• 제목/요약/키워드: 액적 분해

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이류체 노즐형 화염 반응기에 의한 실리카 나노분말 제조 (Controlled synthesis of silica nanoparticles by a two-fluid nozzle flame reactor)

  • 장한권;장희동;장원철
    • 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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    • 한국자원리싸이클링학회 2005년도 추계정기총회 및 제26회 학술발표대회 고분자리싸이클링기술 특별심포지엄
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    • pp.308-313
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    • 2005
  • 실리콘 잉고트의 절단공정에서 발생하는 폐실리콘 슬러지는 실리콘과 실리콘카바이드 등의 유가자원이 함유되어 있으며, 이 중 실리콘 분말은 실리콘 화합물인 알콕시실란 등을 제조하는데 원료로 사용이 가능하다. 본 연구에서는 폐실리콘 슬러지로부터 분리, 합성된 사에 톡시실란(TEOS)을 원료로 이용하여 실리카 나노분말을 합성하였다. TEOS 원료물질을 외부 혼합형 이류체 노즐을 이용하여 미세액적으로 분무하고 화염 속으로 도입시키고 화염열분해 반응을 진행시켜 실리카 나노분말을 합성하였다. 합성된 실리카 나노입자의 특성은 투과형 전자현미경 및 BET에 의하여 입자형상 및 평균 입자크기가 분석되었다. 주요 공정변수인 분산공기의 압력, 반응가스의 조성을 변화시켜 실험한 결과 평균크기가 $9{\sim}68nm$인 실리카 나노분말을 제조하였다.

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질소이온 조사된 알루미늄 표면의 표면에너지 변화 및 증기응축 현상 관찰 (Observation of Surface Energy Variations and Condensate Behaviors on Nitrogen Ion Implanted Aluminum Surfaces)

  • 김기욱;정지환
    • 설비공학논문집
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    • 제29권12호
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    • pp.621-627
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    • 2017
  • Nitrogen ion with various levels of dose and irradiation energy was irradiated on aluminum surfaces. Contact angle of surface was increased and surface color was changed by nitrogen ion implantation. During steam condensation experiment using nitrogen ion implanted specimen, dropwise condensation initially occurred on specimens. However, condensation mode eventually changed into filmwise condensation. The color of the surface was also changed from yellow-brown to silver-white. This change of surface color and condensation mode were results of hydrolysis reaction between condensate and nitrogen ion implanted on aluminum surfaces.

이류식(二流式) 노즐을 이용(理用)한 보리차 추출액(抽出液)의 분무(噴霧)에 관(關)한 연구(硏究) (Application of Paint Spray Gun to Atomization of Barley Tea Concentrate)

  • 이정철;전재근
    • 한국식품과학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.348-352
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    • 1983
  • 보리차 추출액(抽出液)의 분무건조(噴霧乾燥)를 위(爲)한 분무(噴霧) 장치(裝置)로 paint용(用) spray gun을 사용(使用)할 경우 분무(噴霧)에 중요한 영향(影響) 요소(要素)로 작용하는 보리차 추출액(抽出液)의 물성(物性)을 조사하였으며, 각(各) 농도(濃度) 및 공기(空氣) 송입(送入) 압력(壓力)에서 공기일액체(空氣一液體) 혼(混) 합비(合比)를 산출(算出)할 수 있는 식(式)을 유도하였고 paint용(用) spray gun에 의해 생성(生成)되는 미세액적(微細液滴)의 범위(範圍)를 조사하였다. 1. 보리차 추출액(抽出液)의 고형분(固形分) 함량(含量)(C, %)과 비중(比重)(${\rho}$) 및 점도(粘度)$({\mu},\;cP)$ 와의 관계(關係)는 각각 C=245($C=245({\rho}-1),\;{\mu}=e^{0.17c}$과 같았다. 2. Atomizer를 통과(通過)하는 공기(空基)의 압력(壓力)(P, mmHg)과 공기(空氣)와 액체(液體)의 무게 혼합비(混合比)$(Ma/M{\ell}$)=aP+b의 관계(關係)가 성립(成立)하였다. 이 식(式)에서 a, b는 보리차 추출액(抽出液)의 농도(濃度)에 따라 정(定)해지는 계수이다. 3. 페인트용(用) spray gun의 분무(噴霧)에 의하여 형성(形成)되는 미세액적(微細液滴)은 보리차 추출액(抽出液)의 농도(濃度)가 $3.1%{\sim}25.2%$, 공기 송입(送入) 압력(壓力)이 $164{\sim}564mmHg$인 조건하(條件下)에서 $13{\mu}m{\sim}270{\mu}m$ 크기의 범위(範圍)에 있었다.

