• 유변학
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• 제3권2호
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• pp.135-147
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• 1991

압출공정 중에 화학반응이 수반되는 경우에 화확반응은 온도와 체류시간분포 (Residence Time Distribution (RTD))에 의해 결정되므로 압출기의 설계 및 공정조건의 확 립에 있어서 RTD를 정확히 측정하거나 예측하는 것은 매우 중요하다. RTD를 예측하기 위 해 제안된 종래의 방법은 압출기내에서의 유동을 2차원으로 단순화하여 RTD와 체류시간분 포함수 f(T)와 누적 체류시간 분포함수 F(T)를 해석적으로 구하였다. 그러나 이러한 종래의 RTD에 관한 해석방법은 실제압출기 내부에서 일어나는 3차원적 순환유동(Circulatory Flow)을 정확하게 고려하지 못하는 문제점을 갖고 있다. 본논문에서는 RTD를 정확하게 예 측하기 위하여 3차원 순환유동을 고려한 RTD를 구하는 방식을 제시하고 f(T)에 관한 새로 운 공식을 유도하였다. 새로운 방식을 적용하기 위해서 유사 3차원(Quasi-3-Dimensional) 유한요소 해석법을 이용하여 속도분포를 구한 후에 순환유동을 고려한 RTD 및 f(T), F(T) 를 계산하였다. 순환유동이 고려안된 종래의 방법에 따른 계산 결과와 비교한 결과로서 종 래의 방식은 순환유동이 고려안되었기 때문에 RTD를 과소평가하는 경향이 있음을 알수 있 었다.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제1권2호
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• pp.210-214
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• 2003

This paper presents a residence time distribution (RTD) measurement method using a radioisotope tracer and the estimation method of RTD model parameters to analyze a submerged bio-reactor. The mathematical RTD models have been investigated to represent the flow behavior and the existence of stagnant regions in the reactor. Knowing the parameters of the RTD model is important for understanding the mixing characteristics of a reactor The radioisotope tracer experiment was carried out by injecting a radioisotope tracer as a pulse into the inlet of the reactor and recording the change of its concentration at the outlet of the reactor to obtain the experimental RTD response. The parameter estimation was performed by the Levenberg-Marquardt optimization algorithm. The proposed scheme allowed the parameter estimation of RTD model suggested by Adler-Hovorka with very low deviations. The estimation procedure is shown to lead to accurate estimation of the RTD parameters and to a good agreement between experimental and simulated response.

• 비파괴검사학회지
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• 제26권1호
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• pp.1-6
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• 2006

폐수처리시설의 응집조를 대상으로 0.392MeV의 감마선을 방출하는 In-113m을 추적자로 이용하여 체류시간분포(RTD; residence time distribution)를 측정하였다. 계측 결과는 CFSTR (constant flow stirred tank reactor) 모델을 바탕으로 구축한 K-RTD 프로그램을 이용하여 수학적으로 분석하였으며, 이를 바탕으로 혼합 특성을 규명하고자 하였다 모델에 의한 시뮬레이션 결과를 계측결과와 맞추는 과정에서 유체 거동의 특성을 표현하는 인자들을 계산하였으며, 이들 인자에 의한 시뮬레이션 결과는 실험결과에 매우 성공적으로 부합하였다. 또한 향후 본 실험에서 관찰된 bypass flow의 성분을 이론적 모델에 포함시키고 이를 분석하며 혼합조의 효율에 영향을 미치는 요소들에 대한 추가 연구의 필요성을 확인하였다.

• Environmental Engineering Research
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• 제25권3호
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• pp.400-408
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• 2020

Hydrodynamic study of Activated Sludge Process (ASP) is important to optimize the reactor performance and detect anomalies in the system. Residence time distribution (RTD) study has been performed using LiCl as tracer on a pilot scale aeration tank (AT) and ASP, treating the pulp and paper mill effluent. The hydraulic performance and treatment efficiency of the AT and ASP at different operating parameters like residence time, recycle rate was investigated. Flow anomalies were identified and based on the experimental data empirical models was suggested to interpret the hydrodynamics of the reactors using compartment modelling technique. The analysis of the RTD curves and the compartment models indicated increase in back-mixing ratio as the mean hydraulic retention time (MHRT) of the tank was increased. Bypassing stream was observed at lower MHRT. The fraction of dead zone in the tank increased by approximate 20-25% with increase in recycle rate. The fraction of the stagnant zone was found well below 5% for all performed experiments, which was under experimental error. The substrate removal of 91% for Chemical oxygen demand and 96% for Biochemical oxygen demand were observed for the ASP working at a hydraulic mean residence time 39 h MRT with a 20% recycling of activated sludge.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제17권2호
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• pp.87-95
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• 2005

