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입자 완화 유체 동역학 해석 기법을 이용한 스크류 디켄터형 원심분리기의 슬러지 이송 효율 향상 분석
Smoothed Particle Hydro-dynamic Analysis of Improvement in Sludge Conveyance Efficiency of Screw Decanter Centrifuge 원문보기

大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, v.39 no.3 = no.354, 2015년, pp.285 - 291  

박대웅 (한국화학융합시험연구원 신뢰성본부 기계엔지니어링팀)

초록
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원심분리기는 밀도가 다른 입자들이 관내에서 고속의 회전에 의해 발생되는 원심력을 받게 되면 원심력에 비례하는 속도로 밀도가 큰 입자는 빠르게 침강하고, 밀도가 작은 입자는 느리게 침강하여 관내에서의 이동거리에 차이가 발생하는 원리를 이용하는 장치이다. 본 연구의 대상이 되는 디캔터형 원심 분리기는 수 처리 공정에서 탈수된 농축 오물을 제거하는 장치로서 사용되는 것으로 슬러지 이송의 향상이 그 핵심 기술이다. 이에 본 논문에서는 이를 향상시키기 위하여 보울 플레이트 레일을 적용한 모델을 제안하였고, 슬러지 이송 효율 향상을 평가하기 위하여 입자 완화 유체동역학 기법을 이용하여 분석하였다. 수행된 해석은 보울 플레이트를 적용하지 않은 모델과 적용한 모델에 대하여 각각 적용하여 그 개선 정도를 정량화 하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

A centrifuge works on the principle that particles with different densities will separate at a rate proportional to the centrifugal force during high-speed rotation. Dense particles are quickly precipitated, and particles with relatively smaller densities are precipitated more slowly. A decanter-typ...

주제어

#입자 완화 유체동역학   #슬러지 이송 효율   #디켄터 원심분리기  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이에 본 연구에서는 입자 완화 유체동역학 기법을 이용하여 디켄터형 원심분리기에 있어서 슬러지 이송 효율의 향상 정도를 평가하고자 한다. 본 연구에서는 슬러지 이송 효율 향상을 위해 기존의 원심분리기에 보올 레일 플레이트를 적용하였고, 이에 따른 슬러지의 축방향 이송 효율을 분석하였다.
  • 본 논문의 연구 대상인 디켄터형 원심분리기는 수처리 공정에서 발생하는 슬러지를 분리, 농축, 탈수처리 하는 장치로 이에 대한 이송 효율과 이를 개선하는 방안이 그 핵심 기술이라 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 입자 완화 유체동역학 기법을 이용하여 디켄터형 원심분리기에 있어서 슬러지 이송 효율의 향상 정도를 평가하고자 한다. 본 연구에서는 슬러지 이송 효율 향상을 위해 기존의 원심분리기에 보올 레일 플레이트를 적용하였고, 이에 따른 슬러지의 축방향 이송 효율을 분석하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
원심분리기란? 원심분리기는 밀도가 다른 입자들이 관내에서 고속의 회전에 의해 발생되는 원심력을 받게 되면 원심력에 비례하는 속도로 밀도가 큰 입자는 빠르게 침강하고, 밀도가 작은 입자는 느리게 침강하여 관내에서의 이동거리에 차이가 발생하는 원리를 이용하는 장치이다. 본 연구의 대상이 되는 디캔터형 원심 분리기는 수 처리 공정에서 탈수된 농축 오물을 제거하는 장치로서 사용되는 것으로 슬러지 이송의 향상이 그 핵심 기술이다.
디캔터형 원심 분리기의 슬러지 이송 향상을 위해 제안된 모델은? 본 연구의 대상이 되는 디캔터형 원심 분리기는 수 처리 공정에서 탈수된 농축 오물을 제거하는 장치로서 사용되는 것으로 슬러지 이송의 향상이 그 핵심 기술이다. 이에 본 논문에서는 이를 향상시키기 위하여 보울 플레이트 레일을 적용한 모델을 제안하였고, 슬러지 이송 효율 향상을 평가하기 위하여 입자 완화 유체동역학 기법을 이용하여 분석하였다. 수행된 해석은 보울 플레이트를 적용하지 않은 모델과 적용한 모델에 대하여 각각 적용하여 그 개선 정도를 정량화 하였다.
디캔터형 원심 분리기의 특징은? 원심분리기는 밀도가 다른 입자들이 관내에서 고속의 회전에 의해 발생되는 원심력을 받게 되면 원심력에 비례하는 속도로 밀도가 큰 입자는 빠르게 침강하고, 밀도가 작은 입자는 느리게 침강하여 관내에서의 이동거리에 차이가 발생하는 원리를 이용하는 장치이다. 본 연구의 대상이 되는 디캔터형 원심 분리기는 수 처리 공정에서 탈수된 농축 오물을 제거하는 장치로서 사용되는 것으로 슬러지 이송의 향상이 그 핵심 기술이다. 이에 본 논문에서는 이를 향상시키기 위하여 보울 플레이트 레일을 적용한 모델을 제안하였고, 슬러지 이송 효율 향상을 평가하기 위하여 입자 완화 유체동역학 기법을 이용하여 분석하였다.
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참고문헌 (8)

  1. Leung, W. W.-F., 1998, "Industrial Centrifugation Technology," McGraw-Hill Professional 

  2. Adams, B., Keiser, R., Bazzi, P. and Dutre, P., 2005, "A Unified Lagrangian Approach to Solid-fluid Animation," SPBG'05 Proceedings of the Second Eurographics / IEEE VGTC conference on Point-Based Graphics, pp. 125-133 

  3. Adams, B., Pauly, M., Keiser, R. and Guibas, L. J., 2007, "Adaptively Sampled Particle Fluids," ACM SIGGRAPH papers, 05-09, 2007, San Diego, California 

  4. Lenaerts, T., Adams, B., and Dutre, P., 2008, "Porous Flow in Particle-based Fluid Simulations," SIGGRAPH '08: SIGGRAPH 2008 papers 

  5. Gingold, R.A. and Monaghan, J.J., 1977, "Smoothed Particle Hydrodynamics: Theory and Application to Nonspherical Stars," Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 181(2), pp.375-389 

    crossref

  6. Suh, Y. K., 2003, "Analysis of the Power for a Decantertype Centrifuge," Trans. Korean Soc. Mech. Eng. B, Vol. 27, No. 7, pp. 123-180 

  7. Hong, S. T., 2009, "Mixing of Materials in FSW of Dissimilar Aluminum Alloys," Trans. Korean Soc. Mech. Eng. A, Vol. 33, No. 2, pp. 108-113 

    원문보기 상세보기 crossref

  8. Moon, W., You, S. and Min, O., 2002, "Analysis of Hagen-Poiseulle Flow Using SPH," KSME International Journal, Vol. 16, No. 3, pp. 395-402 

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