• 대한기계학회논문집B
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• 제30권6호
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• pp.578-586
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• 2006

Numerical simulations are carried out to investigate the thermal effects of the gravitational potential on the centrifugal instability of a Taylor-Couette flow, and to further study the detailed flow fields and flow bifurcations to spiral vortices. The effects of centrifugal potential on the centrifugal instability are also investigated in the current study. Spiral vortices have various types of mode depending on Grashof number and Reynolds number. The correlation of Richardson number with the spiral angle of the spiral vortices shows that the structure of the spiral vortices strongly depends on the Richardson number. The heat transfer rate of the inner cylinder increases with increasing Grashof number. It is also confirmed that the torque required to rotate the inner cylinder increases as Grashof number increases.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1997년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.52-55
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• 1997

여과가 진행됨에 따라 막의 표면에서 발생하여 여과선속을 저하시키는 케이크층의 형성은 막을 이용한 고-액 분리공정에서 발생하는 가장 큰 문제점의 하나로서 이는 막 분리공정의 경제성을 좌우하는 중요한 인자가 된다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 유체와 막 사이의 상대속도를 증가시켜 여과속도를 향상시키는 십자흐름 여과, 즉 CFF(crossflow filtration)에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 그러나 이러한 심자흐름 여과에서도 막과 유체 사이의 상대속도의 증가에 한계가 있고 또한, 막의 기공보다 작은 입자가 막의 기공 내에 침투하여 막을 오염시키는 현상을 예측하기 어렵기 때문에 여과기의 설계에 있어서 많은 문제점이 발생하고 있다. 이에 오염된 막을 재생시키기 위하여 기계적.화학적인 여러 가지 방법들이 개발되고 여과선속을 향상시키는 방법이 꾸준히 연구되어 분리막 기술의 경제성을 향상시켜 왔다. 본 연구에서는 매우 안정된 유동의 하나로서 막 표면의 전단력을 향상시키는 데에 효과가 있다고 알려진 Taylor와류를 응용한 회전막 여과기를 사용하여 여러 가지 크기의 입자에 대한 여과실험을 수행함으로써 이러한 유동이 케이크의 형성에 미치는 영향을 살펴보았다. 또한 여과선속에 영향을 미치는 여러 매개인자를 알아보고 실험결과를 간단한 모델식에 적용해 봄으로써 막의 저항을 예측할 수 있는 모델식으로의 개선 방향을 제시하고자 한다.

• 공업화학
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• 제26권1호
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• pp.67-73
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• 2015

전산유체해석 기법을 이용하여, 테일러 반응기 내 유동특성과 입자의 체류시간에 대하여 연구하였다. 테일러 반응기는 반응기의 작동조건에 따라 내부 유동특성이 달라지므로, 입구주입속도와 반응기 회전속도 변화에 따른 테일러 반응기 내부의 유동특성 변화를 살펴보았다. 또한 테일러 와류(TVF)영역에서 리튬이온전지의 양극물질인 NMC입자의 반응기 내 체류시간을 측정하였다. 입구에서의 복잡한 화학반응은 고려하지 않았고 테일러 유동의 영향만 고찰하였다. 해석결과 반응기의 회전속도가 높고 반응물의 주입속도가 낮을수록 입자의 체류시간이 길어지는 것을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제30권7호
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• pp.630-637
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• 2006

The flow regimes for a Taylor-Couette flow with a stable, axial stratification in density are investigated using numerical simulation. The flow configuration identical to that in the experiment of Boubnov, et al. (1995) is considered in the present research. The main objectives of this investigation are to verify the experimental and numerical results carried out by Boubnov, et al. and Hua et al. (1997), respectively, and to further study the detailed flow fields and flow bifurcations. With increasing buoyancy frequency of the fluid (N), the stratification-dominated flow regime, called the S-regime, is observed. It is also confirmed that the important effect of an axial density stratification is to stabilize the flow field. The present numerical results are in good agreement with Boubnov, et al. and Hua et al.'s observations.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권9호
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• pp.1302-1310
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• 2002

A direct numerical simulation in turbulent curved channel flow is performed. The drifting Taylor-Gortler vortices are identified by applying a conditional averaging. A new algorithm is proposed based on the wavelet transform of the wall information. A continuous wavelet transform with Marr wavelets is employed to decompose the flow signals at a chosen length scale. An active cancellation is applied to attenuate the Taylor-Gortler vortices and to reduce the wall skin friction.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1991년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.13-14
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• 1991

본 연구에서는 Tobler[1]가 십자흐름여과 (crossflow filtration)의 개선책으로 제안한 동역학적 여과기를 제작하여 그 특성을 실험적으로 고찰하였다. 이 여과기는 두 개의 동심원통 사이를 유체가 흐를 때 내부원통의 회전속도가 외부원통의 회전속도보다 매우 빠를 경우 발생하는 Taylor 와류를 응용한 것이다.

