• 제목/요약/키워드: Gas-Liquid Two-phase Flow

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가압 염소포화액체 저장탱크의 2상 흐름 누출에 대한 유해위험거리의 예측을 위한 결과영향 모델링 방법론 (Consequence Modeling Methodology for Prediction of Hazard Distance for Two-phase Flow Release from the Pressurized Chlorine Saturated Liquid Storage Tank)

  • 송덕만;박영석;박종규
    • 한국가스학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.7-17
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    • 1998
  • 본 연구는 화학장치설비중 가압 염소포화액체 저장탱크의 2상흐름 연속누출에 대한 유해위험거리(또는 독성완충거리)를 정량적으로 예측하기 위한 결과영향 모델링 방법론을 개발하기 위한 것이다. 누출원 모델링은 미환경청의 가이드라인에 근거한 정교한 해석방법과 SuperChems 모델의 자체계산에 의하여 각각 수행되었다. 유해위험성 평가에서 법적 독성규제농도로서 사용되는 STEL, IDLH 및 ERPGs (ERPG-2와 ERPG-3) 농도들에 대하여 유해위험거리를 예측하였다. 비상대응계획 수립시 유해위험성 평가의 가이드라인으로 활용하기 위하여 특히 ERPG-2 농도에 대하여 누출원특성 및 기상변화들의 유해위험거리에 미치는 영향을 고찰하였다.

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반류 2상유동에서의 계면마찰계수의 특성 (Characteristics of the Interfacial Friction Factor in Countercurrent Two-Phase Flows)

  • 이상천;김동수
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.299-307
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    • 1991
  • 본 연구에서는 근사수평 반류 성층유동에서의 계면마찰계수에 관한 일반화된 실험식을 개발하고자 한다. 이 실험식은 본 저자가 발표한 포화수-수증기와 물-공기 의 실험자료를 기초로 개발되며 공학적인 응용을 위하여 기액상레이놀즈 수와 유체의 물성치를 포함하는 거시적인 유동변수로 표현된다. 또 동일한 계면 마찰계숭에 대한 Nikuradse의 표면조도와 계면의 특성치로 표현되는 무차원 계면 유효조도와의 상관관 계를 구명하고 포화수-수증기와 물-공기의 2상유동에 공통적으로 적용할 수 있는 무차 원 계면유효조도와의 상관관계를 구명하고 포화수-수증기와 물-공기의 2상유동에 공통 적으로 적용할 수 있는 무차원 계면유효조도를 제안할 예정이다. 마지막으로 본 연 구에서 개발한 실험식과 기존 실험식을 비교 검토하고자 한다.

터보펌프식 액체추진기관에서의 극저온 산화제 탱크 내부 현상 고찰 (Investigation of the Cryogenic Oxidizer Tank Inner Phenomena of Pump-fed Liquid Rocket Engine Propulsion System)

  • 조남경;권오성;정용갑;조인현;김영목;조기주;정영석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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    • pp.238-241
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    • 2003
  • 터보펌프식 기체 공급계의 액체산소 탱크는 저압이 유지됨에 따라 탱크 내에서 추진제의 기화가 활발히 이루어지게 되며, 이러한 경향은 가압 기체의 온도가 높아짐에 따라 커지게 된다. 가압헬륨의 충진량을 결정하기 위해서는 이에 대한 정밀한 해석이 필요하다. 본 연구에서는 탱크내의 유동현상을 이상유동(two phase flow) 형태로 모델링 하여 탱크 내에서의 액체산소의 증발현상에 대하여 고찰하고 가압기체 온도 및 표면 열전달 계수에 따른 필요 헬륨 가스량을 예측한다.

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단일 카메라 입자영상유속계를 이용한 이상유동 기포율 측정방법 (On the Measurement Technique of Void Fraction by Single Camera Two Phase PIV)

  • 최동환;성재용;유정열
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.1558-1563
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    • 2004
  • A measurement technique for the void fraction and the bubble dynamics in gas-liquid two-phase flows has been proposed using a time-resolved two-phase PIV system. For the three-dimensional evaluation of the bubble information, both the images from the front and side views are simultaneously recorded into a high speed CCD camera by reflecting the side image into the front view with the help of a $45^{\circ}$ oriented mirror. Then, a stereo-matching technique is applied to calculate the void fraction, bubble size and shape. To obtain the rising bubble velocities, the 2-frame PTV method was applied. Consequently, the present technique shows good feasibility for the measurements of the volume fractions, mean diameters, aspect ratios and velocities of the bubbles at the three-dimensional point of view.

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액체분무의 증발 및 연소에 관한 수치적 연구 (A Numerical Study on Evaporation and Combustion of Liquid Spray)

  • 정인철;이상용;백승욱
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.2073-2082
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    • 1991
  • 본 연구에서는 선회유동과 재순환영역이 있는 제한된 동축 분류유동(confined coaxial jet flow)을 갖는 연소기에 대하여 노즐을 통하여 분사된 연료액적의 증발 및 연소, 그리고 주위기체유동에 관한 제반현상을 정상상태 하에서 모사하고자 하는데 그 목적이 있으며 수치계산에 의한 이론적 해석방법으로 기상은 오일러 방식, 액상은 라 그란지 방식을 채택하였고 후술될 증발 및 연소모델을 적용하였다.