In this study, we performed RTD measurement at the die exit of co-rotating twin-screw extruder using a non-destructive ultrasonic device. The ultrasonic device was attached at slit die and was composed of a steel buffer rod and 10 MHz longitudinal piezoelectric ultrasonic transducer. This in-line ultrasonic monitoring method is based on the ultrasonic response of $CaCO_3$ filled in polymer. The RTD is evaluated by variation of ultrasonic attenuation with time caused by change of the tracer concentration during extrusion. The ultrasonic tracer, pellet type of compounded $CaCO_3$ in polymer was used in this study. The effects of tracer concentration on RTD and flow patterns were studied. Evaluation for the residence functions at different screw speeds, feeding rates and screw configurations were also carried out.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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• pp.200-204
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• 1986

Particle size distribution in a Continuous Mixed Suspension Mixed Crystal Removal (CMSMPR) crystallizer has been analyzed using the Population Balance (PB) model. This method presents difficulties when the growth rate of crystal depends on the crystal size. Recent studies indicate that in many cases the growth rate is dependent on size when the crystal sizes are small. In this study, a Residence Time Distribution(RTD) model was proposed to take the size dependence into account together with an appropriate numerical scheme. When compared with the approximate results based on PB model, RTD model results showed improvements also a nucleation effect which is normally unimportant for steady state analysis. Start-up data for NaCl-Water-Ethanol system was compared with computed values.

• 대한환경공학회지
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• 제27권2호
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• pp.177-183
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• 2005

하 폐수 처리장의 방류수 수질은 최종 침전지의 성능에 의해 직접적으로 영향을 받으므로 최종 침전지의 효율적 설계 및 운전은 하 폐수 처리에 소요되는 비용 절감과 더불어 수질보전을 위한 하수 정화의 목표를 달성할 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 장방형 최종 침전지의 성능 개선을 위하여 유입구 위치와 정류벽 설치에 따른 내부 유동특성 및 고형물질의 제거효율을 수치해석방법을 통해 평가하였다. 개발된 2차원 컴퓨터 프로그램은 방사성 추적자를 이용한 체재시간분포 곡선과의 비교를 통해 성공적으로 검증된 수치해석 모델로 수력학적 구조변경에 대한 침전지의 성능 예측을 가능하게 하였다. 최종 침전지의 유입구 위치는 낮을수록 침전지에 형성된 강력한 바닥흐름과 수표면 역흐름으로 나타나는 밀도류를 저감시켰으며 침강된 슬러지의 하류 이동을 감소시켰다. 최종 침전지 유입부에 설치된 정류벽은 유입수가 출구로 직접 흐르는 단락류를 방지하고 밀도 저류로 유입되도록 하여 방류수 수질을 향상시키나 유입구 위치가 낮은 경우에 설치된 정류벽은 오히려 방류수 수질을 떨어뜨리는 결과를 초래하였다. 결국 최종 침전지의 성능 개선을 위한 수력학적 구조변경 및 설계는 다양한 변수에 대한 조직적인 수치해석 연구가 필요하며 선행되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국물환경학회지
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• 제22권3호
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• pp.546-556
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• 2006

The purpose of this study is to improve the polluted stream water quality by pilot-scale five different constructed wetlands (CWs). Cell 1 to 3 are newly designed 2SFCW (Surface-subsurface flow CW) with 1 to 3 flow shifters (FS) in the middle of the wetland system. Cell 4 and 5 are control CW (CCW), but Cell 5 is the same type as Cell 3. The FS, which converts the route of surface and subsurface flow between two wetlands connected in series, was able to enhance the treatability of TN via nitrification and denitrification and of SS due to filtration and sedimentation. The void fraction and dispersion number of Cell 1, 2 and 3 obtained from the RTD analysis were found to be 0.73 and 0.17, respectively. COD and TP removal efficiencies of Cell 1 to 3 were similar to that of Cell 4 and 5. SS removal efficiencies of Cell 1 to 3 and 5 with FS were 5-10% higher than that of Cell 4 without FS. TN removal efficiencies of Cell 1 to 3 were 3-14% higher than that of Cell 4 and 5. The average $R^2$ values of COD, SS, TN and TP obtained from nonlinear regression analysis were similar to the results of other researchers.