• 제목/요약/키워드: total mass flux

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마이크로 초음속제트의 충돌유동과 레이저 가공 응용에 관한 연구 (Study of Micro-Supersonic Impinging Jets and Its Application to the Laser Machining)

  • 민성규;유동옥;이열;정조순
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제33권2호
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    • pp.93-100
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    • 2009
  • Characteristics of micro-sonic/supersonic axi-symmetric jet impinging on a flat plate with a pre-drilled hole were both experimentally and numerically studied, to observe the role of assist-gas jet to eject melted materials from the cut zone in the laser machining. For various Mach numbers of the nozzle and the total pressures of the assist gas, detailed impinging jet flow structures over the plate and the variations of mass flux through the pre-drilled hole were observed. It was found that the present experimental and numerical results show a good agreement, which proves the accountability of the present work. From the present study, it was also observed that the mass flow rate through the hole was closely related with the total pressure loss caused by the Mach disc on the work piece, and that supersonic nozzle could perform more efficient roles as blowing the assist-gas jet in the laser machining, as compared to sonic nozzles.

An Empirical Correlation for Critical Flow Rates of Subcooled Water Through Short Pipes with Small Diameters

  • Park, Choon-Kyung;Park, Jee-Won;Chung, Moon-Ki;Chun, Moon-Hyun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제29권1호
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    • pp.35-44
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    • 1997
  • Critical too-Phase flow rates of subcooled water through Short Pipes (L 140039n) with small diameters (D$\leq$7.15 min) have been experimentally investigated for wide ranges of subcooling (0~199$^{\circ}C$) and pressure (0.5~2.0 MPa). To examine the effects of various parameters (i.e., the location of flashing inception, the degree of subcooling, the stagnation temperature and pressure, and the pipe size) on the critical two-phase flow rates of subcooled water through short pipes with small diameters, a total of 135 runs were made for various combinations of test parameters using four different L/D test sections. Experimental results that show effect of various parameters on subcooled critical two phase flow rates are presented in the form of graphs such as the dimensionless mass flux ( $G^{*}$) versus the dimensionless subcooling ( $T_{sub}$$^{*}$) curve. An empirical correlation expressed in terms of a dimensionless subcooling is also obtained for subcooled two-phase flow rates through present test sections. Comparisons between the mass fluxes calculated by present correlation and a total of 755 selected experimental data points of 9 different investigators show that the agreement is fairly good except for very low subcooling data obtained from small L/D (less than 10) orifices.s.s.s.

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응답함수를 이용한 해저처분장의 방벽에 대한 핵종전달 모델 (A Nuclide Transfer Model for Barriers of the Seabed Repository Using Response Function)

  • Lee, Youn-Myoung;Kang, Chul-Hyung;Hahn, Pil-Soo
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제28권2호
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    • pp.175-184
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    • 1996
  • 해저에 건설된 방사성폐기물 처분장 방벽에서 핵 종 전달을 평가할 수 있는 한 모델이 제시되었다. 방벽의 출구에서의 물질전달계수와 각 방벽에 대하여 정의된 방벽응답함수를 이용하여 이들 방벽으로부터의 핵종의 전달률을 구할 수 있다. 이러한 접근은 단순하고 즉각적인 계산결과가보수적인 측면에서 요구되어지는 경우 방벽들을 연속된 별개의 매질로 다루어 각각의 응답함수를 적용할 수 있기 때문에 유용하다. 단점으로는 인접한 두 방벽사이에서, 이전의 방벽으로부터의 핵종의 유출율이 연속되는 방벽으로의 유입율로 되어 핵종속은 보존되는 반면 핵종의 농도는 반드시 보존되지는 않는다는 것으로, 이는 두 방벽 매질의 경계에서 핵종전달저항이 없다고 가정할 수 있는 것으로 해결될 수 있다. 물질전달계수는 방벽의 출구 쪽 경계에서의 핵 종의 농도가 일정하다고 보아 구할 수 있고, 매질의 응답함수는 각 방벽에 대하여 핵종의 단위 펄스입력에 대해 경계에서의 농도에 대한 해를 구한 후 물질전달계수를 적용하여 얻을 수 있다. 이리하여 한 방벽매질에 대한 시간 종속적인 핵종의 총전달률은 응답함수에 이전의 방벽에 대해 계산된 핵종의 전달률을 컨볼루트하여 구할 수 있다.