Partition method of wall friction and interfacial drag force model for horizontal two-phase flows

  • Hibiki, Takashi;Jeong, Jae Jun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권4호
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    • pp.1495-1507
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    • 2022
  • The improvement of thermal-hydraulic analysis techniques is essential to ensure the safety and reliability of nuclear power plants. The one-dimensional two-fluid model has been adopted in state-of-the-art thermal-hydraulic system codes. Current constitutive equations used in the system codes reach a mature level. Some exceptions are the partition method of wall friction in the momentum equation of the two-fluid model and the interfacial drag force model for a horizontal two-phase flow. This study is focused on deriving the partition method of wall friction in the momentum equation of the two-fluid model and modeling the interfacial drag force model for a horizontal bubbly flow. The one-dimensional momentum equation in the two-fluid model is derived from the local momentum equation. The derived one-dimensional momentum equation demonstrates that total wall friction should be apportioned to gas and liquid phases based on the phasic volume fraction, which is the same as that used in the SPACE code. The constitutive equations for the interfacial drag force are also identified. Based on the assessments, the Rassame-Hibiki correlation, Hibiki-Ishii correlation, Ishii-Zuber correlation, and Rassame-Hibiki correlation are recommended for computing the distribution parameter, interfacial area concentration, drag coefficient, and relative velocity covariance of a horizontal bubbly flow, respectively.

2상유동의 연구개요

  • 이상용
    • 기계저널
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    • 제30권4호
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    • pp.310-321
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    • 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.

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Development of Microfluidic Radioimmunoassay Platform for High-throughput Analysis with Reduced Radioactive Waste

  • Jin-Hee Kim;So-Young Lee;Seung-Kon Lee
    • 대한방사성의약품학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.95-101
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    • 2022
  • Microfluidic radioimmunoassay (RIA) platform called µ-RIA spends less reagent and shorter reaction time for the analysis compared to the conventional tube-based radioimmunoassay. This study reported the design of µ-RIA chips optimized for the gamma counter which could measure the small samples of radioactive materials automatically. Compared with the previous study, the µ-RIA chips developed in this study were designed to be compatible with conventional RIA test tubes. And, the automatic gamma counter could detect radioactivity from the 125I labeled anti-PSA attached to the chips. Effects of the multi-layer microchannels and two-phase flow in the µ-RIA chips were investigated in this study. The measured radioactivity from the 125I labeled anti-PSA was linearly proportional to the number of stacked chips, representing that the radioactivity in µ-RIA platform could be amplified by designing the chips with multi-layers. In addition, we designed µ-RIA chip to generate liquid-gas plug flow inside the microfluidic channel. The plug flow can promote binding of the biomolecules onto the microfluidic channel surface with recirculation in the liquid phase. The ratio of liquid slug and air slug length was 1 : 1 when the 125I labeled anti-PSA and the air were injected at 1 and 35 µL/min, respectively, exhibiting 1.6 times higher biomolecule attachment compared to the microfluidic chip without the air injection. This experimental result indicated that the biomolecular reaction was improved by generating liquid-gas slugs inside the microfluidic channel. In this study, we presented a novel µ-RIA chips that is compatible with the conventional gamma counter with automated sampler. Therefore, high-throughput radioimmunoassay can be carried out by the automatic measurement of radioactivity with reduced radiowaste generation. We expect the µ-RIA platform can successfully replace conventional tube-based radioimmunoassay in the future.

과냉도에 따른 모세관 입구단에서의 냉매 상태 변화가 냉장고 냉매 소음에 미치는 영향의 실험적 분석 (Experimental Analysis of the Effect of Phase Change at the Entrance of a Capillary Tube by Sub-cooling Control on Refrigerant-induced Noise)

  • 오영후;김민성;한형석;김태훈;정의봉
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제22권12호
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    • pp.1184-1190
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    • 2012
  • This study is focused on the experimental analysis of the noise induced by phase change of refrigerant at the entrance of capillary tube. The refrigerant is usually two-phase condition when it flowed into the capillary tube. At the entrance of capillary tube, the phase condition of refrigerant is formed by sub-cool control. If it has sufficient sub-cool temperature, all of the vapor refrigerants turned to liquid, which means there is only liquid. Otherwise, the gas is coexisted. Based on this theory, we experiment on each case by changing sub-cool temperature using refrigerant-supplying equipment. The noise level is measured for each case and compared.

LNG 화물창 방열재 균열에 따른 액화천연가스의 확산 및 온도 예측을 위한 수치 모델 (Numerical Model of Heat Diffusion and Evaporation by LNG Leakage at Membrane Insulation)

  • 이장현;김윤조;황세윤
    • 한국해양공학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.517-526
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    • 2014
  • The leakage of cryogenic LNG through cracks in the insulation membrane of an LNG carrier causes the hull structure to experience a cold spot as a result of the heat transfer from the LNG. The hull structure will become brittle at this cold spot and the evaporated natural gas may potentially lead to a hazard because of its flammability. This paper presents a computational model for the LNG flow and heat diffusion in an LNG insulation panel subject to leakage. The temperature distribution in the insulation panel and the speed of gas diffusion through it are simulated to assess the safety level of an LNG carrier subject that experiences a leak. The behavior of the leaked LNG is modeled using a multiphase flow that considers the mixture of liquid and gas. The simulation model considers the phase change of the LNG, gas-liquid multiphase interactions in the porous media, and accompanying rates of heat transfer. It is assumed that the NO96-GW membrane storage is composed of glass wool and plywood for the numerical simulation. In the numerical simulation, the seepage, heat diffusion, and evaporation of the LNG are investigated. It is found that the diffusion speed of the leakage is very high to accelerate the evaporation of the LNG.