• 제목/요약/키워드: Bubble test

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수조로 방출되는 기포 거동에 대한 수치해석 (Numerical Simulation on the Behavior of Air Cloud Discharging into a Water Pool)

  • 김환열;김영인;배윤영;송진호;김희동
    • 에너지공학
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    • 제11권3호
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    • pp.237-246
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    • 2002
  • 한국형차세대원자로 APR-1400의 안전감압계통이 작동하면 물, 공기 및 증기가 sparger를 통해 격납건물 내 핵연료재장전 수조로 차례로 방출된다. 방출 과정 중 생기는 여러 현상 중에서 수조 내의 공기 기포군은 저주파, 고진폭의 진동 하중을 발생하며, 주파수가 침수 구조물의 고유 주파수와 거의 같은 경우에는 구조물에 심각한 영향을 줄 수 있다. 이러한 현상은 복잡하기 때문에 주파수와 하중에 대한 규명은 주로 실험에 의존해 왔으며 수치해석적 연구는 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 sparger를 통해 수조 내로 방출되는 공기 기포군의 거동에 대한 수치해석을 상용 열수력 해석 코드인 FLUENT Version 4.5를 사용하여 수행하였다. 다상유동 해석모델중 VOF(Volume Of Fluid)모델을 사용하여 물, 공기 및 증기 등의 다상유동을 모의하였다. 해석결과를 sparger 개발을 위해 ABB-Atom이 수행하였던 실험결과와 비교하여 만족할만한 결과를 얻었다.

농업용 관정의 기계적 처리 이후 성능 개선 효과의 정량적 평가 사례 (Quantitative Evaluation for Improvement Effects of Performance After Mechanical Rehabilitation Treatments on Agricultural Groundwater Well)

  • 송성호;이병선;안중기
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제21권4호
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    • pp.42-49
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    • 2016
  • Step-drawdown pumping tests for identifying the improvement of groundwater well performance after rehabilitation treatments were conducted in three longstanding wells. Three selective mechanical treatment methods including power bubble, high-voltage electric pulse, and air surging were applied to these wells and the applicability of these methods to secure additional groundwater resources were evaluated quantitatively. Commonly, drawdown at final stage of stepdrawdown pumping tests after rehabilitation decreased by as much as 0.61~0.70 meters compared to those before rehabilitation. In addition, final specific drawdown values of three wells increased from 9% to 14% after rehabilitation. Formation loss coefficient and well loss coefficient decreased to 6.1% and 60.6%, respectively, indicating some clogging materials by precipitation/corrosion/microbe within pores of aquifer materials, gravel packs, and screens were effectively removed by applied methods. Decrease of formation loss coefficient was higher in the well applied by the power bubble method meanwhile high-voltage electric pulse method demonstrated the higher decrease of well loss coefficient. Additionally secured groundwater amounts after rehabilitation ranged from 23.3 to 32.1 m3/day, which account for 8~16% of initially developed pumping rates of the wells. From the results of this study, the effective selection of rehabilitation treatments considering aquifer characteristics are expected to contribute to secure groundwater resources for irrigation as well as to plan systematic management program for groundwater resources in rural area.

Specific Light Uptake Rate Can be Served as a Scale-Up Parameter in Photobioreactor Operations

