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NTIS 바로가기에너지공학 = Journal of energy engineering, v.22 no.1 = no.73, 2013년, pp.28 - 37
황승식 (국민대학교 기계공학과) , 조환용 (국민대학교 대학원 기계공학과) , 최규홍 (국민대학교 기계공학과) , 신동훈 (국민대학교 기계공학과) , 정태용 (국민대학교 기계공학과)
Stirred tank is widely used in various industries for mixing operations and chemical reactions for single- or multi-phase fluid systems. For designing agitator of high performance, quantity data of internal flow characteristics influenced by mixing performance are definitely confirmed but quantity a...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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전산유체 해석을 통해 교반 탱크 내에서의 회전유동에 대한 해석모델의 제안 및 검증 연구의 결과는? | 1) 다상 모델 중 mixture model을 이용하여 시간별 탄산칼슘의 분포를 전산 유체해석한 결과 임펠러의 종류가 같으면 해석 기법에 관계없이 교반 탱크 전체에 탄산칼슘이 분포하게 되는 시간은 동일하게 나타났으며, rushton turbine type이 pitched paddle type 보다 교반이 더 빠르게 이루어짐을 확인할 수 있었다. 2) 교반 성능에 대하여 mixture model이 교반 형태를 예측하는 적절한 방법인 것을 알 수 있었다. 3) Standard, k-? 모델을 이용하여 교반 탱크 내의 유동 속도를 해석한 결과 임펠러의 종류에 관계 없이 MRF 기법보다 SM 기법이 가시화 실험의 결과와 유사함을 보였다. 4) 전산 유체해석 및 가시화 실험을 비교한 결과 교반 탱크 내의 유동처럼 움직이는 물체를 위한 전산 유체해석 기법에는 물리적 현상을 더 유사하게 표현하는 SM 기법이 적절함을 확인할 수 있 었다. | |
교반 탱크는 어떤 장치인가? | 교반 탱크는 회전하는 임펠러를 이용하여 단상 또는 다상의 유체를 지속적으로 유동시켜 균질하게 혼합시키는 장치이다. 성능이 우수한 교반기를 설계 하기 위해서는 교반성능에 영향을 미치는 다양한 내부 유동특성의 정량적 데이터의 확보가 필요하나, 3차원 비정상 유동특성을 나타내는 복잡한 구조의 내부유동에 관한 정량적 해석은 현재까지 어려운 문제로 인식되고 있다. | |
전산유체 해석을 통해 교반 탱크 내에서의 회전유동에 대한 해석모델의 제안 및 검증 연구에 사용된 해석 기법은? | 311)을사용하였으며, 교반 탱크의 혼합 성능 해석에는 mixed model을 사용하였고, 유동 속도 분포 해석에는 standard, k-? model을 사용하였다. 각 모델을 통해 적절한 해석 결과를 얻기 위한 해석 기법으로 다중 좌표계(MRF:Multiple Reference Frame, 이하 MRF라 함)와 이동 격자(SM:Sliding Mesh, 이하 SM 이라 함) 기법을 이용하였다. 이러한 해석과 가시화 실험결과의 비교를 통해 교반 탱크의 내부 유동 및 혼합 특성을 파악하고, 교반 탱크 내부 유동 해석 시 적절한 해석기법 선정의 기초자료를 제시하고자 한다. |
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