• 한국항공우주학회지
• /
• 제43권1호
• /
• pp.8-22
• /
• 2015

지금까지 인젝터의 수치적 시뮬레이션은 대부분 Eulerian 기법의 바탕위에서 이루어져 왔다. 그러나 액체제트의 미립화현상과 복잡한 공기와의 경계면 변화를 나타내는데 있어 기존의 기법들이 갖는 선천적인 단점이 존재하며 따라서 본 연구에서는 새로운 Smoothed Particle Hydrodynamics(SPH)라는 입자 기법을 도입하였다. 수치적 시뮬레이션을 위해 먼저 해석을 위한 SPH 코드를 개발하였으며 본 논문에서는 인젝터 문제를 정확하게 나타내는데 있어 필수적인 알고리즘중 하나인 다상유동모사에 대한 검증문제가 제시 되어 있다. 마지막으로 다양한 인젝터 종류 중 하나인 액체-액체 동축형 스월 인젝터에 대한 시뮬레이션이 수행되었으며 실제실험과의 비교를 진행하였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제30권11호
• /
• pp.1095-1101
• /
• 2008

유류 및 유기용매와 같은 비수용상액체(non-aqueous phase liquids; NAPL)는 환경에 유출되어 토양 및 지하수를 지속적으로 오염시키는 오염원이 된다. 최근 새로운 NAPL 오염 정화기술로서 보고된 알코올 세정액 및 공기 동시 주입에 의한 NAPL 제거 기술을 중규모 토양칼럼시스템에서 Light NAPL(벤젠)을 대상으로 효과를 확인하는 것이 첫 번째 연구목적이며 두 번째 연구목적은 NAPL과 접촉할 경우 알코올의 분배 형태가 각기 다른 에탄올과 Tert-butanol (TBA)의 세정 효과 차이점을 평가하는 것이다. 에탄올-세정액과 공기 동시 주입 공정의 경우 중규모 칼럼 실험에서도 기존의 미세공극채널모델 실험 결과와 동일한 결과를 얻었다. 즉 에탄올 세정액과 동시 주입된 공기는 우선흐름경로에 위치하여 에탄올 세정액을 지속적으로 우선흐름경로 밖으로 밀어내었고, 이로 인하여 세정액과 NAPL의 접촉이 증대되면서 NAPL 용해를 향상시켰다. 반면 TBA에 의한 NAPL의 주요 메카니즘은 NAPL 용해보다 자유상 이동에 의해 이루어졌고 공기 동시 주입 시 NAPL 제거효과가 오히려 감소되는 것으로 나타났다. 이는 TBA의 점성력이 토양 공극 모세관 힘보다 상대적으로 커서 NAPL 및 공기를 밀어내는 정도가 큰 것으로 해석되었다. TBA는 자체의 점성력만으로 NAPL을 제거할 수 있으므로 공기에 의한 영향이 적으며 오히려 이동하는 NAPL의 진로를 공기가 방해하여 NAPL 제거효과가 적게 나타났다. 즉 알코올 세정액과 공기 동시 주입 공정의 경우 알코올의 특성에 따라 효과가 매우 다르게 나타났다.

• 태양에너지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.34-39
• /
• 1992

본 연구에서는 f-chart method를 이용하여 대전지방에서 공기식 시스템을 적용하였을 경우의 난방효과에 대한 성능 분석을 수행하였다. 공기의 유량, 집열판 덮개의 수, 페블 베드의 축열 용량 그리고 집열판의 코팅 등에 따른 공기식 시스템의 난방 효과를 분석하였으며 아울러 액체식 시스템을 이용한 난방 시스템과도 동일 조건하에서 그 성능을 비교 분석하였다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제97권6호
• /
• pp.650-655
• /
• 2008

유칼리나무 펠리타(Eucalyptus pellita) 선발목(5년생)의 기내 대량증식을 위해 1L 규모로 1) 고체배양(대조구), 2) 액체정치배양, 3) 개방형 액체배양 등 3가지 배양법이 시도 되었고, 그 결과를 토대로 배양규모를 10L로 확대하여 대량배양 가능성을 조사하였다. 1L 배양용기에서 4주간 배양한 결과, 공기가 공급 된 개방형 액체배양에서 가장 좋은 생장 결과를 얻었다. 이는 액체배지에 의한 원활한 염류 공급과 배양용기내 공기의 환기에 의해 얻어진 결과로 생각된다. 배양 규모를 10L로 확대하여 액체대량배양을 실시한 결과, 식물체의 생장은 대조구인 고체배양에 비교하여 마디 수에 있어서 370%, 엽 면적 3.6배, 그리고 신초 길이 3.3배 신장하는 결과를 보였다. 이는 개방형 액체대량배양 시스템이 유칼리나무 클론증식시 생산성을 향상시키는데 적합한 시스템임을 보여주는 결과라고 하겠다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.1-7
• /
• 2017