  • Lee, Ho-Sang;Kim, Z-Hun;Jung, Sung-Eun;Kim, Jeong-Dong;Lee, Choul-Gyun
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제16권12호
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    • pp.1890-1896
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    • 2006
  • Lumostatic operation for cultivation of Haematococcus pluvialis was assessed to test the scale-up strategy of photobioreactors. Lumostatic operation is a method of maintaining a proper light condition based on the specific light uptake rate ($q_e$), by cells. Lumostatic operations were performed in 0.4-, 2-, 10-, and 30-1 scale bubble column photobioreactors and the results were compared with cultures illuminated with constant light intensity. Significant differences were observed in the maximal cell concentrations obtained from 0.4-, 2-, 10-, and 30-1 scale photobioreactors under constant light intensity, yielding the maximal cell concentrations of $2.8{\times}10^5$, $2.2\times10^5$, $1.5\times10^5$, and $1.1\times10^5$ cells/ml, respectively. The maximal cell concentration in a 0.4-1 photobioreactor under lumostatic operation was $4.3\times10^5$ cells/ml. Furthermore, those in 2-, 10-, and 30-1 scale photobioreactors were about the same as that in the 0.4-1 photobioreactor. The results suggest that lumostatic operation with proper $q_e$ is a good strategy for increasing the cell growth of Haematococcus pluvialis compared with a constant supply of light energy. Therefore, lumostatic operation is not only an efficient way to achieve high cell density cultures with minimal power consumption in microalgal cultures but it is also a perfect parameter for the scale-up of photobioreactors.

천음속 버펫 발단 예측을 위한 새로운 정상 접근 방법 (A New Steady Approach to Predict the Transonic Buffet Onset)

  • 정인재
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.12-18
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    • 2006
  • 고속 항공기의 천음속 버펫 발단을 예측할 수 있는 새로운 정상 접근 방법을 개발하였다. 본 논문에서는 버펫 발단까지 정상 유동장으로 가정하였다. 본 연구는 다양한 정적 공력 변수들의 급격한 변화 분석을 포함하고 있다. 이러한 급격한 변화는 천음속 버펫의 발단을 지시한다. 본 연구에서 고려된 다양한 공력 변수 가운데 압력 중심점 변화가 가장 명확한 천음속 충격파 버펫 발단 지시자임을 보여준다. 이러한 새로운 정상 접근 방법은 박리기포를 수반하는 익형이나 큰 후퇴각과 작은 종횡비를 갖는 날개의 천음속 버펫 발단 예측에 적용할 수 있다. 버펫 시험결과와 비교하여 좋은 일치를 얻었다. 새로운 정적 접근 방법 결과를 기초로, 압력 중심점 변화 곡선의 급격한 기울기 변화는 항공기 전 기체 형상에 대한 정상 시험 방법 버펫 발단 지시자로 새롭게 제시할 수 있다.

마찰저항 감소에 영향을 주는 난류 경계층 내 미세기포(microbubble)의 가시화 연구 (Visualization of Microbubbles Affecting Drag Reduction in Turbulent Boundary Layer)

  • 백부근;임근태;김광수;김경열;김유철
    • 대한조선학회논문집
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    • 제52권4호
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    • pp.356-363
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    • 2015
  • Microbubbles moving in the turbulent boundary layer are visualized and investigated in the point of frictional drag reduction. The turbulent boundary layer is formed beneath the surface of the 2-D flat plate located in the tunnel test section. The microbubble generator produces mean bubble diameter of 30 – 50 μm. To capture the micro-bubbles passing through the tiny measurement area of 5.6 mm2 to 200 mm2, the shadowgraphy system is employed appropriately to illuminate bubbles. The velocity field of bubbles reveals that Reynolds stress is reduced in the boundary layer by microbubbles’ activity. To understand the contribution of microbubbles to the drag reduction rate more, much smaller field-of-view is required to visualize the bubble behaviors and to find the 2-D void fraction in the inner boundary layer.

베인과 블레이드 사이의 상대위치 변화에 따른 터빈 블레이드 표면에서의 열/물질전달 특성 (Effect of Relative Position of Vane and Blade on Heat/Mass Transfer Characteristics on Stationary Turbine Blade Surface)

