• Title/Summary/Keyword: 혼합확산

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A Study on the Diffusion of Ions in Hardened Blended Cement (혼합시멘트 경화체에서의 이온확산에 관한 연구)

  • 방완근;이승헌;김창은
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.36 no.3
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    • pp.260-265
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    • 1999
  • 보통 포틀랜드 시멘트와 플라이애쉬, 슬래그를 혼합한 혼합시멘트 경화체를 이용하여 이온 확산에 미치는 혼합재의 영향과 양이온 공존시 염소이온의 확산에 대하여 고찰하였다. 겉보기 이온확산계수가 보통 포틀랜드의 시멘트보다 플라이애쉬와 슬래그를 혼합한 시멘트 경화체가 약 10-3배로 매우 낮은 값을 나타내었다. 이것은 포졸란 반응에 의해 많은 CSH 수화물이 capillary pore에 형성되어 macro pore가 감소되고 micro pore가 증가되어 이온 확산에 대한 저항이 커졌기 때문이다. 또한, Mg2+이온 공존시에 염소이온의 확산은 증가되었다.

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Analysis of pollutant mixing on the water surface in rivers with GPS floaters (GPS부자를 이용한 하천 표면에서의 오염물질 혼합 거동 해석)

  • Seo, Il Won;Park, Inhwan;Kim, Young Do;Han, Eun Jin
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.103-103
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    • 2015
  • 유류유출사고와 같이 하천 수표면의 흐름에 따라 이동 확산하는 부유성 오염물질의 혼합해석을 위해 많은 연구자들은 입자추적모형을 사용한 혼합모의를 수행해왔다. 입자추적모형에서 오염물질의 혼합은 평균 유속 분포에 의한 결정론적인 이동과 난류유동에 의한 무작위적인 혼합으로 나타내며, 난류혼합에 의한 수평확산은 난류확산계수로 조절한다. 따라서 표면흐름에 의한 난류확산계수의 산정을 위해 많은 연구자들은 부유성 입자를 이용한 실내실험을 수행하여 수평확산계수를 산정했고(Engelund, 1969; Cederwall, 1971), 최근에는 GPS의 발전으로 인해 해양영역에서 GPS를 장착한 표면부자를 활용한 확산실험을 통해 수평확산계수를 산정한 바 있다(Kjellson and $D{\ddot{o}}{\ddot{o}}s$, 2012; Alpers 등, 2013). 하천수질오염사고의 약 43.5%가 유류유출에 의한 것이며(환경부, 2013), 이에 따라 표면흐름에 의한 오염물질 혼합해석이 필요하나, 하천에서 수평확산계수 산정을 위한 현장실험연구는 부족한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 낙동강 본류에서 GPS부자를 이용한 입자추적실험을 수행하여 표면흐름에 의한 확산계수를 산정했다. GPS부자를 이용한 입자추적실험은 낙동강의 강정고령보 하류와 구미보 하류의 각각 세 지점에서 수행되었다. GPS부자는 바람에 의한 교란을 최소화하기 위해 지름 10 cm의 구형으로 제작하였으며 시범테스트를 통해 입자의 주 궤적 변화가 크지 않은 지점에 GPS부자를 투입했다. GPS부자는 오염물질의 사고유출을 가정하여 한 지점에 투입했고 GPS부자 사이의 간섭을 최소화하기 위해 25 ~ 35개의 GPS부자를 이용했다. 표면흐름에 의해 이동하는 부자의 위치는 GPS에 시계열로 저장됐고 ADCP를 이용하여 실험당시의 수리량을 측정했다. 입자위치의 시계열자료로부터 GPS부자의 확산범위의 시간변화를 계산했고 단순 모멘트법을 이용하여 종, 횡 방향 확산계수를 계산했다. 그 결과, 종 방향 확산계수는 $0.003{\sim}0.041m^2/s$로 계산되었고 횡 방향 확산 계수는 $0.001{\sim}0.012m^2/s$로 계산되어, 흐름방향의 유속성분에 의한 확산이 지배적인 것으로 나타났다. 지류 합류부에서는 이송이 지배적인 혼합이 발생되었고(Pe>1) Pe의 증가에 따라 수평확산계수가 감소되었다. 25~35개 GPS부자 궤적의 앙상블 평균으로부터 계산한 Integral time scale은 모멘트법으로부터 계산한 종, 횡 방향 확산계수와 비례하는 것으로 나타나, Taylor(1921)의 이론과 일치했다. 또한 실험수로에서 수행된 기존연구결과와 비교한 결과, 하폭 대 수심비, 마찰항의 증가에 따라 수평확산계수가 증가하는 경향을 나타내었다.

