• 공업화학
• /
• 제7권2호
• /
• pp.308-314
• /
• 1996

경막형 결정화기에서 벤젠-시클로헥산 혼합물로부터 벤젠의 결정성장속도가 조사되었다. 결정성장속도는 경막결정화기의 냉각벽에 부착되는 결정의 양으로부터 얻어진 결정두께와 시간에 대한 상관관계식으로부터 결정되었다. 결정성장속도와 결정의 표면온도와, 용융액의 온도의 차로 정의되는 과냉각정도와의 상관관계가 얻어졌다. 이 이성분 공융계에 대한 결정성장속도는 과냉각정도의 2승에 비례하였다. 경막결정화기의 열전달 및 물질전달 속도에 근거하여 결정의 표면온도 및 결정두께를 예측할 수 있는 모델식이 제시되었다. 5wt% 및 10wt%의 시클로헥산을 포함한 벤젠-시클로헥산 혼합물에 대하여 여러 다른 냉각온도에서 실험적으로 얻어진 결정두께의 자료와 모델식으로 계산된 결과가 비교되었다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제35권1호
• /
• pp.9-15
• /
• 2011

본 연구에서는 3 차원 전산 열유동해석을 통하여 형상법칙에 근거하여 개발된 냉각판의 열수력학적인 특성을 분석하였다. 서펜타인 형상을 포함하여 최적화, 최적화되지 않은 1, 2 차 형상 총 5 개 형상을 대상으로 동일한 구속조건을 부여함으로써 유동저항, 열저항 및 분지유로에서의 유동균일도를 상호 비교함으로써 냉각판의 성능평가를 수행하였다. 그 결과, 최적화된 1, 2 차 형상 구조가 최적화되지 않은 경우와 비교하여 훨씬 적은 압력손실을 나타내었으며, 압력손실을 기준으로 최적화된 2 차 형상 구조가 가장 우수한 유동 구조를 나타내었다. 또한, 최적화된 1, 2 차 형상구조의 열저항 및 유동 분배성능도 기존에 사용되는 유로형상과 비교하여 모두 우수한 성능을 보였다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제19권8호
• /
• pp.92-99
• /
• 2002

This work investigated the optimal condition for an uniform deposition growth rate in the vertical cylindric CVD chamber. Heat transfer, surface chemical reaction and mass diffusion in the flow field of CVD chamber h,id been computed using Fluent v5.3 code. A SIMPLE based finite Volume Method (FVM) was adopted to solve the fully elliptic equations for momentum, temperature and concentration of a chemical species. The numerical analysis results show good agreements with the measurements obtained by N. Yoshikawa. The results obtained by the numerical analysis showed that the film growth rate in the center of a susceptor is increasing, as the inner flow approaches to the forced convection. To the contrast, as it approaches to the natural convection, that in the outside of a susceptor is increasing. As the Reynolds number increases, the uniformity may not hold due to the larger temperature gradient at a susceptor surface. Therefore, when the temperature gradient on the surface of a susceptor is zero, the film growth rate becomes uniform on most surface.