  • 이동호;조형희
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2004년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.140-150
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    • 2004
  • In this study, the effect of relative position of the blade for the fixed vane has been investigated on blade surface heat transfer. The experiments were conducted in a low speed stationary annular cascade, and heat transfer of blade was examined for six positions within a pitch. Turbine test section has one stage composed of sixteen guide vanes and blades. The chord length of the tested blade is 150 mm and the mean tip clearance of the blade having flat tip is about $2.5\%$ of the blade chord. For the detailed mass transfer measurements on the blade surfaces, a naphthalene sublimation technique was used. The inlet flow Reynolds number is fixed to $1.5{\times}10^5$. Complex heat transfer characteristics are observed on the blade surface due to various flow characteristics, such as separation bubble, relaminarization, transition to turbulence and leakage vortices. The distributions of velocity and turbulence intensity change significantly with the relative position due to the blockage effect of the blade. This causes the variation of heat transfer patterns on the blade surface. The results show that the flow near the leading edge get highly disturbed and deflected toward the either side of the blade when the blade leading edge is positioned close to the trailing edge of the vane. Therefore, separation bubble disappears on the pressure side and overall heat transfer on the relaminarization region is increased. But, due to reduced tip gap flow at the upstream region, the effect of leakage flow on the upstream region of the blade surface is weakened. Thus, the heat transfer characteristics significantly change with the blade positions.

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NaCl과 Na₂SO₄에 의한 SiC 고온 부식에 미치는 Alumina 첨가량의 영향 (Effect of Alumina Content on the Hot Corrosion of SiC by NaCl and Na2SO4)

  • 이수영
    • 한국세라믹학회지
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    • 제28권8호
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    • pp.625-625
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    • 1991
  • 2wt% Al2O3와 10wt% Al2O3를 첨가하여 2000℃와 2050℃에서 가압소결된 SiC를 37 mol% NaCl과 63 mol% Na2SO4 Salt에 의해 60분까지 hot corrosion을 시켰다. 부식은 SiC표면에 형성된 SiO2층이 Na2O 이온에 의한 basic dissolution에 이해 일어남이 관찰되었고 10wt%의 Al2O3가 함유된 시편은 입계에 Al2O3를 함유한 입계상의 존재로 2wt% Al2O3가 함유된 시편보다 낮은 corrosion rate를 나타냈다. SiC와 산화물층 사이에서 gas bubble의 형성이 관찰되었고 이 gas bubble이 산화물층을 심하게 파괴하기 전까지 corrosion rate은 linear하게 변했다. 부식 양상은 개기공과 입계에서 pitting corrosion에 의해 시작되었다.

Experiments on Sedimentation of Particles in a Water Pool with Gas Inflow

  • Kim, Eunho;Jung, Woo Hyun;Park, Jin Ho;Park, Hyun Sun;Moriyama, Kiyofumi
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제48권2호
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    • pp.457-469
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    • 2016
  • During the late phase of severe accidents of light water reactors, a porous debris bed is expected to develop on the bottom of the flooded reactor cavity after breakup of the melt in water. The geometrical configuration, i.e., internal and external characteristics, of the debris bed is significant for the adequate assessment of the coolability of the relocated corium. The internal structure of a debris bed was investigated experimentally using the DAVINCI (Debris bed research Apparatus for Validation of the bubble-Induced Natural Convection effect Issue) test facility. Particle sedimentation under the influence of a two-phase natural convection flow due to the decay heat in the debris bed was simulated by dropping various sizes of particles into a water vessel with air bubble injection from the bottom. Settled particles were collected and sieved to obtain the particle mass, size distribution in the radial and axial positions, and the bed porosity and permeability. The experimental results showed that the center part of the particle bed tended to have larger particles than the peripheral area. For the axial distribution, the lower layer had a higher fraction of larger particles. As the sedimentation progressed, the size distribution in the upper layers can shift to larger sizes because of the higher vapor generation rate and stronger flow intensity.