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(O/W)/O 에멀젼형 액막을 이용한 탄화수소 혼합물의 분리 (Separation of Hydrocarbon Mixture Using (O/W)/O Emulsion Liquid Membrane)

  • 정민조;박함용;오준택;김종국;신명훈;김우식
    • 공업화학
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    • 제8권5호
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    • pp.763-770
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    • 1997
  • (O/W)/O 에멀젼형 액막을 이용하여 비점이 비슷한 벤젠-싸이클로헥산 혼합물을 분리하였다. 액막 제조 조건이 선택도, 회수율 및 에멀젼 액적의 크기에 주는 영향을 고찰하였으며, 다단 맥동 추출탑을 이용한 연속 추출 실험을 통하여 비정상상태와 정상상태에서의 추출거동을 검토하였다. 추출실험결과 유화 교반 속도 4000rpm, Tween 80 농도 0.4%, 내유상에 대한 막상의 부피비 0.75, 연속상에 대한 분산상의 부피비 0.5, 투과시간10 분에서 선택도 및 벤젠의 회수율이 가장 좋았다. 에멀젼 액적의 크기 분포 측정 결과, 교반속도가 커질수록 또는 분산상의 microdrop holdup이 작을수록 분산상 액적의 평균크기가 작았으며, 분산상 microdrop holdup의 영향을 고려한 modified Calabrese의 식을 적용한 결과 turbulence damping constant의 값은 2.28이었다. 연속 추출 실험 결과 탑내 교반속도 300 rpm, 맥동 횟수 2 times/sec, 연속상 유속 30ml/min, 에멀젼상 유속 12.0ml/min에서 가장 좋은 추출 효과를 얻을 수 있었다.

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이성분 나노에멀전 유체의 분산안정성 및 흡수성능 촉진실험 (Evaluation of Dispersion Stability and Absorption Performance Enhancement of Binary Nanoemulsion Fluids)

  • 이진기;김영진;신명철;김세원;강용태
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권9호
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    • pp.895-900
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    • 2012
  • 본 논문에서는 암모니아/물 흡수식 시스템의 흡수성능 촉진에 대한 나노액적의 영향을 파악하고 흡수성능과 분산안정성의 상관관계를 규명함으로써 흡수식 시스템에 대한 이성분 나노에멀전유체의 적용가능성을 제시하고자 한다. 이성분 나노에멀전 유체는 암모니아/물 용액을 모유체로 하며, N-decane 오일을 모유체에 분산시키기 위하여 $C_{12}E_4$와 Tween20을 첨가제로 사용하였다. 이성분 나노에멀전유체의 안정적인 분산을 위하여 교반과정과 초음파 처리과정을 거쳤으며, 이렇게 분산된 유체는 입도측정과 틴들현상 분석을 통해 분산안정성 평가를 수행하였다. 그 결과, 이성분 나노에멀전 유체의 흡수성능 및 열전달 성능에 대한 분산안정성의 영향 및 흡수식 시스템으로의 적용가능성을 확인하였다.

초음파 분무 열분해법에 의해 질산아연용액으로부터 구형의 ZnO 미분말 제조 (Spferical fine ZnO Particles prepared from zinc nitrate by Ultrasonic Spray Pyrolysis technique)

  • 이서영;김영도;신건철
    • 한국결정성장학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.46-58
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    • 1991
  • $Zn(NO_3)_2\cdot6H_2O$ 를 사용하여 출발용액으로 $Zn(NO_3)_2\cdot6H_2O$(aq.)용액을 각각 1M, 0.5M, 0.25M, 0.1M의 농도로 제조하여 초음파 진동자에 의해 액적을 발생시킨후, 2.3cm/sec의 유속으로 건조 및 열분해하여 ZnO분말을 합성하였다. 이때 건조 온도는 $200^{\circ}C$, 열분해 온도는 $600^{\circ}C$였다. 제조된 ZnO분말의 열적특성을 TG-DTA로 측정하였고, IR로 미분해물 및 흡착 가스의 성분을 조사하였다. 결정상 및 crystallite의 크기를 XRD로 분석하였고, 입자의 형태는 SEM과 TEM으로 관찰한 후 입자 크기와 입도분포를 SEM 사진으로부터 측정하였다. 합성 분말은 hexagonal의 결정구조를 갖는 Zinc oxide였다. 입자의 형태는 대부분 구형이고, 약 40nm 크기의 일차입자로 구성된 이차입자였다. 평규 입자 크기는 $0.28-0.61{\mu}m$ 이고 입도 분포도 좁았다.

