• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.76.1-76.1
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• 2011

석탄 가스화기 내에서 슬래그의 축적에 의한 막힘 현상 등으로 발생 가능한 조업중단을 예방하기 위해 탄의 종류에 따른 슬래그의 유동을 정확히 예측하는 것은 중요하다. 슬래그의 유동은 원료인 석탄의 회 성분 조성 그리고 가스화기 온도의 영향을 크게 받는다. 회가 용융된 형태인 슬래그의 융점 특성을 파악하여 슬래그 거동을 예측하기 위해서는 회를 조성하고 있는 주성분의 비율 뿐 아니라 소량의 성분들도 고려하여야 한다. 또한, 가스화기 조업 조건 중 수증기 분압이 슬래그 점도에 미치는 변화를 파악하여 공정 조건 확립 및 슬래그 계통 제어 로직에 반영 할 수 있다. 따라서, 대표적 열화학 평형계산 프로그램인 Factsage를 이용하여 슬래그 성분의 액상선 온도를 예측해보았다. 슬래그는 회 성분의 조성에 따라 결정 슬래그와 유리 슬래그로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 결정 슬래그로는 Alaska Usibelli 탄을, 유리 슬래그로는 Kideco 탄의 조성을 사용하여, 가스화기 조업 조건 중 수증기의 분압에 따라 석탄 슬래그의 형성 및 점도 변화에 직접적인 영향을 미치는 결정 형성에 대한 상관관계를 예측해 보았다. 또한, 슬래그 유동에 영향을 줄 수 있는 요인으로써, 석탄의 품질을 결정하는 인자인 Base/Acid Ratio, Iron in Ash, Calcium in Ash, Silica-to-Alumina Ratio, Inron-to-Calcium Ratio를 달리 변화시켜가며 슬래그 점도 변화에 직접적인 영향을 미치는 결정 형성을 예측하였다. 이 예측결과는 향후 실험 데이터와 비교하여, 슬래그 처리 부분의 모니터링에 기초 자료로 활용될 뿐 아니라, 슬래그점도 측정 시스템의 운전 파라미터를 도출하는데 이용 가능할 것이다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제36권3호
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• pp.248-262
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• 2004

Turbulence models are separately assessed for a three dimensional thermal-hydraulic analysis of the integral reactor SMART. Seven models (mixing length, k-l, standard $k-{\epsilon},\;k-{\epsilon}-f{\mu},\;k-{\epsilon}-v2$, RRSM, and ERRSM) are investigated for flat plate channel flow, rotating channel flow, and square sectioned U-bend duct flow. The results of these models are compared to the DNS data and experiment data. The results are assessed in terms of many aspects such as economical efficiency, accuracy, theorization, and applicability. The standard $k-{\epsilon}$ model (high Reynolds model), the $k-{\epsilon}-v2$ model, and the ERRSM (low Reynolds models) are selected from the assessment results. The standard $k-{\epsilon}$ model using small grid numbers predicts the channel flow with higher accuracy in comparison with the other eddy viscosity models in the logarithmic layer. The elliptic-relaxation type models, $k-{\epsilon}-v2$, and ERRSM have the advantage of application to complex geometries and show good prediction for near wall flows.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권12호
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• pp.3377-3385
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• 1994

This paper introduces empirical correlations to obtain the gas/liquid flow rates and the spray drop size of low viscosity liquid injected by Y-jet twin-fluid atomizers. The gas flow rate is well correlated with the gas injection pressure and the mixing point pressure, based on the compressible flow theory. Similarly, the liquid flow rate is determined by the liquid injection pressure and the mixing point pressure, and a simple correlation for the liquid discharge coefficient at the liquid port was deduced from the experimental results. The mixing point pressure, which is one of the essential parameters, was expressed in terms of the gas/liquid flow rate ratio and the mixing port length. Disintegration and atomization mechanisms both within the mixing port and outside the atomizer were carefully re-examined, and a "basic" correlation form representing the mean diameter of drops was proposed. The "basic" correlation was expressed in terms of the mean gas density within the mixing port, gas/liquid mass flow rate ratio and the Weber number. Though the correlation is somewhat complicated, it represents the experimental data within an accuracy of ${\pm}15%$.EX>${\pm}15%$.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권3호
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• pp.305-314
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• 2001

A modified model is proposed for calculation of transitional boundary layer flows. In order to develop the eddy viscosity model for the problem, the flow is divided into three regions; namely, pre-transition region, transition region and fully turbulent region. The pre-transition eddy-viscosity is formulated by extending the mixing length concept. In the transition region, the eddy-viscosity model employs two length scales, i.e., pre-transition length scale and turbulent length scale pertaining to the regions upstream and the downstream, respectively, and a universal model of stream-wise intermittency variation is used as a function bridging the pre-transition region and the fully turbulent region. The proposed model is applied to calculate three benchmark cases of the transitional boundary layer flows with different free-stream turbulent intensity (1%∼6%) under zero-pressure gradient. It was found that the profiles of mean velocity and turbulent intensity, local maximum of velocity fluctuations, their locations as well as the stream-wise variation of integral properties such as skin friction, shape factor and maximum velocity fluctuations are very satisfactorily predicted throughout the flow regions.