지가(地價), 환율(換率)과 거품 (Land Prices, Exchange Rates and Bubbles)

  • 박원암
    • KDI Journal of Economic Policy
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    • 제14권4호
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    • pp.27-49
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    • 1992
  • 본호(本鎬)는 지난 몇년간 우리나라 주가(株價) 및 지가(地價)의 급변을 거품현상(現象)으로 해석하는 견해(見解)를 재검토(再檢討)하고 시장기본요인(市場基本要因)의 중요성을 강조하고자 하였다. 자산가격변화(資産價格變化)에 대한 자기실현적(自己實現的) 예측(豫測)에 바탕을 둔 거품이론(理論)으로 최근 우리나라의 주가(株價) 및 지가변동(地價變動)을 설명하기에는 여러가지 제약점이 있다. 지난 몇년간 우리나라 주가(株價) 및 지가(地價)의 급변을 거품현상이라고 주장하는 사람들은 거품의 존재유무(存在有無)에 대한 검증 없이 막연하게 자산가격의 급변 내지는 불규칙한 변동을 거품현상으로 해석하는 경향이 있으며 주가(株價) 및 지관(地慣)의 거품검증을 시행한 경우에도 검증과정에서 여러가지 계량경제학적(計量經濟學的) 문제점을 보이고 있고, 근본적으로는 검증모형(檢證模型)이 잘못 구체화되었다는 오특정(誤特定)(misspecification)의 문제를 안고 있다. 본고(本稿)에서는 지난 몇 년간 우리나라 지가(地價) 및 주가변화(株價變化)를 3저여건(低與件)의 도래와 퇴조에 따른 경제여건의 변화와 시장기본요인의 변화로 설명할 수 있음을 보였다. 우선 실질금리(實質金利), 성장율(成長率) 등 시장기본요인(市場基本要因)의 변화로 우리나라 주가 및 지가변화를 상당부분 설명할 수 있었으며, 다음으로는 이부문(二部門) 일반균형(一般均衡) 자산구성모형(資産構成模型)을 구성하여 유동성(游動性) 및 환율(換率)이 변화할 때 지가(地價)의 과잉변동현상(過剩變動現像)이 발생함을 보였다. 1986~89년간 지가(地價)의 급등(急騰)은 동(同) 기간중(期間中) 엔화절상(貨切上), 원화절상(貨切上) 및 유동성증가(流動性增加)(실질금리(實質金利)의 하락(下落))에 따른 것이며, 90년 이후 지가상승세(地價上昇勢)의 둔화(鈍化)는 동(同) 기간중(期間中) 엔화절하(貨切下), 원화절하(貨切下)로의 반전 및 유동성압박(流動性壓迫)에 따른 실질금리(實質金利)의 상승(上昇)과 밀접히 관련되어 있다.

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낮은 핀관의 형상이 LiBr 수용액의 풀 비등에 미치는 영향에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Effect of Low Fin Tube Geometry on Pool Boiling of a LiBr Solution)

  • 김내현
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권7호
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    • pp.591-598
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    • 2015
  • 본 연구에서는 핀 핏치와 핀 높이가 다른 7종류의 낮은 핀관에 대하여 LiBr 농도 0%.~50%, 열유속 $20kW/m^2{\sim}40kW/m^2$, 포화압력 7.38kPa~101.3kPa에서 풀 비등 실험을 수행하였다. 실험 범위에서 최적 낮은 핀관 형상은 핀 핏치 26fpi, 핀 높이 1.8mm로 나타났다. 핀 핏치가 너무 넓으면 전열 면적이 감소하고 핀 핏치가 너무 좁으면 기포의 성장 및 이탈이 원활하지 못하게 되어 최적 핀 핏치가 존재한다. 포화압력이 낮아질수록, LiBr 농도가 증가할수록 열전달계수는 감소하였다. 이는 포화압력이 낮아질수록 기포의 이탈직경은 증가하고 이탈 빈도는 감소하기 때문이다. 또한 LiBr 농도가 증가하면 포화온도는 증가하고 물질확산율은 감소하는데 이에 따라 기포의 성장속도가 감소하고 따라서 열전달계수가 감소하게 된다. 낮은 핀관의 열전달계수는 모든 포화압력과 농도에서 평활관의 열전달계수보다 크게 나타났다. 본 실험자료를 기반으로 상관식을 제시하였다.