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스월변화에 따른 모형 가스터빈 연소기의 열유동장의 실험적 연구 (Experimental Study of Thermo-Flow Field in a Model Gas Turbine Combustor with Various Swirl Conditions)

  • 류송열;구자예
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.70-76
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    • 2002
  • 가스터빈 연소기의 스월러와 노즐을 제작하여 스월러 형상 변화에 따른 비연소시 케로신 분무 특성과 연소시에 열유동장의 특성을 조사하였다. 액적의 크기(SMD)와 속도를 파악하기 위해서 위상도플러입자분석기(PDPA)를 이용하였고, 연소 온도를 조사하기 위해서 R-type 열전대(Platinum vs. Platinum-13%rhodium)를 이용하였다. 분무와 화염의 가시화는 스틸 카메라를 이용하였다. 스월러각이 커서 스월수가 큰 경우에 분무 및 화염이 반경방향으로 빠르게 발전하였다. 화염은 스월수가 작을 때는 원추형의 화염이 형성되지만 스월수가 커지면서 스월 모멘텀이 중심축으로 이송되고 혼합이 촉진되어 원통형으로 바뀌었다.

미세폭발을 가진 혼화 이성분 연료 액적의 증발 현상 (Microexplosive Vaporization of Miscible Binary Fuel Droplets)

  • 호잿가세미;백승욱;카심살월칸
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2005년도 제31회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.120-131
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    • 2005
  • The evaporation characteristics of single and multicomponent droplets hanging at the tip of a quartz fiber are studied experimentally at the different environmental conditions under normal gravity. Heptane and Hexadecane are selected as two fuels with different evaporation rates and boiling temperatures. At the first step, the evaporation of single component droplet of both fuels has been examined separately. At the next step the evaporation of several blends of these two fuels, as a binary component droplet, has been studied. The temperature and pressure range is selected between 400 and 700 $^{\circ}C$, and 0.1 and 2.5 MPa, respectively. High temperature environment has been provided by a falling electrical furnace. The initial diameter of droplet was in range of 1.1 and 1.3 mm. The evaporation process was recorded by a high speed CCD camera. The results of binary droplet evaporation show the three staged evaporation. In the the first stage the more volatile component evaporates. The droplet temperature rises after an almost non evaporating period and in the third stage a quasi linear evaporation takes place. The evaporation of the binary droplet at low pressure is accompanied with bubble formation and droplet fragmentation and leads to incomplete microexplosion. The component concentration affects the evaporation behavior of the first two stages. The bubble formation and droplet distortion does not appear at high environment pressure. Nomenclature

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4-bit 디지털 미소분사기의 설계변수와 토출성능간의 영향분석에 관한 실험적 연구 (Design Parameters and Experimental Performance Evaluation of 4-bit Digital Multi-heater Microinjector)

  • 강태구;조영호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제29권3호
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    • pp.418-424
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    • 2005
  • We present the design, fabrication and experimental results of 4-bit digital microinjectors, whose ejected droplet volumes are adjusted by the digital operation of a 4-bit microheater array. We design the reference microinjectors as well as its comparative test structures. In the fabrication process, we use a five-mask micromachining process and the total chip size of the fabricated microinjector is $7,640{\mu}m{\times}5,260{\mu}m.$ We measure the ejected droplet volumes and velocities, which are adjusted from $12.1{\pm}1.0~55.6{\pm}14.7pl\;and\;2.3{\pm}0.1~15.7{\pm}0.8m/s.$ respectively, depending on the 15 possible combinations of 4-bit microheater array. We also experimentally characterize the effect of geometric variation including the microheater size, inter-microheater gap, microchannel width and sequential operation of microheater array on the ejected droplet volume and velocity. Among these parameters, we find that the microheater size is the most dominant parameter affected to the ejected droplet volumes and velocities. Thus, the present microinjector has a potential for application to the high-resolution inkjet printers with multiple gray levels or high-precision fluid injectors with variable volume control.

4공 가솔린 분사기의 2중 분무 사이에서 연료 액적들의 유동특성 (The Flow Characteristics of Fuel Droplets between the Twin Spray for 4-hole Gasoline Injectors)

  • 김원태;강신재;노병준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권4호
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    • pp.484-495
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    • 2003
  • This study investigates the flow characteristics of fuel droplets between twin spray for the 4-hole injector used a 4-valve gasoline engine. The injectors for this study were the three types of 4-hole gasoline injector in which orifice diameter was 0.24mm. The spray behavior of twin spray was investigated by means of visualization employed stroboscope. A PDPA system was employed to simultaneously measure the size and velocity of fuel droplets. The 3 dimensional mean velocities. droplet size distributions, SMD and joint probability density function of velocity and droplet size are analyzed at the center of the spray and the center region of twin spray. As a result, the configurations of injector exit such as orifice interval and length of outlet, are very important factors that affect the flow characteristics of fuel droplets at the center region of twin spray.