• 제목/요약/키워드: Oxygen flow rate

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대향류 확산 화염 모델에서의 압력 및 산소분율에 따른 연소 특성 변화에 관한 수치해석 연구 (Numerical Study of Combustion Characteristics by Pressure and Oxygen Concentration in Counter-Flow Diffusion Flame Model)

  • 박진제;이영재
    • 청정기술
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    • 제27권1호
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    • pp.93-103
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    • 2021
  • 기후변화 대응과 탄소배출 저감에 대한 심각성 및 필요성이 중요시 되면서 세계 각국은 온실가스를 감축하고자 하는 노력을 지속하고 있다. 다양한 노력들 중 탄소기반 연료 사용 시 발생되는 이산화탄소를 포집하여 활용하는 CCUS에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이러한 관점에서 CCUS와 함께 활용될 수 있는 가압 순산소 연소에 대한 연구도 여러 연구자들에 의해 진행되고 있다. 본 연구는 가압 순산소 연소의 화염 구조와 오염물질 배출과 관련된 기초적인 정보를 분석하는데 목적이 있다. 이를 위해 대향류 확산 화염 모델을 이용하여 압력 및 산소분율에 따른 연소의 특성을 분석한 결과, 압력이 높을수록 화학 반응의 활성화로 인한 반응율의 증가로 연소 온도가 증가하고 화염두께는 감소한 반면, 산소분율이 높을수록 반응율 증가 및 산화제 운동량 변화에 따른 확산의 영향으로 연소 온도 및 화염두께 모두 증가하였다. 이와 관련된 열방출 반응을 3가지 구간으로 구분하여 분석한 결과, 특히 산소분율이 증가할수록 산화제 측면에서 나타나는 화학 반응이 혼합분율에 따라 크게 두 개의 영역으로 세분화되는 특성이 나타났다. 또한, NO의 생성 메커니즘에 따라 구분된 배출지수(EINO)를 분석하였고, 각 해석 조건에 따른 NO의 생성 경향을 제시하였다.

유로 변경식 고도하수처리 공정의 최적 제어 알고리즘에 관한 연구 (A Study on the Optimal Control Algorithms for the Advanced Wastewater Treatment Process with Variable Hydrodynamic Flow Patterns)

  • 강성욱;조욱상;허형우
    • 공업화학
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    • 제16권2호
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    • pp.217-225
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    • 2005
  • H사의 유로변경식 고도하수처리 공법의 제어 변수가 DO와 수온 등으로 한정되어 있어 효율성의 만족도를 충족시켜주지 못하는 현재의 상황을 개선하고자 세 가지 개선방향을 설정하여 Simulation을 통한 Operation Data의 분석 및 장치구성과 실험을 통한 최적제어 Logic을 연구하여 이를 다시 S하수처리장에 설치 적용한 결과이다. 본 실험을 통해서 수온과 유량에 근간한 Operation Mode 변경의 최적화와 이를 통한 동력비 절감을 이루었고 암모니아성 질소의 농도에 따른 Operation Mode의 변경에서 일반 Normal Mode와 병행하여 Save Mode를 새로 적용하여 동력비 절감을 이루었다. 또한 DO 값을 송풍량과 수중폭기기의 교반속도에 의해 비례제어하고 유출수의 암모니아 농도에 따라 DO 값을 제어하여 안정적인 질산화를 이루었다. 이러한 결과는 공정효율의 극대화와 운영 및 유지관리비의 절감을 이루었다.

Simulation of oxygen mass transfer in fuel assemblies under flowing lead-bismuth eutectic

  • Feng, Wenpei;Zhang, Xue;Chen, Hongli
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권5호
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    • pp.908-917
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    • 2020
  • Corrosion of structural materials presents a critical challenge in the use of lead-bismuth eutectic (LBE) as a nuclear coolant in an accelerator-driven system. By forming a protective layer on the steel surfaces, corrosion of steels in LBE cooled reactors can be mitigated. The amount of oxygen concentration required to create a continuous and stable oxide layer on steel surfaces is related to the oxidation process. So far, there is no oxidation experiment in fuel assemblies (FA), let alone specific oxidation detail information. This information can be, however, obtained by numerical simulation. In the present study, a new coupling method is developed to implement a coupling between the oxygen mass transfer model and the commercial computational fluid dynamics (CFD) software ANSYS-CFX. The coupling approach is verified. Using the coupling tool, we study the oxidation process of the FA and investigate the effects of different inlet parameters, such as temperature, flow rate on the mass transfer process.

