• 제목/요약/키워드: 슬러그유동

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방사광 X-선 영상법을 이용한 소수성 마이크로 관 내 물-글리세롤 혼합물 슬러그 계면 가시화를 통한 동적접촉각 상관식 검증 (Verification of the Experimental Correlation for Dynamic Contact Angle by Visualizing Interfaces of Water-Glycerol Mixture Slug in a Hydrophobic Microtube via Synchrotron X-ray Imaging)

  • 장진규;김영현;김경준;이정훈;이연원;유동인
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권1호
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    • pp.145-150
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    • 2022
  • 움직이는 접촉선에서의 계면 거동을 이해하기 위해 많은 연구자들은 동적접촉각에 대한 연구를 지속적으로 연구해 왔다. 하지만 가시화 기술의 한계로 선행연구에서의 동적접촉각에 대한 실험은 일반적으로 친수성 미세관에서 가시광선 기반으로 실험이 수행되었다. 하지만, 최근 다양한 연구 및 산업 분야에서 소수성 미세관에서의 동적접촉각에 대한 연구의 필요성이 대두되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 높은 공간 및 시간 분해능을 갖는 방사광 X-선 영상법을 이용하여 소수성 마이크로 튜브 내 물-글리세롤 혼합물 슬러그의 동적접촉각을 측정하였으며, 이를 바탕으로 기존의 동적 접촉각 실험 상관식을 검증하였다.

전자기유량계를 이용한 기포 및 슬러그 유동 측정방법 연구 (Flow Measurement in Bubbly and Slug Flow Regimes Using The Electromagnetic Flowmeter Developed)

  • 차재은;안예찬;서경우;김무환
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제26권11호
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    • pp.1559-1569
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    • 2002
  • In order to investigate the characteristics of electromagnetic flowmeter in two -phase flow, an AC electromagnetic flowmeter was designed and manufactured. In various flow conditions, the signals and noises from the flowmeter were obtained and analyzed by comparison with the observed flow patterns with a high speed CCD camera. The experiment with the void simulators in which rod shaped non-conducting material was used was carried out to investigate the effect of the bubble position and the void fraction on the flowmeter. Based on the results from the void simulator, two -phase flow experiments encompassed from bubbly to slug flow regime were conducted. The simple relation $\Delta$ $U_{TP}$ = $\Delta$ $U_{SP}$ (l-$\alpha$) was verified with measurements of the potential difference and the void fraction. Due to the lack of homogeneity in a rent two -phase flow, the discrepancy between the relation and the present measurement was slightly increased with void fraction and also liquid volumetric flux jf. Whereas there is no difference in the shape of the raw signal between single-phase flow and bubbly flow, the signal amplitude for bubbly flow is higher than that for single -phase flow at the same water flow rate, since the passage area of the water flow is reduced. In the case of slug flow, the phase and the amplitude of the flowmeter output show dramatically the flow characteristics around each slug bubble and the position of a slug bubble itself. Therefore, the electromagnetic flowmeter shows a good possibility of being useful for identifying the flow regimes.ul for identifying the flow regimes.

단일노즐을 사용한 내부순환 공기리프트 반응기에서 기체 및 액체의 유동특성 - 유동지역의 크기영향 - (Gas and Liquid Flow Characteristics in an Internal Circulation Airlift Reactor using a Single Nozzle -Effects of Flow Zone Sizes-)

  • 장서일;김종철;장영준;손민일;김태옥
    • 공업화학
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    • 제9권6호
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    • pp.901-906
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    • 1998
  • 기체분산기로 단일노즐을 사용한 내부순환 공기리프트 반응기에서 기체 및 액체의 유동특성을 해석하였다. 실험은 공기-물계에서 하강관의 직경과 상승관의 높이가 다른 세 가지 반응기를 사용하여 기체속도와 반응기의 높이를 변화시키면서 각 유동지역의 기체체류량과 추적자의 충격-응답곡선을 측정하였다. 실험결과, 기포의 유동양상은 상승관에서 강한 기포합체를 일으키는 슬러그흐름을, 그리고 하강관에서는 직경의 크기에 따라 전이흐름 또는 균일상 기포흐름을 나타내었다. 그리고 동일한 반응기 상부지역의 높이비에서 각 유동지역과 반응기 전체의 평균 기체체류량은 하강관의 직경이 작을수록 상당히 증가하였다. 또한 혼합시간은 기체속도보다 반응기 상부지역의 높이에 크게 영향을 받으며 동일한 반응기 상부지역의 높이비에서는 하강관의 직경과 상승관의 길이가 클수록 상당히 큰 값을 나타내었다. 액체의 유동특성은 하강관에서 기포의 유동양상과 반응기 상부지역의 크기에 따라 크게 변화하였으며 상승관에서 액체의 순환속도는 기체속도와 반응기 상부지역의 크기가 증가할수록 증가하였고 동일한 반응기 상부지역의 높이비에서는 하강관의 직경과 상승관의 길이가 증가할수록 증가하였다.