• Advances in Energy Research
• /
• 제5권2호
• /
• pp.91-105
• /
• 2017

Thermal hydraulic (TH) analysis of nuclear power reactors is utmost important. In this way, the numerical codes that preparing TH data in reactor core are essential. In this paper, a subchannel analysis of a Russian pressurized water reactor (WWER1000) core with enhanced numerical code is carried out. For this, in fluid domain, the mass, axial and lateral momentum and energy conservation equations for desired control volume are solved, numerically. In the solid domain, the cylindrical heat transfer equation for calculation of radial temperature profile in fuel, gap and clad with finite difference and finite element solvers are considered. The dependence of material properties to fuel burnup with Calza-Bini fuel-gap model is implemented. This model is coupled with Isotope Generation and Depletion Code (ORIGEN2.1). The possibility of central hole consideration in fuel pellet is another advantage of this work. In addition, subchannel to subchannel and subchannel to rod connection data in hexagonal fuel assembly geometry could be prepared, automatically. For a demonstration of code capability, the steady state TH analysis of a the WWER1000 core is compromised with Thermal-hydraulic analysis code (COBRA-EN). By thermal hydraulic parameters averaging Fuel Assembly-to-Fuel Assembly method, the one sixth (symmetry) of the Boushehr Nuclear Power Plant (BNPP) core with regular subchannels are modeled. Comparison between the results of the work and COBRA-EN demonstrates some advantages of the presented code. Using the code the thermal modeling of the fuel rods with considering the fission gas generation would be possible. In addition, this code is compatible with neutronic codes for coupling. This method is faster and more accurate for symmetrical simulation of the core with acceptable results.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제20권5호
• /
• pp.1671-1678
• /
• 1996

In external chemical vapor deposition processes including VAD and OVD the distribution of flame-synthesized silica particles is determined by heat and mass transfer limitations to particle formation. Combustion gas flow velocities are such that the particle diffusion time scale is longer than that of gas flow convection in the zone of particle formation. The consequence of these effects is that the particles formed tend to remain along straight smooth flow stream lines. Silica particles are formed due to oxidation and hydrolysis. In the hydrolysis, the particles are formed in diffuse bands and particle formation thus requires the diffusion of SiCl$\_$4/ toward CH$\_$4//O$\_$2/ combustion zone to react with H$\_$2/O diffusing away from these same zones on the torch face. The conversion kinetics of hydrolysis is fast compared to diffusion and the rate of conversion is thus diffusion-limited. In the language of combustion, the hydrolysis occurs as a Burke-Schumann process. In selected conditions, reaction zone shape and temperature distributions predicted by the Burke-Schumann analysis are introduced and compared with experimental data available. The calculated centerline temperatures inside the reaction zone agree well with the data, but the calculated values outside the reaction zone are a little higher than the data since the analysis does not consider diffusion in the axial direction and mixing of the combustion products with ambient air. The temperatures along the radial direction agree with the data near the centerline, but gradually diverge from the data as the distance is away from the centerline. This is caused by the convection in the radial direction, which is not considered in the analysis. Spatial distribution of silica particles are affected by convection and diffusion, resulting in a Gaussian form in the radial direction.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제13권2호
• /
• pp.124-130
• /
• 2014

In a mass manufacturing system of optical fibers, the sufficient cooling of glass fibers freshly drawn from a draw furnace is essential, asinadequately cooled glass fibers can lead to poor resin coating on the fiber surface and possibly fiber breakage during the process. In order to improve fiber cooling at a high drawing speed, it is common to use a helium injection into a glass fiber cooling unit in spite of the high cost of the helium supply. The present numerical analysis carried out three-dimensional thermo-fluid computations of the cooling gas flow and heat transfer on moving glass fiber to determine the cooling performance of glass fiber cooling depending on the method of helium injection. The results showed that afront injection of helium is most effective compared to a uniform or rear injection for reducing air entrainment into the unit and thus cooling the glass fibers at a high fiber drawing speed. However, above a certain amount of injected helium, there was no more increase of the cooling effect regardless of the helium injection method.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제36권5호
• /
• pp.523-531
• /
• 2012

제습냉방시스템에서 주요 구성부품인 제습로터의 성능을 극대화 시키기 위한 방법으로 제습로터의 회전주기의 제어에 대한 연구를 수행하였다. 열과 물질전달의 과정을 모델화하여 얻은 수치해를 바탕으로 제습로터성능 시뮬레이션 프로그램을 구성하여, 재생공기 온습도, 풍량 등의 운전조건에 대하여 회전 주기에 따른 제습로터의 제습량을 구하였다. 성능 시뮬레이션 결과 검증을 위하여, 실험을 통해 측정된 값과 성능해석 모델을 이용하여 계산된 값을 비교함으로써 성능 시뮬레이션 모델의 타당성을 보였다. 각 운전조건에서 제습량이 최대가되는 제습로터의 회전주기를 최적 회전주기로 정의하였고, 회전주기를 고정(400s)할 때의 제습성능과 비교하여, 최적 회전주기제어가 제습성능에 미치는 영향을 분석하였다. 그리고 회귀분석법을 이용하여 재생온도, 외기상대습도, 풍량을 변수로 하는 최적 회전주기의 예측상관식을 개발하고 시뮬레이션 값과 비교하여 검토하였다.

