• 제목/요약/키워드: mass transfer effect

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마이크로 핀 표면 핵비등에서의 기포거동에 대한 수치적 연구 (Numerical Study of Bubble Motion During Nucleate Boiling on a Micro-Finned Surface)

  • 이우림;손기헌
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권10호
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    • pp.1089-1095
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    • 2011
  • 열전달 향상을 위한 방법으로 많이 사용되고 있는 마이크로 핀을 포함한 표면 위에서의 핵비등을 액상과 기상에서 질량 및 운동량, 에너지에 대한 지배 방정식을 풀어 수치해석을 수행하였다. 핵비등에서의 기포거동을 계산하기 위해 sharp-interface 레벨셋(level-set) 방법을 상변화 효과와 핀과 캐비티와 같은 잠긴 고체에서의 점착 조건 및 접촉각, 마이크로 액체층에서의 증발 열유속을 포함하도록 수정하였다. 핀과 캐비티를 포함한 표면에서의 기포 생성, 성장, 이탈에 대한 해석을 통하여 핀-캐비티 배열, 핀-핀 간격이 핵비등에서의 기포거동에 중요한 역할을 하는 것을 확인하였다.

$^{67}Ga$ 생산용 화학처리 자동화 장치 개발 (The Development of Automatic Chemical Processing System for $^{67}Ga$ Production)

  • 이동훈;김윤종;서용섭;양승대;전권수;허민구;윤용기;홍승홍
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제28권1호
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    • pp.25-33
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    • 2003
  • 악성 종양 진단에 사용되고 있는 방사성 동위원소 $^{67}Ga$의 대량생산을 위한 자동화장치를 개발하였다. $^{67}Ga$은 조사된 $^{68}Zn$ 농축타켓에서 분리 생산하며 생산방법으로는 크게 용매추출법과 이온수지 법이 이용된다. 분리과정을 자동화하기 위해서 전도도 측정 장치, 화학처리 초자, 에어 공급 및 용액공급튜브, 밸브들로 이루어진 분액장치와, 이 장치를 구동하고 제어하는 PLC 기반 콘트롤러 및 사용자 직접제어용 모니터링 장치로 구성된 시스템을 개발하였다. 개발된 시스템을 사용함으로써 생산 중에 발생되는 불필요한 방사선 피폭으로부터 생산자를 보호할 뿐만 아니라, 생산시간의 단축, 생산효율의 증대로 $^{67}Ga$ 대량 생산이 가능하게 되었다.

대규모 택지개발지구내 신교통시스템 도입효과 분석 (Analysis of New Transit System Effect in Large Scale Land Development Projects)

  • 김태균;장인석;이영훈
    • 토지주택연구
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    • 제1권1호
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    • pp.113-124
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    • 2010
  • 이 연구는 신도시 및 대규모 택지개발 지구내 신교통 시스템을 도입함으로써 예상되어지는 효과를 분석하고, 이에 대한 적용 가이드라인을 제시한 것이다. 이를 위해 각 신교통 시스템 및 유형별 복합카테고리를 설정하여 지역적 특성을 반영하고자 하였으며, 신교통 시스템 도입이 기존의 대중교통체계 및 간선도로를 대체함으로써 발생되어지는 사회적 편익을 산출하였다. 분석결과, 신교통시스템 도입은 교통혼잡비용 감소, 탄소저감, 각 지자체의 친환경적 정책 입안에 뚜렷하게 기여할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 그러나 신교통시스템의 이러한 장점에도 불구하고 이 연구에서는 신교통시스템을 도입하고자 하는 지자체에서는 무엇보다도 지역여건에 부합하는 신교통 시스템 유형을 선별하는 것이 중요함을 강조하고 있다. 특히 지자체의 무분별한 신교통시스템 도입은 대규모 택지개발사업에 의한 분양가 상승으로 이어질 가능성이 매우 높기 때문이다.

Chitosan 담체에 고정화된 β-galactosidase에 의한 유당 분해 특성 (Characteristics of Lactose Hydrolysis by Immobilized β-Galactosidase on Chitosan Bead)

  • 강병철
    • 생명과학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.127-133
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    • 2011
  • ${\beta}$-galactosidase를 공유결합으로 키토산 담체에 고정화하여 고정화 효소의 특성을 조사하였다. 또한 충진층 반응기에서 연속 조업을 실시하여 공정 최적화를 실시하였다. 키토산 담체에 대한 효소 고정화 효율은 최대 75%을 나타내었다. 고정화 효소에 대한 최적의 pH는 7.0이었고 최적의 온도는 $50^{\circ}C$였다. pH와 온도의 실험 범위에서 고정화 효소가 자유 효소에 비해 넓은 분포를 보여 pH와 온도에 덜 민감하게 작용하였다. 충진층 반응기에서 고정화 효소의 운전에 대한 수학적 모델을 세우고 수치적으로 해를 구하였다. 투입되는 유당의 농도와 유량에 대해서 충진층 반응기의 출구에서 유당의 전환율을 측정하였다. 실험 결과를 경쟁적 저해 효소 반응식과 물질전달 저항을 고려한 수학적 모델의 결과와 비교하였다. 모델의 결과는 실험 결과를 5% 이내의 오차로 잘 예측하였다. 그리고 충진층 반응기의 길이에 따른 유당 전환율과 연속운전 시간에 따른 효소의 비활성화를 고려한 전환율을 모델로부터 예측하였다.