• 멤브레인
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• 제13권2호
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• pp.88-100
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• 2003

테일러 와류흐름 여과에서 평균기공 1.2 ${\mu}m$인 셀룰로우스 에스테르 정밀막으로 이루어진 내부원통의 회전속도와 슬러리의 농도, 입자의 크기에 따른 여과선속의 변화를 실험을 통하여 알아보았다. 여과선속은 압력차에 비례하고 저항에 반비례하였으며, 시간에 따른 케이크 층의 저항 변화를 회전속도, 슬러리의 농도, 입자의 크기에 따라 검토하였다. 회전속도가 증가할수록 케이크 저항이 감소하고 짧은 시간에 준정상 상태에 도달하였다 슬러리의 농도를 증가시킬수록 초기 저항이 급격히 증가하였고 높은 저항값에서 준정상 상태가 유지되었으나, 준정상 상태에 도달하는 시간은 농도에 무관하였다. 입자 크기가 작을 때 저항이 크게 나타남을 관찰하였는데, 입자 크기가 작을수록 막 기공을 막을 확률이 더 높고 전단력에 의해 영향을 덜 받기 때문이라 생각할 수 있다. 본 연구에서 제안한 모델식은 입자의 퇴적과 제거항으로 나누어져 있는데, 실험상수의 평균값을 사용하여 실험결과와 잘 일치하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.97-102
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• 2003

An experimental study is conducted to investigate the effects of duct corrugation angle on heat/mass transfer characteristics in wavy ducts by using a naphthalene sublimation technique. The corrugation angles of the wavy ducts are $145^{\circ}$ , $130^{\circ}$ and $115^{\circ}$ . and the Reynolds numbers based on the duct hydraulic diameter vary from 300 to 3,000. At the low $Re(Re{\leq}1000)$, high heat/mass transfer regions are formed by the secondary vortex flows called Taylor-Gortler vortices on both pressure-side and suction-side walls. At the high $Re(Re{\geq}1000)$, the effects of these secondary flows are vanished. As corrugation angle decreases, the local peak Sh induced by Taylor-Gertler vortices are increased and average Sh also enhanced. More pumping power (pressure loss) is required with the smaller corrugation angle due to the stronger secondary vortex flows.

• 한국해양공학회지
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• 제7권1호
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• pp.13-24
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• 1993

해양오염은 환경파괴의 주요 인자이다. 해양바닥에 가라않은 오염물질을 근본적으로 제거하는 문제와는 별도로, 파동(wave)에 의해 그것이 자동적으로확산될 수가 있다. 파문(ripple)으로 덮혀진 해저(sea bottom)에서 표면의 중력파에 의한 물의 수평방향 요동운동은 와류(vrotices)를 발생시칸다. 이런한 유동장은 해저 침전물을 부유시켜 멀리까지 화가신시키는 작용을 한다.파문주위의 유동장을 살펴보면 모서리(crest)에서 발생된 와류로 인해 정상유동성분이 존재하며 이런한 정상유동은 파문의 주기적 형상으로인해 다분히 순환적이다. 이ㅔ 파동에 의한 요동운동이 가세하면 Taylor 와류와 같은 효과를 보여 줄 것이다. 해저부근에서의 이러한 확산효과를 보기 위하여, 해양유동을 단순화하여 최근 널리 이용되고 있는 혼돈이론을 가미시켰다. 아주 단순한 유동이라도 복잡한 입자의 궤적을 나타내며 입자의 확산과 연관됨을 수치해석을 이용하여 보여준다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1997년도 추계 총회 및 학술발표회
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• pp.120-122
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• 1997

1. 서론 : 본 연구에서는 매우 안정된 유동의 하나로 막 표면의 전단력을 향상시켜 여과가 진행됨에 따라 막의 표면에서 발생하여 여과선속을 저하시키는 케이크층의 형성을 억제하는 데에 효과가 있다고 알려진 Taylor와류를 응용한 회전막 여과기를 사용하여 여과실험을 수행함으로써 이러한 유동이 케이크층의 형성에 미치는 영향을 살펴보았다. 또한 여과선속에 영향을 미치는 여러 매개인자들을 포함하는 새로운 모델식을 제안하고 실험결과와 비교해봄으로써 그 타당성을 살펴보았다.