분무식 노즐(spray nozzle)은 액체의 표면을 증가시키기 위해 에너지를 공급하여 액체를 다수의 액적으로 미립화시키는 장치로 연소과정에서의 연료의 미립화 또는 표면이나 입자의 코팅 등 여러 산업분야에 다양한 목적으로 응용된다. 초음파 미립화 노즐은 진동 발생장치로부터 고진동수의 전기에너지를 받아 같은 진동수의 기계적 에너지로 변환시키는 변환기를 갖고 있다. 변환된 에너지를 액체에 부가하여 고주파 진동에 의해 미세한 액적을 생성하여 분사한다. 코팅작업에서 가압되지 않은 저속의 분무는 액적이 튕겨나가지 않고 표면에 달라붙어 과도하게 분사되는 양을 줄일 수 있다. 초음파 미립화 노즐은 초음파 진동부 외벽에 공기를 공급해 줄 수 있는 공간을 통해 생성된 보조 공기흐름을 이용하여 저속의 액적을 운반하여 분무특성이나 분무형상을 조절할 수 있다. 따라서 주위 공기의 흐름을 이용하여 원하는 분무특성을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 액적의 분사 운동을 모사하기 위해 라그랑지안 분산상 모델(DPM)을 적용한 상용코드 FLUENT를 사용하여 액적 주위의 공기흐름을 동반하는 초음파 미립화 노즐을 해석하였다. 노즐 수축부 형상, 액적의 크기 그리고 공기 측 압력차의 크기를 변화시키며 수치해석을 수행하여 코팅용 분무를 위한 최적 조건을 연구하였다.

• 유기물자원화
• /
• 제17권3호
• /
• pp.40-47
• /
• 2009

토양으로 유출된 비수용상액체(nonaqueous phase liquid; NAPL)의 제거를 위한 알코올 희석 세정공정의 기술개발을 위하여 3-D 토양탱크에서 NAPL 흡수 및 비흡수 알코올 단독 또는 공기 동시 주입공정에 의한 벤젠 NAPL 제거 효과를 평가하였다. 37L 규모의 토양탱크에 729mL의 벤젠을 주입하고 70%에탄올 (NAPL 비흡수 알콜)과 40%이소 프로판올(NAPL 흡수 알콜)을 탱크 하부에 설치된 주입정에 주입하고 상부의 추출정으로부터 자유상 NAPL 및 수용액을 추출하였다. 그리고 알코올 주입과 공기를 동시 주입하여 기존 토양칼럼실험에서 확인된 공기 동시주입시 화학세정 증대 효과를 아울러 평가하였다. 70% 에탄올 및 40% 이소-프로판올에 의한 토양탱크 세정공정 결과 전체 벤젠 제거율의 과반수는 자유상 NAPL 형태로 제거되었다. 알코올의 NAPL 흡수 특성에 따라 벤젠 제거 특성이 현저히 다르게 나타난 토양칼럼결과와 달리 3-D공정에서는 알코올 NAPL 흡수특성의 영향이 매우 적게 나타났다. 70%에탄올과 공기 동시 주입에 의한 벤젠 제거 증대 효과는 3-D 토양탱크 실험결과에서도 여전히 확인되었다. 그러나 NAPL 흡수 알코올인 40% 이소-프로판올은 공기 동시 주입에 의한 벤젠 제거 증대효과가 여전히 미미하게 나타났다. 3-D 토양탱크 실험결과 화학세정공정에 의한 NAPL제거에 있어 가장 중요한 인자는 추출정의 NAPL 및 유출수 추출능력이었다. 즉 토양내 효과적인 NAPL 정화를 위해서는 화학적인 작용에 의하여 이동된 자유상 NAPL 및 수용액을 밖으로 효율적으로 추출할 수 있는 공정이 필요하다.