• 한국식품과학회지
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• 제43권6호
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• pp.696-701
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• 2011

토란분말의 가공 활용도를 높이기 위해서 열풍건조, 동결건조, 건조 후 로스팅 및 증자 후 건조 처리하는 가공공정을 이용하여 토란분말을 제조하였으며, 이들의 영양성분 및 이화학적 특성의 변화를 관찰하여 가공적성을 검토하였다. 토란분말의 수분함량과 식이섬유 함량은 열풍건조 온도가 높아질수록 감소하였고 비타민 C 함량은 동결 건조한 토란분말에서 가장 높았다. 건조 후 로스팅하거나 증자 후 건조 처리한 토란분말의 식이섬유 함량은 열풍 건조나 동결 건조한 분말에 비해 감소하였다. 수분흡수지수는 상대적으로 증자 후 건조 처리한 분말에서 높게 나타났고 수분용해 지수는 열풍건조 및 동결 건조한 토란분말에서 높게 나타났다. DSC를 이용한 토란분말의 호화 중 열역학적 특성은 열풍건조와 동결 건조한 토란분말에서 유의성 있는 차이를 보이지 않았으며, 건조 후 로스팅 처리 온도가 높아질수록 호화개시온도와 최대호화온도는 감소하였다. RVA 특성에서는 열풍 건조 시 온도가 높아질수록 호화개시온도가 점차 낮아지고 최고점도는 증가하였으며 전분입자가 붕괴되기 쉬운 정도를 나타내는 breakdown과 냉각 후 노화의 정도를 나타내는 setback의 수치도 높게 나타났다. 반면 증자후 건조 처리한 토란분말은 최고점도가 높게 나타났으나 breakdown 및 setback의 수치는 낮게 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 열풍 건조한 토란분말의 경우 식이섬유 함량이 높으며, 호화 시 점도가 높아 반죽제품의 점도부여에 적합할 것으로 판단되며, 증자 후 건조 처리한 토란분말의 경우 수분흡수지수가 다른 처리분말에 비해 높고 호화 시 점도가 높으면서 노화를 지연시키는 작용을 하기 때문에 죽이나 후레이크 같은 분말제품이나 dough의 첨가제로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국분무공학회지
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• 제18권1호
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• pp.35-43
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• 2013

The empirical correlations for the prediction of breakup length of liquid jet in uniform cross flow are reviewed and classified in this study. The breakup length of liquid jets in cross flow was normally discussed in terms of the distances from the nozzle exit to the column breakup location in the x and y directions, called as column fracture distance and column fracture height, respectively. The empirical correlations for the prediction of column fracture distance can be classified as constant form, momentum flux ratio form, Weber number form and other parameter form, respectively. In addition, the empirical correlations for the prediction of column fracture height can be grouped as momentum flux ratio form, Weber number form and other parameter form, respectively. It can be summarized that the breakup length of liquid jet in a cross flow is a basically function of the liquid to air momentum flux ratio. However, Weber number, liquid-to-air viscosity ratio and density ratio, Reynolds number or Ohnesorge number were incorporated in the empirical correlations depending on the investigators. It is clear that there exist the remarkable discrepancies of predicted values by the existing correlations even though many correlations have the same functional form. The possible reasons for discrepancies can be summarized as the different experimental conditions including jet operating condition and nozzle geometry, measurement and image processing techniques introduced in the experiment, difficulties in defining the breakup location etc. The evaluation of the existing empirical correlations for the prediction of breakup length of liquid jet in a uniform cross flow is required.

• 유변학
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• 제10권4호
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• pp.234-246
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• 1998