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순환유동층에서 하부 루프실 형태 변화에 따른 고체순환 특성 비교 (Comparison of Solid Circulation Characteristics with Change of Lower Loop Seal Geometry in a Circulating Fluidized Bed)

  • 이동호;조성호;진경태;이창근;류호정;박승빈
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권4호
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    • pp.522-529
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    • 2014
  • 연소전 $CO_2$ 포집용 SEWGS 시스템의 SEWGS 반응기와 재생반응기 사이의 고체순환을 위해 SEWGS 반응기 - 하부루프실 - 재생반응기 - 상승관 - 사이클론 - 상부 루프실로 구성된 순환유동층 시스템을 사용하고 있다. 현재 시스템의 경우 수직형 하부 루프실을 사용하고 있으나 하부 루프실의 유동화 및 안정적인 고체순환을 위해 유량이 많이 필요하고 가끔씩 슬러그가 발생하였다. 본 연구에서는 새로운 하부 루프실 형태로 경사형 하부 루프실을 제안하였으며, 상온, 상압 조건에서 $CO_2$ 흡수제(P-78)를 층물질로 사용하여 기포유동층-기포유동층-고속유동층 형태의 순환유동층 실험장치를 이용하여 하부 루프실의 형태 변화에 따른 고체순환특성을 측정 및 비교하였다. 경사형 하부루프실의 경우가 수직형인 경우보다 적은 유량으로 안정적인 고체순환을 유지할 수 있었으며 두 반응기 사이의 고체층 높이 차이도 발생하지 않는 것으로 나타나 경사형 하부 루프실을 사용하는 것이 유리한 것으로 결론지을 수 있었다.

계면활성제 증진 대수층 복원 프로세스에 영향을 미치는 운영 인자들에 대한 수치 연구 (Numerical Study on Operating Factors Affecting Performance of Surfactant-Enhanced Aquifer Remediation Process)

  • 이근상
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권7호
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    • pp.690-698
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    • 2010
  • 유기물에 의한 지하수 자원의 오염이 중요한 환경 문제로 대두되고 있다. 계면활성제 증진 대수층 복원(SEAR)은 유기 오염물에 대하여 가장 유망한 원위치 복원법 중 하나로 인식되고 있다. 계면활성제 또는 계면활성제/폴리머 용액은 복원 프로세스를 촉진시켜 물 세척 시보다 처리 시간을 크게 감소시킨다. 유기물로 오염된 대수층 복원을 위하여 계면활성제 기반의 처리법을 설계할 때 충분한 수치 시뮬레이션을 통한 사전 분석이 매우 중요하다. 본 연구에서는 3차원 다상 다성분 유한 차분 모델인 UTCHEM을 이용하여 유기물 오염 대수층에 대한 SEAR 과정 중 미세에멀젼의 형성과 유동을 분석하였다. 본 연구에서 고려한 복원 프로세스 변수로는 주입 유체의 배열, 유체 주입 및 추출율, 계면활성제 슬러그 및 추격수 내 폴리머 농도, 계면활성제 슬러그 주입 시간 등이다. 각 변수에 대하여 주입 및 생산정에서의 변화와 유기상의 공간적 분포를 비교하였다. 이 결과로부터 정화 시간 및 누적 유기물 회수량을 검토하였다. 본 연구의 결과는 비수상 액체로 오염된 대수층의 정화 시 설계 전략을 수립하는데 중요한 정보를 제공한다.