• 기계저널
• /
• 제30권4호
• /
• pp.310-321
• /
• 1990

기체, 액체 고체상(相)이 섞여서 함께 흐르는 유동을 다상유동(multiphase flow)이라고 하며, 그 중 2개의 상이 섞여서 흐르는 경우를 2상유동(two-phase flow)이라고 일컫는다. 다상유동의 현상은 일상적인 생활에서도 많이 접하며(예컨대, 눈, 비가 내리는 현상, 안개, 황사, 스모그 현상 등) 특히 열전달과 관련하여 비등 및 응축을 수반하기도 한다. 특히 기계공학적 시스템에의 응 용측면에서는 다상유동의 전문지식이 증발기, 응축기 등 각종 열교환기기의 설계에 적용되므로 본 해설에서는 기체-액체(gas-liquid) 2상유동으로 그 내용을 한정하기로 한다. 2상(two-phase) 유동은 동일한 화학적 성분을 가진 물질이 서로 다른 상을 유지하면서 공존하여 흐른다는 점에서 2개의 다른 화학성분으로 구성된 2성분(two-component) 유동(예컨대 공기-물의 혼합유동)과는 엄밀하게는 다르나, 두 유동은 제반 형상이 유사하고, 해석 및 실험방법면에서도 많은 유사성이 있어서 총괄적으로 두 유동을 모두 2상유동이라고 칭하고 있다(1). 본 해설에서는 이러한 기체 -액체 2상유동분야에서 다루는 연구내용을 개괄적으로 소개하고자 한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
• /
• pp.177-180
• /
• 2010

고압관, 가압관, 발사관으로 구성된 Ballistic Range의 일종인 2단식 경가스 총을 사용하여 초음속 액체 제트의 분무 특성을 연구하였다. 135 bar의 압축공기는 고압관과 가압관 사이에 OHP필름으로 구성된 격막을 파열시킨 후 가압관의 발사체를 약 250 m/s의 속도로 가속하였다. 가속된 발사체는 액체 저장부에 충돌하여 액체를 초고압으로 가압한 후 초음속으로 분사시키며, 특히 초음속 액체 제트는 미립화된 다중 제트의 형태를 나타내고 액체 제트 전방 영역에서 충격파를 수반한다. 다양한 분사 노즐의 기하학적 형상에 대한 분무시험결과 초음속 액체 제트의 속도와 충격파 각도가 각각 다르게 생성되었으며, L/d가 9.9, 11.9, 23.8의 조건에 대하여 L/d가 23.8의 경우에 액체 제트의 분사속도가 마하수 1.53으로 가장 낮게 측정되었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제9권2호
• /
• pp.31-37
• /
• 2008

Diffused Aeration System (DAS) 기법은 휘발성 유기 화합물들을 포함하고 있는 지하수를 양수하여 반응조 내에서 폭기시킨 후, 액체 내에 존재하는 오염물질을 기체로 전이시켜 오염물질을 대기 중으로 배출시키는 정화법이다. 본 연구에서는 지하수 내 TCE 농도가 높은 2개 지역을 선정하여 3회에 걸쳐 DAS 기법의 적용성 평가 시험을 실시하였다. 반응조에는 각각 17.1, 44.8, 76.5 1/min의 속도로 공기를 주입하였으며, 시험 중 지하수 수질의 변화와 반응조에서 배출되는 TCE의 농도를 측정하였다. 처리 후 배출되는 기체의 농도를 측정한 결과, TCE 농도는 6~8 min 만에 최고 농도로 배출되었고, 시간이 지날수록 천천히 감소하는 모습이 관찰되었다. TCE의 농도 변화는 공기 유입 속도에 따라 매우 큰 변화를 보였다. 또한, 액체에서 기체로의 총괄물질전달계수 ($K_La$)를 산정한 결과, test 1, 2, 3에서 각각 0.444, 1.158, 1.836 1/hr였으며, 이로부터 공기 주입률이 빨라지면 DAS의 효율성이 높아짐을 정량적으로 확인할 수 있었다.

• 과학과기술
• /
• 제32권2호통권357호
• /
• pp.96-96
• /
• 1999

물은 이 세상에서 공기와 더불어 가장 흔한 존재이지만 우리들 인체의 주성분이고 없어서는 안될 존재이다. 물은 가스상태, 액체상태, 그리고 고체상태가 함께 존재하는 희귀한 성질을 가진 물질로 결빙 때는 비체중이 물보다 적어 위에서부터 얼음이 언다. 그래서 강태공도 얼음 위의 낚시를 즐기는 것이 아닌가.