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습지의 수질관리를 위한 연속교반탱크반응기 모델의 적용 (Application of Continuous Stirred Tank Reactor Model for Water Quality Control and Management in Wetland Treatment)

  • 김경섭;안태진;김민수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제41권3호
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    • pp.243-249
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    • 2008
  • 본 연구에서는 지표흐름 습지의 수질관리를 위하여 습지 내 오염물질을 적절히 모의할 수 있는 연속교반탱크반응기(CSTR) 모델을 구축하였다. 이 모델은 4차 Runge-Kutta법을 사용하고, 실측치와 계산치의 차이를 최소화 하는 최적화 기법으로 해를 구하며, 미국 EPA 습지 데이터베이스에 수록된 자료중 수질 및 수리자료가 충분하며, 분석이 용이한 하나의 수생대를 갖는 습지를 선택하여, 수질항목중 관심도가 높은 BOD, TSS (Total Suspended Solid)의 모의에 적용하였다. 습지의 체적이 일정할 경우와 체적 및 유량이 일정할 경우 각각에 대해 반응속도상수만을 고려할 경우, 물질흐름양만을 고려할 경우 및 반응속도상수와 물질흐름양 모두를 고려할 경우로 나누어 모의를 실시하였다. 모의 결과 기존의 반응속도상수만을 고려한 경우보다 반응속도상수 및 물질흐름양 모두를 고려하는 것이 실제현상을 잘 나타냈으며, 습지의 TSS 침강속도는 $0.3{\sim}0.4\;m/d$의 값을 나타내는 것으로 파악되었다. 이 모델은 습지의 수질관리에 적절히 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

도심 지역의 다이옥신류 폴리염화비페닐류의 침적 플럭스 (Deposition flux of dioxin-like polychlorinated biphenyls(DLPCBs) in urban environment of Busan)

  • 문효방;이수정;최희구;옥곤
    • 한국환경과학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.469-478
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    • 2004
  • Atmospheric bulk (wet and dry) samples were monthly collected in an urban environment (Daeyeon-dong) of Busan over a year, to assess the deposition flux and seasonality of dioxin-like polychlorinated biphenyls (DLPCBs) using stainless steel pots. Deposition fluxes of DLPCBs in bulk samples were determined using high resolution gas chromatography coupled to high resolution mass spectrometry (HRGC/HRMS). Particle deposition fluxes in the urban environment varied from 23 to 98 $mg^2$/year (mean 41 $gm^2$/year). DLPCB deposition fluxes in atmospheric bulk samples ranged from 0.09 to 0.77 ng-$TEQ/m^2$/year (mean 0.35 ng-$TEQ/m^2$/year). Seasonal atmospheric deposition fluxes of DLPCBs were high in winter and low in summer. Atmospheric deposition fluxes of particles and DLPCBs in this study were comparable to or slightly lower values than those of different locations in the world. Monthly DLPCB profiles in deposition bulk samples were similar over a year. Non-ortho PCBs were higher contributions to the total DLPCBs fluxes than mono-ortho PCBs. In particular, PCB 126 had the highest concentrartion (>75%) in all deposition samples, followed by PCB 169 and PCB 156. A highly positive correlation was found among the deposition fluxes of DLPCB species, suggesting the possibility of that the DLPCB contamination originated from one source. The deposition fluxes of DLPCBs were not significantly correlated with temperature and the amount of precipitation even though the summer season with the highest temperature and the largest amount of precipitation showed the lowest DLPCB deposition flux.

Surface properties and interception behaviors of GO-TiO2 modified PVDF hollow fiber membrane

  • Li, Dongmei;Liang, Jinling;Huang, Mingzhu;Huang, Jun;Feng, Li;Li, Shaoxiu;Zhan, Yongshi
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제10권2호
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    • pp.113-120
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    • 2019
  • To investigate surface properties and interception performances of the new modified PVDF membrane coated with Graphene Oxide (GO) and nano-$TiO_2$ (for short the modified membrane) via the interface polymerization method combined with the pumping suction filtration way, filtration experiments of the modified membrane on Humic Acid (HA) were conducted. Results showed that the contact angle (characterizing the hydrophilicity) of the modified membrane decreased from $80.6{\pm}1.8^{\circ}$ to $38.6{\pm}1.2^{\circ}$. The F element of PVDF membrane surface decreased from 60.91% to 17.79% after covered with GO and $TiO_2$. O/C element mass ratio has a fivefold increase, the percentage of O element on the modified membrane surface increased from 3.83 wt% to 20.87%. The modified membrane surface was packed with hydrophilic polar groups (like -COOH, -OH, C-O, C=O, N-H) and a functional hydrophilic GO-polyamide-$TiO_2$ composite configuration. This configuration provided a rigid network structure for the firm attachment of GO and $TiO_2$ on the surface of the membrane and for a higher flux as well. The total flux attenuation rate of the modified membrane decreased to 35.6% while 51.2% for the original one. The irreversible attenuation rate has dropped 71%. The static interception amount of HA on the modified membrane was $158.6mg/m^2$, a half of that of the original one ($295.0mg/m^2$). The flux recovery rate was increased by 50%. The interception rate of the modified membrane on HA increased by 12% approximately and its filtration cycle was 2-3 times of that of the original membrane.