인젝터 리세스와 추진제 공급유량이 메탄-산소 확산화염의 가연한계와 구조에 미치는 영향 (Effects of the Recess and Propellants Mass Flow on the Flammability Limit and Structure of Methane-Oxygen Diffusion Flame)

  • 홍준열;배성훈;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.28-35
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    • 2018
  • 전단 동축형 인젝터를 통해 분사된 기체메탄-기체산소 확산화염의 가연한계와 구조분석을 위해 인젝터 리세스와 추진제 공급유량에 따른 연소실험이 수행되었다. 연구 결과, 추진제 운동량 플럭스 비가 증가함에 따라 높은 산화제 레이놀즈 수 구간에서도 안정적인 부착화염이 관찰되었으며, 인젝터 리세스는 화염의 형태와 가연한계에 큰 영향을 미치지 않음을 확인하였다. 자발광 기법을 통해 가시화된 부착화염은 추진제 분사조건이 변함에도 불구하고 항상 일정한 지점에서 최대 OH 라디칼 방사강도를 나타내었으며, 그 강도는 리세스에 의해 심하게 감소함을 확인하였다.

대구경 연속성장 초크랄스키법에서 고품질 잉곳 생산을 위한 연구 (Research for High Quality Ingot Production in Large Diameter Continuous Czochralski Method)

  • 이유리;정재학
    • Current Photovoltaic Research
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    • 제4권3호
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    • pp.124-129
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    • 2016
  • Recently industry has voiced a need for optimally designing the production process of low-cost, high-quality ingots by improving productivity and reducing production costs with the Czochralski process. Crystalline defect control is important for the production of high-quality ingots. Also oxygen is one of the most important impurities that influence crystalline defects in single crystals. Oxygen is dissolved into the silicon melt from the silica crucible and incorporated into the crystalline a far larger amount than other additives or impurities. Then it is eluted during the cooling process, there by causing various defect. Excessive quantities of oxygen degrade the quality of silicone. However an appropriate amount of oxygen can be beneficial. because it eliminates metallic impurities within the silicone. Therefore, when growing crystals, an attempt should be made not to eliminate oxygen, but to uniformly maintain its concentration. Thus, the control of oxygen concentration is essential for crystalline growth. At present, the control of oxygen concentration is actively being studied based on the interdependence of various factors such as crystal rotation, crucible rotation, argon flow, pressure, magnet position and magnetic strength. However for methods using a magnetic field, the initial investment and operating costs of the equipment affect the wafer pricing. Hence in this study simulations were performed with the purpose of producing low-cost, high-quality ingots through the development of a process to optimize oxygen concentration without the use of magnets and through the following. a process appropriate to the defect-free range was determined by regulating the pulling rate of the crystals.

산화제 유입조건에 따른 하이브리드 로켓 연료의 연소율 향상 (Enhancement of Regression Rate of Hybrid Rocket Fuel by Oxidizer Injection Condition)

  • 황영춘;이창진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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    • pp.66-71
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    • 2005
  • 본 연구에서는 하이브리드 모터의 연소율 증진을 위해 두 가지 방법을 사용하여 연구하였다. 첫째로, 산화제 유입 시에 스월 유동을 적용하여 연소율 향상을 이룰 수 있도록 산화제 스월 인젝터를 적용하여 실험하였다. 둘째로 연소 면적 증대와 스월 유동을 유도하기 위하여 나사산 형상의 연료 그레인을 제작하여 연구하였으며 PMMA 고체 연료와 기체 산소가 사용하였다. 이전에 진행되었던 실험 결과를 바탕으로 새로운 실험결과를 분석하고, 각 방법의 문제점을 살펴보고 개선점을 연구하였다.

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Yarn dyed wastewater treatment using hybrid electrocoagulation-Fenton method in a continuous system: Technical and economical viewpoint