고압 이산화탄소에 의한 Leuconostoc sp.의 살균 효과 (Effect of High Pressure Carbon Dioxide on Inactivation of Leuconostoc sp.)

  • 홍석인;박완수;변유량
    • 한국식품과학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.1202-1207
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    • 1997
  • 가열 살균을 대체하여 식품의 신선도를 유지하면서 효과적으로 미생물을 사멸시킬 수 있는 새로운 비가열 살균기술로서 고압 $CO_2$, 처리를 고찰하고자 하였다. 이를 위해 김치에서 분리한 Leuconostoc sp.를 대상 미생물로 가압 조절인자를 달리하여 이 균주에 미치는 고압 $CO_2$의 살균 효과를 검토하였다. 사용 압력과 온도, 처리시간이 증가할수록, 이에 반해 작업용량은 감소할수록 균체의 사멸율이 증가하였으며, $30^{\circ}C$, $60\;kg/cm^2$$CO_2$가압 조건에서 젖산균 배양액을 $10^{-3}$만큼 감균하는데 약 150분이 소요되었다. 실험 결과로부터 고압 $CO_2$에 의한 미생물 살균은 기본적으로 $CO_2$의 세포내 침투에 의해 좌우되며, 따라서 세포 내부로의 $CO_2$ 전달 과정이 전체적인 살균 효율을 결정짓는 가장 중요한 단계임을 확인할 수 있었다.

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3차원 PIV 기법을 사용한 벤트혼합기가 초음속 연료-공기 혼합에 미치는 특성 연구 (Characteristic Study on Effect of the Vent Mixer to Supersonic Fuel-Air Mixing with Stereoscopic-PIV Method)

  • 김채형;정인석;최병일
    • 한국추진공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.50-56
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    • 2012
  • 벤트 혼합기는 혼합기 후류에 존재하는 재순환 영역으로 공기를 유입시켜 연료-공기 혼합을 증대시키는 혼합기이다. Stereoscopic PIV기법을 통해 얻은 3차원 속도, 와류, 난류운동에너지를 토대로 계단형 혼합기를 기본 모델로 하여 벤트 혼합기의 성능을 분석하였다. 벤트 혼합기는 두터운 전단층으로 인해 높은 침투거리를 보였으며, 난류운동에너지는 주로 주유동과 제트유동의 경계면을 따라 분포하였다. 이 난류 영역은 혼합영역 내에서 활발히 물질전달을 일으키며, 혼합 증대를 가져온다.

비공비 혼합냉매 R-410A를 적용한 납작한 알루미늄 마이크로 멀티 튜브에서의 마찰손실에 관한 연구 (A study on the friction head loss in flat aluminum micro multi tubes with nonazeotropic refrigerant mixtures R-410A)

  • 이정근;민경호
    • Design & Manufacturing
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    • 제13권2호
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    • pp.37-43
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    • 2019
  • This study conducted a research as to condensation heat transfer friction loss headby using three types of flat micro multi-channel tubes with different processing of micro-fin and number of channels inside the pipes and different sizes of appearances. In addition, identical studies were conducted by using smoothing circular tubes with 5mm external diameter to study heat enhancement factor and pressure drop penalty factor. 1) The friction head loss showed an increase as the vapor quality and mass flux increased. In case of saturation temperature, it shows an increase as it gets lower. These factors are the reason occurring as the lower the saturation temperature is, the higher the density of refrigerant vapor gets. The influence of heat flux is similar as the dryness is low, but as it gets higher, it lowers in heat flux, and as the high temperature of high heat flux, it is a factor that occurs as the density gets lower. 2) RMS error of the in case of friction head loss, it showed to be predicted as 0.45~0.67 by Chisholm, Friedel, Lockhart and Martinelli. 3) As forfriction head loss penalty factor, the smaller the aspect ratio is, the larger the penalty factor gets, and as for the effect of micro-fin, the penalty factor increased because it decreases to the gas fluid the way groove for the refrigerant's flow.