눈 속에서 용질이동을 모사하기 위한 수치모델의 검증 (Validations of a Numerical Model of Solute Transport in a Snowpack)

  • 이정훈
    • 자원환경지질
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    • 제45권5호
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    • pp.525-533
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    • 2012
  • 겨울철동안 쌓여 봄에 놓은 눈 녹은 물(snowmelt), 즉 융설의 유출은 북반구 및 산간지역에서 매우 중요한 것으로 여겨지고 있다. 이러한 지역에서 융설로 인한 유동 및 이온의 이동에 대한 이해는 매우 중요하며 전세계적으로 꾸준하게 연구되고 있다. Lee et al. (2008a)와 Lee et al. (2008b)연구에서는 대기로부터 수송된 이온 및 오염원이 융설에 의해 눈속을 이동하는 것을 모사하기 위한 Mobile-Immobile water Model (MIM)을 개발하였다. 이 연구에 사용된 모델을 검증하기 위해서 물질수지계산(mass balance calculation) 및 해석해(analytical solution)를 이용한 모델결과와의 비교를 수행하였다. 일정시간동안 눈 속에서의 물질의 질량변화는 눈 표면에서 들어온 물질과 눈 기저부에서 빠져나간 물질의 질량 차이와 같아야한다는 사실을 이용하여 물질수지를 계산하였다. 파면(wave front)의 이동속도 및 기존문헌에서 알려진 해석 해를 이용하여 모델결과와의 비교도 시도하였다. 모델의 물질수지계산결과 질량 차이가 거의 발생하지 않았으며 모델결과와 해석해와의 비교 역시 두 결과가 거의 일치하였다.

재생냉각시스템의 성능예측기법에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Performance Prediction Logic for a Regenerative Cooling System)

  • 정세용;이양석
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.396-405
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    • 2009
  • The experimental research was conducted to setup a performance prediction logic for the regenerative cooling system on a small scale liquid rocket engine using kerosene and LOX. Total heat flux of the combustion gas side was determined for the flow rate of the coolant, combustion pressure using the calorimeter thrust chamber. Based on the experimental investigation, a performance prediction scheme for the regenerative cooling system is setup in our own way. A performance prediction logic for the regenerative cooling system has been developed by the correction scheme of the combustion gas side. The key parameters determining the temperature limitation of the coolant are the mass flow rate of the coolant and the length of the combustion chamber and the nozzle. And the parameters to control the limitation of the usable wall temperature are the number of channels and wall thickness.

왕겨의 heat flux별 연소특성에 관한 연구 (Combustion characteristics of rice-husk according to the change of heat flux)

  • 박은영;박덕신;조영민;박병현;이철규
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1190-1195
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    • 2005
  • Biomass burning is a source of greenhouse gases, carbon dioxide, methane, and nitrous oxide. Under the ideal conditions of complete combustion, the burning of biomass produces carbon dioxide and water vapor. Since complete combustion is not achieved under any conditions of biomass burning, other carbon species, including carbon monoxide, methane, non-methane hydrocarbons and particulate carbon are produced. In this study, we analyze the combustion characteristics of rice-husk, such as heat release rate, smoke production rate, the percentage variation of CO and $CO_2$, oxygen consumption rate, and mass loss under different heat fluxes (20, 50 and 70kW). As a result, at 20kW incomplete combustion is occurred so that the percentage of CO is high in initial burning and total smoke release is higher than the others. At 50kW and 70kW, the combustion behaviors is very similar except the variation of CO percentage.

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입구 물온도와 열부하가 냉각탑의 팬동력에 미치는 영향 분석 (Effects of Inlet Water Temperature and Heat Load on Fan Power of Counter-Flow Wet Cooling Tower)

  • ;이근식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권3호
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    • pp.267-273
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    • 2013
  • 막충진재(film fill)를 갖는 냉각탑용 팬의 효율적인 운전조건을 제시하기 위하여, Merkel의 이론을 바탕으로 한 종전의 최적 총연간비용 모델을 사용하여 입구 물온도와 열부하에 따른 최소팬동력을 구하는 프로그램이 새로이 개발되었으며, 냉각탑의 설계 맵이 본 연구로부터 제시되었다. 전형적인 예들을 통하여 본 프로그램의 타당성이 입증되었다. 주어진 열부하에서 이들 팬동력(z 축)-공기질량플럭스(x 축, 최소팬동력 존재)-입구물온도(y 축, 최소팬동력의 최대값 존재)의 3차원 그래프는 말안장 형상으로 나타났다. 최소팬동력들은 열부하에 따라 증가하였다. 따라서, '고온수 유입과 저유량의 공기로 작동' 될 때가 항상 최소팬동력 조건이 아니며, '주어진 입구물온도에 대하여 최소팬동력에 대응하는 최적의 공기질량플럭스가 (열부하와 무관하게) 존재한다'는 사실이 본 연구결과로부터 밝혀졌다.