• 한국막학회:학술대회논문집
• /
• 한국막학회 1994년도 춘계 총회 및 학술발표회
• /
• pp.34-35
• /
• 1994

Tube-in-orifice형태의 spinneret을 제작하여, polyethersulfone을 재질로 하는 capillary membrane을 건습식방사공정을 통해 제조하였다. 기공형성계는 PVP를, 용매는 NMP/DCM을, 내부응고제는 물과 NMP의 혼합물을, 외부응고제는 냉각수를 사용하였다. 내부응고제의 NMP농도에 따른 막의 형태와 microstructure를 연구하였다. 내부응고제가 약한 응고력을 가질 때 macrovoid가 없고, 내부의 활성층이 치밀한 막을 얻을 수 있었다. PES-NMP/DCM-PVP조성(25-44/11-20)의 용액으로, 40% NMP수용액을 내부응고제로 사용하여, 막을 제조하고 이를 모듈화하여, 한외여과실험을 한 결과, MWCO 8,000인 모듈이 얻어졌으며, 이 모듈의 Flux는 1기압에서 $1.44 \times 10^{-5}m/sec$이었다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
• /
• 한국마린엔지니어링학회 2011년도 전기공동학술대회 논문집
• /
• pp.207-207
• /
• 2011

본 논문은 공장 등에서 버려지는 중온온도영역($100{\sim}250^{\circ}C$)에서의 패열을 잠열축열 시스템에서 유용하게 사용을 목적으로 잠열축열재인 에리스리톨와 만니톨 그리고 이것들을 혼합한 혼합물에 대한 조사에 관한 것이다. 또한, 만니톨에 에리스리톨을 첨가하는 것에 의해 융해 응고온도가 조정의 가능성에 대해서도 조사한다. 이때 에리스리톨과 만니톨 그리고 이것들의 혼합물의 융점과 잠열량은 시차주사열량계(DSC)를 이용하여 측정되며, 시험관안에 상변화물질을 충전하여 융해 응고거동을 디지털 카메라를 이용하여 관찰 된다. DSC측정결과에서는 만니톨의 함유량이 50~60mass%에서는 3개의 융점, 70~90mass%에서는 2개의 융점을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 또한 시험관을 이용한 실험결과에서는 만니톨의 함유량에 따라서 각 각 다른 융해 응고거동이 일어나는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제22권4호
• /
• pp.440-451
• /
• 1998

An experimental study has been conducted to investigate solidification of NH$_{4}$CI-H$_{2}$0 mixtures inside a vertical rectangular enclosure. Solidification process is visualized by the shadowgraph method. Emphasis is placed on the effect of solidification parameters such as the aspect ratio, cooling wall temperature and initial composition. The aspect ratio shows a dominant effect on the number and developing time of the double diffusive layers which reveals the relative strength of solutal convection to thermal convection. Similar flow pattern is observed when the concentration difference between interdendritic liquid and the pure liquid which drives solutal convection is the same regardless of the different cooling wall temperature and initial concentration.

• 설비공학논문집
• /
• 제5권1호
• /
• pp.35-43
• /
• 1993

A numerical model for the solidification of binary mixture is proposed. Numerical model, which employs enthalpy method, is modified from Continuum model, that is, improved relation is proposed for the Enthalpy - Temperature - Concentration - Liquid Mass Fraction. One dimensional example was selected to verify the proposed model. The results show that the new relation can be applied successfully to the solidification or melting of binary mixture.

• 태양에너지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.107-115
• /
• 1992

혼합물의 응고과정에서 온도구배와 농도구배에 의한 복합자연대류의 영향을 정성적으로 알아보기 위하여 이원용액의 응고과정을 실험적으로 연구하였다. 이원용액으로는 $NH_4Cl-H_2O$용액을 사용하였으며 shadowgraph system을 이용하였다. 사진에서 고상영역과 mushy zone의 구별이 불가능하여, 이 두 영역을 합하여 고상으로 취급하였다. 자연대류의 영향으로 상변화물질은 매우 빨리 성층화가 이루어지며, 벽면으로부터 형성되는 고상은 초기에는 높이의 20%되는 곳이 가장 빨리 응고가 진행되어 고상의 두께는 이 지점으로부터 상하로 선형적으로 감소하는 형태를 유지한다. 그러나 고상이 많이 형성된 부분의 열저항은 증가하게 되므로 시간이 지남에 따라 두께가 균일화되려는 경향을 보였다. 응고질량비를 $(Ste{\cdot}Ra^{1/4})^{2-Ste}{\cdot}Fo^{1/2}$의 선형함수로 표시할 수 있었으며, 이로부터 농도구배에 의한 자연대류의 영향은 온도구배에 의한 자연대류의 영향에 비하여 작음을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제20권11호
• /
• pp.3655-3665
• /
• 1996

