• 대한기계학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.701-706
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• 1994

The discharge coefficients of critical sonic nozzles were obtained in a high pressure gas flow standard system, which was a gravitational weighing system. The discharge coefficients of critical sonic nozzle farbricated according to ISO specifications are in good agreement with ISO correlation. The discharge coefficients for small inlet radius decrease significantly as the inlet length become short due3 to separation at the sharp-edged inlet. For nozzles having long inlet radius, the effects of inlet length on the discharge coefficients were relatively small, but the effects become significant at the short inlet length. The effect of separation at the sharp-edged inlet is stronger than that of the boundary layer growth. The experimental results support that the shape of critical sonic nozzles suggested by ISO specifications is excellent.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권12호
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• pp.1167-1173
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• 2013

본 연구에서는 천연가스 유량 측정에서 2차 표준으로 사용되는 소닉노즐 뱅크 -12개 노즐 패키지로 구성-의 임계유동함수 계산 시간을 1초 이하로 단축하고자 하였다. 이를 위해 AGA 8-dc 상태방정식을 적용한 헬름홀츠 자유에너지를 유도하고 이로부터 적분 항이 없는 열역학 상태량 식을 도출하여 CFF 계산에 적용하였다. 그 결과 CFF 계산 시간이 기존 6.7초/12개에서 0.6초/12개로 크게 감소하는 것을 확인할 수 있었고 이 계산 시간은 가스 성분 수와 거의 무관함도 알 수 있었다. 또한 본 계산 결과의 정확도를 확인하기 위해 기존 CFF 국제비교연구의 결과와 비교한 결과 차이가 없음도 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권11호
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• pp.1535-1539
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• 2000

A sonic nozzle is used as a reference flow meter in the area of gas flow rate measurement. The critical pressure ratio of sonic nozzle is an important factor in maintaining its operating condition. ISO9300 suggested the critical pressure ratio of sonic nozzle as a function of area ratio. In this study, 13 sonic nozzles were made by the design of ISC9300 with different half diffuser angles of 2。 to 8。 and throat diameters of 0.28 to 4.48 mm. The test results of half diffuser angles below 8。 ar quite similar to those of ISO9300. On the other hand, the critical pressure ratio for the nozzle of 8。 decreases by 5.5% in comparison with ISO9300. However, ISO9300 does not predict the critical pressure ratio at lower Reynolds numbers than 10(sup)5. Therefore, it is found that it is a better way for the flow of low Reynolds number to express the critical pressure ratio of sonic nozzle as a function of Reynolds number than area ratios. A correlation equation of critical pressure is introduced with uncertainty $\pm$3.2 % at 95% confidence level.

• 대한기계학회논문집B
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• 제23권7호
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• pp.911-917
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• 1999

The sonic nozzle is widely used as reference device for calibrating flowmeters In gas flow measurement and its use requires the Critical Flow Factor(CFF) based on the thermodynamic properties of the gas at the nozzle throat. ISO-9300 provides the calculating method of the factor. But since the CFF from this method show an error over ${\pm}0.5%$ In specific conditions and of ${\pm}0.1{\sim}{\pm}0.2%$ in common Natural Gas(NG) custody transfer condition. this method cannot be applied for gas flow measurement with sonic nozzle. Each research bodies or organizations of the world have joined in order to calculate the CFF more accurately. They have performed these works using their own method and compared the results with each other under the management of ISO. KOGAS have joined those works, because the high-pressure natural gas flow calibration facility of KOGAS will be constructed in late 1999, and then had necessities to calculate a CFF accurately. The calculation method of KOGAS was using the equation of state from AGA-8('94), high accuracy model of ideal gas properties and the solutions of thermodynamic equations. The evaluation results have had a very good consistency within ${\pm}0.05%$ in most NO custody transfer conditions compared to the speed of sound for methane and also shown that the CFF was within ${\pm}0.1%$ compared to the results of other works of the world.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권7호
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• pp.625-638
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• 2014

본 연구에서는 천연가스 유량 측정에 사용되는 임계유동함수(CFF)를 AGA8-dc 상태방정식으로 계산할 때 CFF 계산값의 불확도를 평가하였다. CFF 계산에 사용되는 엔탈피, 엔트로피, 음속 식은 불확도 분석이 가능하도록 무차원 헬름홀츠 자유에너지(Helmholtz free energy, HFE)와 이의 편도함수로 표현하였고, HFE의 불확도를 추정하였다. 압축인자의 불확도에 의해 유발되는 종속 변수의 불확도를 반영하기 위해 AGA8-dc 압축인자 식을 해당 불확도만큼 편차가 생기는 형태로 변형하였고, 각 불확도 요인별로 불확도 기여도 평가 모델을 만들었으며, 이를 CFF 계산 프로그램에 적용하였다. 그 결과 CFF의 불확도는 압력 10, 50, 100 bar 에서 각각 0.025, 0.055, 0.112 % 정도로 평가 되었고 압력에 비례하여 증가하는 것을 확인하였다. 또한 본 결과를 기존 CFF 국제비교시험결과(1999년)에 적용한 결과 각 기관별 CFF 값의 차이를 적절히 설명하는 것도 알 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제13권3호
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• pp.121-129
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• 1981

많은 기존 공식중 세계의 가장 우수한 최대 유량공식을 찾아, 그 세개의 한계유량공식의 개요와, 냉각재상실사고시 격납용기격리에 실패하는 경우를 특정지을 수 있는 구멍의 크기와 격납용기의 압력 및 온도 등이 주어진 상태하에서 격납용기로부터 외부대기로 방출되는 개략적인 핵분열생성물의 양을 추정하기 위한 계산절차를 제시하였다. 이상기체의 임계유량공식과 이상유(two-phase flow)의 최대유량을 산출하기 위한 무디(Moody)의 도표를 이용하여 계산실예를 제시하였으며, 그 결과를 콘뎀프트-앨티(CONTEMPT-LT) 전산코드의 질량유출공식을 콘버징 노즐(converging nozzle)을 통과하는 음속류(sonic flow)의 경우에 적용하여 산출한 값과 비교하여 보았다. 이리하여 이상 기체의 임계유량공식은 무디(Moody)의 공식이 주는 값과 거의 비슷한 결과를 줌을 입증하였다. 또한 냉각재상실 사고시 격납용기로부터의 유출율을 추정하기 위해서는 콘템프트-앨티(CONTEMPT-LT)의 질량유출공식을 사용하는 것보다 이상 기체의 최대유량공식을 사용하는 것이 더 보수적인 방법임을 보여 주었다.