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NTIS 바로가기大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, v.40 no.10 = no.373, 2016년, pp.667 - 672
본 연구는 다공성 재질의 목을 가진 벤츄리관 공기방울 발생장치의 설계를 위해 수행되었다. 주어진 공급 유량 조건 하에서 다공성 재질을 통해 공급되는 공기방울의 공급 성능 최대화를 위한 벤츄리관의 길이와 직경을 결정하기 위해 2상 전산유동해석에 기초한 최적화 설계를 수행하였다. 이러한 일련의 연구 수행 결과를 통해 다공성 재질을 통해 공급되는 공기방울의 공급 성능 최대화를 위한 공급유량과 이들 설계변수들 관계를 규명하였다.
The goal of this study was to develop a venturi-type air bubble generator with a porous material throat. Using the two-phase multi-flow CFD analysis for the venturi tube, researchers determined the optimal design of major dimensions, such as the venturi throat length and diameter, in order to contro...
핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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벤츄리관의 목 직경이 감소하면 무엇이 증가하는가 | (2) 벤츄리관의 목 직경은 흡입공기량에 민감하게 반응하는 설계변수로서, 목 직경이 감소하면 흡입공기량이 증가하지만 펌프 공급압력 또한 증가하여, 흡입공기량의 생산효율이 최대가 되는 특정 직경이 존재한다. | |
오리피스를 활용한 공기방울 발생장치의 단점은 무엇인가 | 가장 유사하게는 일본의 Sadatomi 등(3)에 의해 수행된 오리피스를 활용한 공기방울 발생장치가 있으며, 이는 물이 흐르는 관 내 오리피스 (orifice) 판을 사용하여 유체의 속도를 증속시킨후 증속된 위치에 발생하는 낮은 압력을 활용하여 외부공기를 미세 공기방울 형태로 관 내로 유입시키는 장치이다. 그러나 이러한 장치는 오리 피스를 활용하므로 인해 유동저항에 의한 작동에너지 손실이 상당히 커진다는 근본적인 문제점을 갖고 있다. 본 연구는 이러한 문제점을 완화 시켜줄 수 있는 시스템으로 오리피스 대신 다공성 재질의 목을 가진 벤츄리 관을 사용하는 공기방울 발생장치를 개발하고자 수행하였다. | |
오리피스를 활용한 공기방울 발생장치란 무엇인가 | 이를 위해 물이 흐르는 관속으로 미세한 공기를 발생 시켜 공급하는 여러 가지 아이디어가 제안되었으며, (1~4) 그 일환으로 본 연구를 수행 하였다. 가장 유사하게는 일본의 Sadatomi 등(3)에 의해 수행된 오리피스를 활용한 공기방울 발생장치가 있으며, 이는 물이 흐르는 관 내 오리피스 (orifice) 판을 사용하여 유체의 속도를 증속시킨후 증속된 위치에 발생하는 낮은 압력을 활용하여 외부공기를 미세 공기방울 형태로 관 내로 유입시키는 장치이다. 그러나 이러한 장치는 오리 피스를 활용하므로 인해 유동저항에 의한 작동에너지 손실이 상당히 커진다는 근본적인 문제점을 갖고 있다. |
Yanqi, S. and Wenquan, N., "Simulating the Effects of Structural Parameters on the Hydraulic Performances of Venturi Tube," Modeling and Simulation in Engineering, Vol. 2012, Article ID458368, 2012, 7 pages.
Baylar, A., Ozkan, F. and Unsal, M., 2010, "Effects of Air Inlet Hole Diameter of Venturi Tube on Air Injection Rate," KSCE Journal of Civil Engineering, Vol. 14, No. 4, pp. 489-492.(1)
Sadatomi, M., Kawahara, A., Matsuura, H. and Shikatani, S., 2012, "Micro-bubble Generation Rate and Bubble Dissolution Rate into Water by a Simple Multi-fluid Mixer with Orifice and Porous Tube," Experimental Thermal and Fluid Science, Vol. 41, pp. 23-30.
ANSYS, "CFX Ver15 User's Manual," 2015.
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