  • Gunawan, Denny;Kuswadi, Vincensius Billy;Sapei, Lanny;Riadi, Lieke
    • Environmental Engineering Research
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    • 제23권1호
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    • pp.114-119
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    • 2018
  • Yarn dyed wastewater has to be treated prior to disposal into the water bodies due to its high content of harmful organic compounds. In this study, the performance of Chemical Oxygen Demand (COD) removal and kinetic rate constant are investigated via hybrid electrocoagulation-Fenton in a continuous system using wastewater discharged from a yarn dyed industry in Surabaya city. The wastewater was treated in a batch mode using electrocoagulation to reduce Total Suspended Solid, followed by Fenton method in a continuous system to reduce COD level. Various Fe(II) feeding modes, molar ratio of $Fe(II)/H_2O_2$, initial pH of wastewater, and flow rate are used in this study. The results show that COD removal process obeys a pseudo-first order kinetics. At $Fe(II)/H_2O_2$ ratio of 1:10, initial wastewater pH of 3.0, and feed flow rate of 30 mL/min, the COD removal efficiency was observed to be 80%, and the kinetic rate constant is $0.07046min^{-1}$. The chemical cost for the treatment estimated to be IDR 160 per L wastewater, which is cheaper than the previously reported batch system of IDR 256/L.

TiO2 코팅 석탄회 복합체의 기상 Acetaldehyde 광분해 특성 (Photocatalytic Degradation of Gaseous Acetaldehyde through TiO2-Coated Fly Ash Composites)

  • 신대용;김경남
    • 한국세라믹학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.43-47
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    • 2008
  • The photocatalyst of $TiO_2$ coated on a fly ash composites (TCF) was prepared from precipitant dropping method to remove the acetaldehyde by photocatalytic reaction. The TCF were characterized by crystal aize, crystal structure and specific surface area. The photodegradation of acetaldehyde has been investigated using a UV-illuminated fixed photocatalytic reactor with TCF catalyst and P-25 catalyst in gas phase. The effect of photodegradation reaction conditions, such as initial concentration of acetaldehyde, concentration of oxidant in mixed gas and the light intensity on the photodegradation of acetaldehyde were investigated. P-25 catalyst showed the highest photodegradation of acetaldehyde and anatase $TiO_2$ coated TCF showed higher decomposition rate than rutile coated TCF. The photodegradation rate of acetaldehyde increased with the decrease of flow rate, initial concentration of acetaldehyde ($C_i$) and water vapor, however, it was increased with the increas of UV light intensity. The optimum conditions were weight of TCF=10 g, flow rate=50 ml/min $C_i$=100 ppm, concentration of oxygen=20%, concentration of water vapor=100 ppm.

SiOC 절연박막 특성에 의존하는 ITO 투명박막의 전기적인 특성과 오믹접합의 효과 (Ohmic Contact Effect and Electrical Characteristics of ITO Thin Film Depending on SiOC Insulator)

  • 오데레사
    • 한국재료학회지
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    • 제25권7호
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    • pp.352-357
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    • 2015
  • To research the characteristics of ITO film depending on a polarity of SiOC, specimens of ITO/SiOC/glass with metal-insulator-substrates (MIS) were prepared using a sputtering system. SiOC film with 17 sccm of oxygen flow rate became a non-polarity with low surface energy. The PL spectra of the ITO films deposited with various argon flow rates on SiOC film as non-polarity were found to lead to similar formations. However, the PL spectra of ITO deposited with various argon flow rates on SiOC with polarity were seen to have various features owing to the chemical reaction between ITO and the polar sites of SiOC. Most ITO/SiOC films non-linearly showed the Schottky contacts and current increased. But the ITO/SiOC film with a low current demonstrated an Ohmic contact.

연료유량 변화에 따른 원추형 MILD 연소로의 수치적 해석 (Numerical study of a conical MILD combustor with varing the fuel flow rate)

  • 김태권
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.3370-3375
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    • 2014
  • MILD(Moderate and Intense Low Oxygen Dilution) 연소는 열효율 향상과 유해배출가스 저감의 상반된 관계를 해결하기 위한 하나의 각광받는 기술이다. 연소가스의 재순환을 이용하여 고온 연소시에 질소산화물을 낮게 유지함과 동시에 연소로 내부온도를 균일화함으로써 열효율을 향상시킬 수 있는 기술이다. 본 연구는 실험실 규모의 노에서 원추형 MILD 연소기의 연소특성을 나타내고 있다. 연구의 조건은 공기의 유량은 일정하게 하면서 가스 연료 유량을 변화시켜 당량비를 변화시켰다. 이 결과 노 내에서 MILD 연소영역이 잘 구현되었고, 당량비 0.69~0.83의 범위에 걸쳐서 노(爐)내에서의 온도와 배출가스의 농도가 각각 예측되었다. 이 당량비 구간에서 최고화염온도 영역과 주 반응영역에서의 온도차가 약 $300^{\circ}C$의 안정적인 화염 영역의 존재를 확인하였다.