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Numerical Analysis of the Particle Dispersion by the Variation of the Velocity Ratio in a Mixing Layer (혼합층에서 속도비 변화에 따른 입자확산 유동해석)

  • Seo, Tae Won;Kim, Tae Jin
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.31 no.3
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    • pp.8-14
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    • 2003
  • The particle dispersion in the turbulent mixing layer has been numerically investigated to clarify the effect of the velocity ratio in the large-scale vortical structures. In this study the LES with subgrid-scale model is employed. The Lagrangian method to predict the particle motion is applied. The particles of 10, 50, 150, 200${\mu}m$ in mean diameter were loaded into the origin of the mixing layer. It is shown that the characteristics of flow and growth rate are strongly dependent on the variation of the velocity ratio. It is also shown the relationship between the Stokes number and the particle dispersion. As a result, in the case of St~1 the particle dispersion is faster than the diffustion of the flow field while in the cases of both St<<1 and St>>1 it is shown that the particle dispersion in lower than the diffusion of the flow filed.

Evaluation of Pressurized Water Diffusion in Water Treatment Process Using CFD (전산유체역학(CFD)를 활용한 정수공정에서 압력수 확산공정 진단)

  • Cho, Young-Man;Yoo, Soo-Jeon;Roh, Jae-Soon;Bin, Jae-Hoon;Choe, Kwang-Ju;Lee, Kwang-Ug;Lee, Gi-Bong;Lee, Jeong-Gyu
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.33 no.5
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    • pp.359-367
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    • 2011
  • The Process of Pressurized water diffusion is mixing process by pressurized water injection with coagulate and chlorine water in the water treatment system. The objectives of this research were to evaluate the mixing length and diameter of diffusion plate and distance from injection pipe for complete mixing by using computational fluid dynamics. From the results of CFD simulation, when diameter of injection pipe is 50 mm, 100 mm and injection pressure is $5kg/cm^2$ and the diameter of inlet pipe is 2,200 mm, the complete mixing length is 4D (D: Length as diameter of inlet pipe). When diameter of injection pipe is 50 mm, the diameter of the diffusion plate in o.1D and distance from injection pipe is 0.2D, the complete mixing length is 3D that is the most short mixing length. But when diameter of injection pipe is 100 mm and mutually related the diameter, distance of diffusion plate, the complete mixing length is 4D over. Therefore, as the diameter of inlet pipe is 2,200 mm, the injection pipe 50 mm is more efficient than 100 mm.

Flow Characteristics Analysis of the Decontamination Device with Mixing and Diffusion Using Radio-Isotopes Tracer (방사성 동위원소를 이용한 제염제 혼합확산장치의 유동특성분석)

  • Oh, Daemin;Kang, Sungwon;Kim, Youngsug;Jung, Sunghee;Moon, Jinho;Park, Jangguen
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.39 no.5
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    • pp.282-287
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    • 2017
  • The purpose of this study was predicted the effects of mixing and diffusion due to the operation of the apparatus before the development of the mixed diffusion device for the decontamination absorbent to minimize the influence of contaminant inflow due to radiation accident. The tracer used for the flow characteristics was $^{68}Ga$, $^{99m}Tc$, which is a radioactive isotope, and 2 inch NaI radiation detector was used to detect it. The impeller of the decontamination mixed diffusion system applied to this study was made into three types and the mixing diffusion effect was compared. As a result of analyzing the flow characteristics of the radio-isotope with decontamination mixed diffusion device, mixing, diffusion and flow pattern were obtained. The radial mixing type impeller was able to diffuse to the water surface by the upflow flow, and the fin structure was adjusted for finding optimal conditions. The model 3 type consists of a fin guiding part and an auxiliary fin so that the diffusion speed is higher than that of other types of impellers. It also showed a short time to reach complete mixing.

On the extinction of partially premixed diffusion system and the near- stoichiometric structure of premixed flames (부분 예혼합-확산계의 소화특성 및 예혼합 화염의 Near-Stoichiometry 구조에 관한 연구)

  • 김종수;정석호
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.12 no.1
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    • pp.72-80
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    • 1988
  • Partially premixed diffusion system is analyzed using the matched asymptotic expansion technique adopting counterflow with supplying fuel and oxidizer from one side and fuel only from the other as a model problem. Results show that single-stage extinction always occurs as stretch increases, and the partially premixed diffusion flame can hardly exist. Depending on the initial mixture concentrations, either premixed or diffusion flame extinction leads to complete extinction of the system, and the diffusion flame can change its character to premixed flame such that two premixed flames can exist in the partially premixed-diffusion system.