• 공업화학
• /
• 제27권3호
• /
• pp.335-341
• /
• 2016

본 연구에서는 지상 및 미소중력환경하에서 물리적 승화법 공정에서의 확산-대류유동에 미치는 불순물의 영향을 이론적으로 $Hg_2Cl_2-I_2$ 시스템에 적용하여 규명하는 것이다. 이론적 해석은 증기상에서 확산-대류 흐름, 열 및 물질전달을 속도 벡터 흐름, 유선, 온도, 농도 분포를 통하여 제시된다. 결정 영역에서의 전체 몰플럭스는 중력가속도와 성분 $I_2$, 불순물에 상당히 민감하게 반응한다. 성분 $I_2$을 증가시켰을 때, 농도 대류효과는 확산-대류 유동흐름을 안정화시키는 경향이 있다. 지상중력가속도의 0.001환경에서는 유동흐름은 1차원포물선의 흐름 구조를 나타내며, 확산지배형태를 보여주고 있다. $10^{-3}$지상중력가속도 이하에서는 대류 영향은 무시할 수 있다.

• 청정기술
• /
• 제20권3호
• /
• pp.298-305
• /
• 2014

석탄에 포함되어 있는 회분은 환경오염을 유발시킬 수 있으며, 고온에서 운전되는 발전 설비에 융착되어 열전달 효율을 저하시키는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 알칼리나 산, 또는 유기 용매를 이용하여 석탄 내의 회분을 제거하기 위한 연구와 함께 무회분 석탄을 이용한 석탄화력 발전 및 석탄가스화 복합발전에 대한 타당성 연구가 활발히 진행 중이다. 따라서 본 연구에서는 200 ppm급 무회분 석탄을 석탄가스화 발전에 이용하기 위해서 필요한 가스화기 운전조건을 ASPEN $Plus^{(R)}$ 공정모사의 민감도 해석을 바탕으로 도출하였다. 특히 석탄가스화 공정은 열분해, 휘발분 연소, 촤 가스화 공정으로 나누어 해석을 진행하였으며, 1.5 톤일급 비용융(non-slagging) 가스화기의 크기 및 운전 조건을 반영하여 모델링 하였다.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
• /
• 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
• /
• pp.629-632
• /
• 2009

The polymeric desiccant rotor is made from the super absorbent polymer by ion modification. The moisture sorption capacity of the super desiccant polymer(SDP) is 4 to 5 times larger than those of common desiccant meterials such as silica gel or zeolite. It is also known that SDP can be regenerated even at the relatively low temperature. To fabricate the desiccant rotor, firstly the SDP was laminated by coating the SDP on polyethylene sheet. Then corrugated and rolled up into a rotor. The diameter, the depth, the dimensions of the corrugated channel, etc. were pre-determined from numerical simulation on the heat and mass transfer in the desiccant rotor. The dehumidification performance was tested in a climate chamber. The relevant tests were carried out at the process air inlet temperature of $32^{\circ}C$, the regeneration air inlet temperature of $60^{\circ}C$ and the inlet dew-point temperature of both the process air and the regeneration air of $18.5^{\circ}C$, when the rotation period is long, the moisture sorption is not effective. In the desiccant rotor developed in this study, the optimum rotation period is found about 350s at the regeneration temperature of $60^{\circ}C$. It was found from further experiments that the optimum rotation tends to decreases as the regeneration temperature increases. Meanwhile, the outlet temperature of the process air deceases monotonically as the rotation period increases.