mycelium Among the Types of Air Bubble Bioreactor)

  • 이위영;안진권;가강현;권영진
    • 한국균학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.89-93
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    • 2003
  • 송이균사의 대량배양에 적합한 공기부양식 생물반응기 형태를 찾고자 풍선형 및 칼럼형의 공기부양식 생물반응기와 external-loop형의 기포통기식 생물반응기에서 송이균사체를 심부배양하여, 반응기 형태별 송이균사체의 생장특성을 비교하였고, 반응기 형태가 세포에 주는 스트레스 정도를 비교하기 위하여 배양기 형태별 균사체의 에르고스테롤의 함량 변화를 비교하였다. 반응기 형태별 송이 균사체의 생산량은 풍선형 생물반응기에서 평균 12g, external-loop형의 기포통기식 생물반응기에서 평균 11.4g, 칼럼형 생물반응기는 평균 9.5g을 생산하여, 풍선형 생물반응기가 가장 우수하였다. 생장기간도 풍선형 생물반응기에서 균사 접종 후 16일 이후부터 정체기에 이르는 것으로 20일 이후에 나타난 칼럼형 및 기포통기형 생물반응기 보다 빠르게 생장하는 것으로 나타났다. 균사체의 생장시기별 에르고스테롤의 함량은 풍선형 공기부양식 생물반응기에서 가장 높이 나타났으며 이어서 칼럼형, 기포통기식 순으로 나타나, 송이 균사체 배양시 반응기 형태에 의한 물리적 스트레스는 풍선형 공기부양식 생물반응기가 가장 적게 받는 것으로 추정되었다. 송이 균사체 배양에 가장 적합한 공기부양식 생물반응기의 형태는 풍선형인 것으로 추정 할 수 있었다. 그러나 칼럼형 및 풍선형 공기부양식 생물반응기는 스파자 부근에서 균사체가 침적, 착생하여 점차 크게 뭉쳐 성장하면서 공기공급을 차단하는 현상이 있었으나 external-loop형의 기포통기식 생물반응기에서는 유체의 순환으로 이러한 현상은 적게 나타나 대용량의 송이 균사체 배양에 적합한 반응기 형태로는 배양기의 상부가 풍선형 반응기의 형태를 유지하고, 스파자가 위치한 하부는 external-loop형의 기포통기식 생물반응기의 유체 순환식 형태를 유지하도록하는 혼합형의 형태가 좋을 것으로 추정되었다.

전자충격반응을 포함하는 플라즈마 화학반응을 고려한 용량결합형 산소플라즈마의 전산모사 연구 (Simulation Study of Capacitively Coupled Oxygen Plasma with Plasma Chemistry including Detailed Electron Impact Reactions)

  • 김헌창
    • 공업화학
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    • 제22권6호
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    • pp.711-717
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    • 2011
  • 전자충격반응을 고려한 three moment 플라즈마 모델과 전기적 중성성분의 반응을 고려한 유체 유동 모델을 결합하여 용량결합형 산소플라즈마에 대한 2차원적 전산모사 연구를 수행하였다. 전자의 에너지에 의하여 좌우되는 전자충격반응에 대한 반응속도는 전자와 $O_2$ 및 O 사이의 전자충돌단면적으로부터 계산되었다. 플라즈마 모델과 유체 유동 모델을 결합하고 상세한 반응메커니즘을 포함시킴으로써 전하를 띠는 전자와 이온($O_2{^+}$, $O^+$, $O_2{^-}$, and $O^-$) 그리고 기저상태의 산소($O_2$ and O)뿐만 아니라 $O_2(a^1{\Delta}_g)$, $O_2(b^1{{\Sigma}_g}^+)$, $O(^1D)$, $O(^1S)$ 등과 같이 산소플라즈마 특성에 중요한 역할을 하는 준안정상태 성분들의 시공간적 분포를 예측할 수 있었다. 또한 산소플라즈마의 전산모사로부터 sheath 경계에 이중층이 존재함을 확인할 수 있었다.

자성 유체의 자기적 거동변형 특성을 이용한 광 스위치 개발 (Development of optical switch using magnetic behavior of magnetic fluid)

  • 최범규;오재근;김도형;송관민
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.283-285
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    • 2003
  • 본 연구에서는 기존 광 스위치의 기계적 거동 방법과 달리 유체 자체의 거동만으로 광 진행을 차단시킬 수 있는 광 스위치를 제작하였다. 본 연구에서 광의 진행을 차단시키기 위해 사용한 자성 유체란 자성 재료로써 자기 특성과 액체의 유동성을 갖고 있으며, 자기장에 즉각 반응하여 자기장 인가시 고체와 같은 형태를 갖게 된다. 한편, 기존 광 스위치에서 빛의 방향을 변화시키는 스위칭의 원리로 대부분 마이크로 미러의 구동 기술이 사용되고 있다. 그러나 이 방식은 기계적인 거동에 의한 마모와 Crack 등이 발생할 수 있는 단점이 있으며, 마모와 Crack의 단점을 극복하기 위해, 본 연구에서는 포화 자화도가 600G인 자성 유체의 유극 거동을 이용하여 기계적 거동에 의한 문제점을 개선하는데 목적을 두었다. 또한 실험적으로 영구 자석을 이용하려 광 스위칭작용과 광 스위치로의 적용가능성을 확인하였다.