Simultaneous Removal of Cadmium and Copper from a Binary Solution by Cathodic Deposition Using a Spiral-Wound Woven Wire Meshes Packed Bed Rotating Cylinder Electrode

  • Al-Saady, Fouad A.A.;Abbar, Ali H.
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제12권1호
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    • pp.58-66
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    • 2021
  • Spiral-wound woven wire meshes packed bed rotating cylinder electrode was used for the simultaneous removal of cadmium (Cd) and copper (Cu) from a binary solution. The effects of weight percent of each metal on the removal and current efficiencies were studied at an operating current of 345A, while the effect of current on the removal efficiency of both metals was investigated at three levels of current (240, 345.and 400 mA). The experiments were carried out at constant rotation speed 800 rpm, pH = 3, and a total concentration of metals (500 ppm). The results showed that the removal efficiency of copper increased from 89% to 99.4% as its weight percent increased from 20% to100%. In a similar fashion, the removal efficiency of cadmium increased from 81% to 97% as its weight percent increased from 20% to100%. The results confirmed that the removal efficiency of any metals declined in the presence of the other. Increasing of current resulted in increasing the removal efficiency of both metals at different weight percents. The results confirmed that current efficiencies for removing of copper and cadmium simultaneously decline with increasing of electrolysis time and weight percent of cadmium or with decreasing the weight percent of copper. Current efficiency was higher at the initial stage of electrolysis for all weight percents of metals. The results showed that the decay of copper concentration was exponential at all weight percents of copper, confirming that the electrodeposition of copper is under mass transfer control in the presence of cadmium. While the decay of cadmium concentration was linear at lower weight percent of cadmium then changed to an exponential behavior at high weight percent of cadmium in the presence of copper.

Wind-induced mechanical energy analyses for a super high-rise and long-span transmission tower-line system

  • Zhao, Shuang;Yan, Zhitao;Savory, Eric;Zhang, Bin
    • Wind and Structures
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    • 제34권2호
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    • pp.185-197
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    • 2022
  • This study aimed to analyze the wind-induced mechanical energy (WME) of a proposed super high-rise and long-span transmission tower-line system (SHLTTS), which, in 2021, is the tallest tower-line system with the longest span. Anew index - the WME, accounting for the wind-induced vibration behavior of the whole system rather than the local part, was first proposed. The occurrence of the maximum WME for a transmission tower, with or without conductors, under synoptic winds, was analyzed, and the corresponding formulae were derived based on stochastic vibration theory. Some calculation data, such as the drag coefficient, dynamic parameters, windshielding areas, mass, calculation point coordinates, mode shape and influence function, derived from wind tunnel testing on reducedscale models and finite element software were used in calculating the maximum WME of the transmission tower under three cases. Then, the influence of conductors, wind speed, gradient wind height and wind yaw angle on WME components and the energy transfer relationship between substructures (transmission tower and conductor) were analyzed. The study showed that the presence of conductors increases the WME of transmission towers and changes the proportion of the mean component (MC), background component (BC) and resonant component (RC) for WME; The RC of WME is more susceptible to the wind speed change. Affected by the gradient wind height, the WME components decrease. With the RC decreasing the fastest and the MC decreasing the slowest; The WME reaches the its maximum value at the wind yaw angle of 30°. Due to the influence of three factors, namely: the long span of the conductors, the gradient wind height and the complex geometrical profile, it is important that the tower-line coupling effect, the potential for fatigue damage and the most unfavorable wind yaw angle should be given particular attention in the wind-resistant design of SHLTTSs

Study of hydrodynamics and iodine removal by self-priming venturi scrubber

  • Jawaria Ahad;Talha Rizwan ;Amjad Farooq ;Khalid Waheed ;Masroor Ahmad ;Kamran Rasheed Qureshi ;Waseem Siddique ;Naseem Irfan
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권1호
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    • pp.169-179
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    • 2023
  • Filtered containment system is a passive safety system that controls the over-pressurization of containment in case of a design-based accidents by venting high pressure gaseous mixture, consisting of air, steam and radioactive particulate and gases like iodine, via a scrubbing system. An indigenous lab scale facility was developed for research on iodine removal by venturi scrubber by simulating the accidental scenario. A mixture of 0.2 % sodium thiosulphate and 0.5 % sodium hydroxide, was used in scrubbing column. A modified mathematical model was presented for iodine removal in venturi scrubber. Improvement in model was made by addition of important parameters like jet penetration length, bubble rise velocity and gas holdup which were not considered previously. Experiments were performed by varying hydrodynamic parameters like liquid level height and gas flow rates to see their effect on removal efficiency of iodine. Gas holdup was also measured for various liquid level heights and gas flowrates. Removal efficiency increased with increase in liquid level height and gas flowrate up to an optimum point beyond that efficiency was decreased. Experimental results of removal efficiency were compared with the predicted results, and they were found to be in good agreement. Maximum removal efficiency of 99.8% was obtained.