A Study on the Oceanic Diffusion of Liquid Radioactive Effluents based on the Statistical Method (통계적 방법을 이용한 방사성 물질의 해양 확산 평가)

  • Kim, Soong-Pyung;Lee, Goung-Jin
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • v.23 no.1
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    • pp.1-6
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    • 1998
  • A diffusion model of radioactive liquid effluents is developed and applied for YGN NPP's site, based on the Gaussian plume type model. Due to the complexity of oceanic diffusion characteristics of YGN site, a simple and reliable statistical model based on Reg. Guide 1.113 is developed. Also, a computer code package to calculate dilution factors as a function of plant operation conditions and pathway of radioactive materials. A liquid effluents diffusion model is developed by dividing the diffusion range into two categories, i. e, a near field mixing region and a far field mixing region. In the near field, the initial mixing is affected by a buoyance force, a high initial turbulence and momentum which is characterized by a plant operation condition and environmental conditions. The far field mixing is similar to gaseous effluents diffusion. So, beyond the near field region, wellknown Gaussian plume model was adopted. A different area averages of Gaussian plume equation was taken for each radioactive exposure pathway. As a result, we can get different dilution factors for different pathways. Results shows that present dilution factors used for YGN ODCM is too much overestimated compared with dilution factors calculated with the developed model.

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Mixing Process of Double Diffusive Salt Wedge (이중확산의 영향을 받는 염수침입의 혼합과정 연구)

  • Hwang, Jin-Hwan
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.11 no.2
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    • pp.92-97
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    • 2008
  • Salt wedge into the river from the sea or fresh water flume (fresh wedge) in the ocean from the sea has density current characteristics. However, when temperature and salinity simultaneously determine the density of wedges, one of salinity and temperature can distributed in the reversed profiles against gravity, even though the density profile is stable. In this case, the double diffusive process is critical in determining mixing rate. The present work studies relative contribution of shear driven mechanical mixing component and double diffusive layering process, when warm salty denser water is introduced into the cold fresh lighter water column. Laboratory experiment releases warm salty denser water into cold fresh lighter water controlling discharge amount to achieve the steady state of density current. When longitudinal density rate becomes 15, the released amount ratio of salt and heat changes sharply and in the releasing point, vigorous mixing occurs with increase of discharged amount due to double diffusion. Double diffusion distabilizes gravitational stability and enhances the mixing rate up to $6{\times}10$ times at the lower density ratio comparing to the higher density ratio.

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Synergistic Effect of Ethylene-Propane Mixture on Soot Formation in Counterflow Diffusion Flame (대향류 확산 화염에서 에틸렌-프로판 혼합 연료의 매연 생성 상승 효과)

  • Hwang, Jun-Yeong;Jeong, Seok-Ho
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 1997.06a
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    • pp.89-102
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    • 1997
  • 대향류 확산 화염의 매연 생성 특성에 대한 실험적 연구가 수행되었으며, 그 결과 에틸렌 ($C_2H_4$)-프로판($C_3H_8$) 혼합 연료의 경우 매연 생성 상승 효과 (synergistic effect)가 관측되었다. 프로판과 에틸렌의 PAH 생성 양상이 상이하게 나타났으며, 소량의 프로판을 에틸렌 확산 화염에 첨가할 경우 순수 연료에 비하여 매연 및 PAH (다중 고리 방향족 탄화수소; polycyclic aromatic hydrocarbon) 생성이 증대되었다. 단조적으로 변화하는 아세틸렌($C_2H_2$) 농도와 단열 화염 온도를 고려할 때, 이러한 결과는 HACA (H-abstraction-$C_2H_2$-addition) 반응만으로는 확산 화염에서의 매연 발생 및 성장을 설명할 수 없음을 의미한다. 수치해석과 실험 결과의 비교로부터 초기 PAH의 생성 과정을 규명하였으며 이 과정에서 C3 화학종의 재결합 반웅이 매우 중요함을 확인할 수 있었다. 또한, 이러한 C3 화학종과 C2 화학종의 상호 보완적인 역할에 의하여 에틸렌-프로판 혼합 연료에서 매연 생성이 증대됨을 밝혔다.

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플루토늄혼합전환연료의 개발

  • 한국원자력산업회의
    • Nuclear industry
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    • no.1112 s.10
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    • pp.47-52
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    • 1982
  • 플라토늄을 우라늄과 함께 전환하는 혼합전환법은 핵비확산을 구현하기 위한 기술적 성과인데, 여기서는 주로 일본에서의 기술을 설명하면서 플루토늄혼합전환연료의 개발과 이용 상황에 대해 소개한다.

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