본 연구의 목적은 고분자 농후용액의 정상유동특성(비선형 거동)과 소진폭 전단변형하에서의 동적 점탄성(선형 거동) 간에 존재하는 상관관계를 파악함에 있다. 이를 위해 Advanced Rheometric Expansion System(ARES)과 Rheometrics Fluids Spectrometer (RFS II)를 사용하여 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리이소부틸렌 및 폴리아크릴 아마이드 농후용액의 정상류점도 및 동적 선형 점탄성을 광범위한 전단속도와 각주파수 영역에서 측정하였다. 이들 측정결과로부터 정상류점도와 동적점도 또는 동적 유동성간의 상관관계를 제시한 몇 가지 관계식의 적용성을 비교.검토하였다. 그리고 정상류점도와 복소점도의 절대치를 비교하여 양자간의 등가관계를 나타내는 Cox-Merz 법칙의 적용성에 대한 농도의 영향을 실험적으로 검증하였다. 나아가서 대변형하에서의 비선형성의 정도를 나타내는 비선형 스트레인 척도의 개념을 도입하여 Cox-Merz 법칙의 적용성에 미치는 영향을 이론적 관점에서 고찰하였다. 이상의 연구를 통해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 정상류점도의 전단속도 의존성과 동적 점탄성의 각주파수 의존성간에 제시된 여러 관계식들 중에서 정상류점도와 복소점도 절대치간의 등가관계를 나타내는 Cox-Merz법칙이 가장 우수한 적용성을 갖는다. (2) 높은 전단속도 또는 각주파수 영역에서는 정상류점도와 복소점도의 관계가 용액 농도에 따라 서로 상이하게 나타난다. 즉 낮은 농도의 용액에서는 정상류점도가 복소점도에 비해 다소 큰 값을 나타내며, 농도가 증가할수록 이러한 경향은 역전되어 높은 농도의 용액에서는 복소점도가 정상류점도에 비해 큰 값을 갖는다. (3) 비선형 스트레인 척도는 작은 크기의 변형량에서는 직선적으로 증가하다가 점차적으로 그 증가율이 감소하여 최대치에 도달한 후 그 이상의 변형량 영역에서는 변형량이 증가함에 따라 점차 감소하는 거동을 나타낸다. 이러한 거동은 스트레인 증가에 따라 진폭이 점차로 감소하는 감쇠진동함수의 형태를 갖는 이론적 예측과는 상당한 차이를 나타낸다. (4) 대변형하에서 비선형 스트레인 척도의 기울기 (고분자 용액의 비선형성의 정도)는 Cox-Merz 법칙의 적용성에 영향을 미치며, 이 값이 감소할수록 Cox-Merz 법칙은 더욱 잘 성립한다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제17권6호
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• pp.935-944
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• 2003

Forced convective boiling heat transfer coefficients were predicted for an annular flow inside a horizontal tube for pure refrigerants and nonazeotropic binary refrigerant mixtures. The heat transfer coefficients were calculated based on the turbulent temperature profile in liquid film and vapor core considering the composition difference in vapor and liquid phases, and the nonlinearity in mixing rules for the calculation of mixture properties. The heat transfer coefficients of pure refrigerants were estimated within a standard deviation of 14% compared with available experimental data. For nonazeotropic binary refrigerant mixtures, prediction of the heat transfer coefficients was made with a standard deviation of 18%. The heat transfer coefficients of refrigerant mixtures were lower than linearly interpolated values calculated from the heat transfer coefficients of pure refrigerants. This degradation was represented by several factors such as the difference between the liquid and the overall compositions, the conductivity ratio and the viscosity ratio of both components in refrigerant mixtures. The temperature change due to the concentration gradient was a major factor for the heat transfer degradation and the mass flux itself at the interface had a minor effect.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2001년도 추계 학술대회논문집
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• pp.51-57
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• 2001

The eddy viscosity turbulence models were applied to predict the flows through a cascade, and the prediction performances of turbulence models were assessed by comparing with the experimental results for a controlled diffusion(CD) compressor blade. The original $\kappa-\omega$ turbulence model and $\kappa-\omega$ shear stress transport(SST) turbulence model were used as two-equation turbulence model which were enhanced for a low Reynolds number flow and the Baldwin-Lomax turbulence model was used as algebraic turbulence model. Farve averaged Wavier-Stokes equations in a two-dimensional, curvilinear coordinate system were solved by an implicit, cell-centered finite-volume computer code. The turbulence quantities are obtained by lagging when the men flow equations have been updated. The numerical analysis was made to the flows of CD compressor blade in a cascade at three different incidence angles (40. 43.4. 46 degrees). We found the reversion in the prediction performance of original $\kappa-\omega$ turbulence model and $\kappa-\omega$ SST turbulence model when the incidence angie increased. And the algebraic Baldwin-Lomax turbulence model showed inferiority to two-equation turbulence models.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.59.2-59.2
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• 2011

Although there are many activities on the construction of wind farm to produce amount of power from the wind, in practice power productions are not as much as its expected capabilities. This is because a lack of both the prediction of wind resources and the aerodynamic analysis on turbines with far wake effects. In far wake region, there are velocity deficits and increases of the turbulence intensity which lead to the power losses of the next turbine and the increases of dynamic loadings which could reduce system's life. The analysis on power losses and the increases of fatigue loadings in the wind farm is needed to prevent these unwanted consequences. Therefore, in this study velocity deficits have been predicted and aerodynamic analysis on turbines in the far wake is carried out from these velocity profiles. Ainslie's eddy viscosity wake model is adopted to determine a wake velocity and aerodynamic analysis on wind turbines is predicted by the numerical methods such as blade element momentum theory(BEMT) and vortex lattice method(VLM). The results show that velocity recovery is more rapid in the wake region with higher turbulence intensity. Since the velocity deficit is larger when the turbine has higher thrust coefficient, there is a huge aerodynamic power loss at the downstream turbine.