An analytical solution is presented for the conduction-dominated solidification of a binary mixture in a semi-infinite medium. The present approach differs from that of other solution by these four characteristics. (1) Solid fraction is determined from the phase diagram, (2) thermophysical properties in mushy zone are weighted according to the local solid fraction, (3) non-equilibrium solidification can be simulated and (4) the cooling condition of under-eutectic temperature can be simulated. Up to now, almost all analyses are based on the assumption of constant properties in mushy zone and solid fraction linearly with temperature or length. The validation for these assumptions, however, shows that serious error is found except some special cases. The influence of microscopic model on the macroscopic temperature profile is very small and can be ignored. But the solid fraction and average solid concentration which directly influence the quality of materials are drastically changed by the microscopic models. An approximate solution using the method of weighted residuals is also introduced and shows good agreement with the analytical solution. All calculations are performed for NH$_{4}$Cl-H$_{2}$O and Al-Cu system.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제22권2호
• /
• pp.184-192
• /
• 1998

This paper deals with an extended analytical solution for the mixture solidification problem, in which temperature is inherently coupled with the solute transport due to the presence of volume contraction induced flow. A new exact solution to the energy equation accounting for the convection effect in the melt is successfully derived, which allows the present analysis to cover a high initial superheating. Difference in properties between the solid and liquid phases is rigorously incorporated into the model equations in the solid fraction weighted form. Taking advantage of linearized correction factors, a systematic and easy-to-implement algorithm for determining the solidus and liquidus positions is introduced, which proves not only to converge stably but also to be very efficient. For a specific case, the present results show excellent agreements with the existing solution. The effect of convection in the melt becomes appreciable with increasing the initial superheating. It is revealed that variable properties in the mushy region significantly affect the solidification behaviors. The present study is also capable of resolving the interaction between microsegregation and macrosegregation.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제17권1호
• /
• pp.162-171
• /
• 1993

본 연구에서는 2성분혼합물의 응고과정해석에 머시영역의 비등방성을 포함시 킬수 있는 모델을 정립하고 실제계산을 수행하여 비등방성이 천이현상 및 조대편석(m- acrosegregation)에 미치는 영향을 보이고자 한다. 이 과정에서 기본 방정식의 변형 을 통한 수치해석의 효율화에 관해서도 취급할 것이다. 해석대상은 비등방성의 효과 가 잘 나타날 수 있으면서 해석은 용이한 2차원 정사각형용기로 선택하였다. 대상혼 합물은 실용적으로 관심있는 금속 합금과 결정구조가 유사하며 물성치가 비교적 잘 확 립된 염화암모늄수용액(NH$_{4}$C1-H$_{2}$O)이다. 특히 아공정염화암모늄수용액은 부력비(buoyancy factor)가 -1.4정도로서 온도와 농도구배에 의한 부력이 크기는 비슷 하지만 작용방향이 반대이기 때문에 이중확산대류의 전형적인 형태를 고찰하기에 편리 한 물질이다.

• 설비공학논문집
• /
• 제5권2호
• /
• pp.111-121
• /
• 1993

Double-diffusive convection during solidification process of the binary mixture was studied numerically. Enthalpy method and finite element method were implemented in the analysis. Calculation carried out for $R{\alpha}_T=10^3-10^4$ and $R{\alpha}_T=0-10^5$. The results show that the variation of thermal Rayleigh number changes the fields of velocity, temperature and concentration, but the variation of solutal Rayleigh number gives little effects on those. In conclusion, concentration gradient can be negligible compared with temperature gradient in macroscopic point of view, although concentration gradient plays a role in forming dendrite.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제47권2호
• /
• pp.174-178
• /
• 2009

이성분 혼합물의 응고중에 수지상 결정으로 이루어진 mush 층이 형성될 수 있다. 본 연구진이 개발한 전파이론으로 mush 층에서 성분적 대류의 발생을 해석하였다. Emms와 Fowler의 모델로부터 유도한 자기유사 안정성 방정식을 사용하여 대류 발생에 대한 임계 Rayleigh 수를 수치방법으로 계산하였다. 과열량이 아주 크거나 mush 층의 성장률이 아주 작은 극한의 경우에 본 연구 결과는 준정적 안정성 해석 결과와 같아진다.