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재진입 비행체 외부 열유동장의 고온반응기체 효과에 관한 전산해석 (COMPUTATIONAL INVESTIGATION OF THE HIGH TEMPERATURE REACTING GAS EFFECTS ON RE-ENTRY VEHICLE FLOWFIELDS)

  • 강은지;김준영;박재현;명노신
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.7-14
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    • 2014
  • Aerothermodynamic characteristics of re-entry vehicles in hypersonic speed regimes are investigated by applying CFD methods based on the Navier-Stokes-Fourier equations. A special emphasis is placed on the effects of high temperature chemically reacting gases on shock stand-off distance and thermal characteristics of the flowfields. A ten species model is used for describing the kinetic mechanism for high temperature air. In particular, the hypersonic flows around a cylinder are computed with and without chemically reacting effects. It is shown that, when the chemically reacting effects are taken into account, the shock stand-off distance and temperature are significantly reduced.

반응표면기법을 이용한 원심펌프 임펠러 최적설계 및 벌류트 설계 (Design Optimization of a Centrifugal Pump Impeller using RSM and Design of Volute)

  • 편권범;김준형;최영석;윤준용
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.39-45
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    • 2012
  • In this study, optimization of the impeller and design of volute were carried out in order to improve the performance of a centrifugal pump. Design parameters from vane plane development for impeller design were selected, and effect of the design parameters on the performance of the pump was analyzed by using Response Surface Methodology(RSM) to optimized impeller. In addition, total pump design method was suggested by designing volute which was suitable for the optimized impeller through volute design where Stepanoff theory was applied and numerical analysis.

다단 반응을 고려한 수소-공기 예혼합 화염의 발생 및 전파 (Onset and Propagation of Hydrogen-Air Premixed Flame with Multiple Kinetics)

  • 한조영;백승욱
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.25-33
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    • 2004
  • Flame onset and propagation within hydrogen premixed gas mixture are numerically investigated in an rectangular enclosure. A detailed chemistry for hydrogen reaction is applied to anticipate the thermochemical behavior of intermediate species appropriately. To facilitate computation, 10 species and 16 elementary reaction steps for hydrogen combustion are taken into account. On the basis of 30% of hydrogen concentration in hydrogen-air mixture, the effects of position and quantity of ignition sources on the flame evolution are analyzed. From the simulation results, the methods to decrease the potential hazard caused by the flame propagation are suggested.

중력식 습식산화반응기 내 산화제 공급부의 유동특성에 관한 연구 (A Study on the Flow Characteristics of an Oxidizer Feed Section for Wet-air Oxidation in Gravity Pressure Reactor)

  • 이홍철;황인주
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.10-13
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    • 2016
  • The wet-air oxidation in gravity pressure reactor is effective for organic waste treatment with energy saving under high pressure and high temperature. But its oxidation control is difficulty because its multi-phase flow characteristics is very complicated. The flow characteristics of an oxidizer feed section in the gravity pressure reactor were investigated using numerical method which are verified by comparison with experimental results. In this study, the results showed that the flow rate of oxidizer have an effect on the generation of bubble around feed section.

화학반응을 수반하는 극초음속 희박류 유동의 직접모사법 개발 (A DSMC Technique for the Analysis of Chemical Reactions in Hypersonic Rarefied Flows)

  • 정찬홍;윤성준
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.63-70
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    • 1999
  • A Direct simulation Monte-Carlo (DSMC) code is developed, which employs the Monte-Carlo statistical sampling technique to investigate hypersonic rarefied gas flows accompanying chemical reactions. The DSMC method is a numerical simulation technique for analyzing the Boltzmann equation by modeling a real gas flow using a representative set of molecules. Due to the limitations in computational requirements. the present method is applied to a flow around a simple two-dimensional object in exit velocity of 7.6 km/sec at an altitude of 90 km. For the calculation of chemical reactions an air model with five species (O₂, N₂, O, N, NO) and 19 chemical reactions is employed. The simulated result showed various rarefaction effects in the hypersonic flow with chemical reactions.

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바이오매스 급속열분해 반응기내 열전달 특성 (HEAT TRANSFER CHARACTERISTICS IN A FAST PYROLYSIS REACTOR FOR BIOMASS)

  • 최항석
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.9-16
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    • 2010
  • The characteristics of flow and heat transfer in a bubbling fluidized bed are investigated by means of computational fluid dynamics (CFD). To simulate two-phase flow for the gas and solid flows, Eulerian-Eulerian approach is applied. Attention is paid for a heat transfer from the wall to fluidized bed by bubbling motion of the flow. From the result, it is confirmed that heat transfer is promoted by chaotic bubbling motion of the flow by enhancement of mixing among solid particles. In particular, the vortical flow motion around gas bubble plays an important role for the mixing and consequent heat transfer. Discussion is made for the time and space averaged Nusselt number which shows peculiar characteristics corresponding to different flow regimes.

MCFC용 개질기 및 프리컨버터의 수치연구 (NUMERICAL STUDY OF STREAM REFORMER AND PRECONVERTER FOR MCFC)

  • 변도현;손창현
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.42-47
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    • 2011
  • In this paper, various operating parameters of stream reforming process from methane in stream reformer and preconverter for MCFC is studied by numerical method. Commercial code is used to simulated the porous catalyst with user subroutine to model three dominant chemical reactions which are Stream Reforming(SR), Water-Gas Shift(WGS), and Direct Stram Reforming(DSR). The hydrogen production is tested with different wall temperature and different reactor shapes. The calculated results of the concentration of hydrogen in stream reformer are very well consistent with experimental results. This numerical study gives the design reactor wall temperature condition and size of reactor to satisfy the required fuel conversion.