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NTIS 바로가기한국액체미립화학회지 = Journal of ilass-korea, v.24 no.1, 2019년, pp.15 - 20
The agitator is an important industrial instrument widely used for mixing various solutions in the industrial field. In this study, the optimized design of the helical ribbon type impeller, which is mainly used for the stirring of the high viscosity solution, is carried out by CFD analysis. For this...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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Design Exploration은 무엇인가? | 최적화 해석은 ANSYS사에서 제공하는 최적화 프로그램인 Design Exploration을 사용하였다(7). Design Exploration은 실험계획법(DOE : Design of Experiment)에 의해 추출된 해석 점을 바탕으로 최적화 목적함수(Objective Function)를 구성하는 반응 표면(Response Function)을 만들어 목적함수의 최대 및 최소 점을 구하는 방법을 기본으로 하는 최적화 방법이다. 최적화를 위한 첫번째 단계는 반응표면을 구성하는 최적의 실험계획(해석조건 : 75개 선정)을 수립한 후 각각의 해석조건에 따른 임펠러의 교반성능(ηp)을 전산해석을 통해 구하는 것이다. | |
고점도 용액의 교반용 임펠러의 문제점은? | 고점도 용액의 교반용 임펠러는 주로 저속에서 고 축력으로 회전하면서 용액을 섞어주는 기능을 수행하는것으로 교반용액의 고점도 특성으로 인해 교반과정 중표면공기 중 일부가 교반용액 속으로 섞여 들어가는 현상이 발생하게 된다. 그러므로 전산 유동해석을 통해 임펠러의 교반특성을 규명하기 위해서는 교반과정 중 공기가 유입되는 현상까지를 고려한 다상 유동해석을 수행할 필요가 있다. | |
임펠러 효율을 위해서는 날개를 어떻게 설계하는 것이 좋은가? | 교반성능은 얼마나 적은 에너지를 사용하여 효율적으로교반기의 용액을 토출하는가를 나타내는 일종의 교반기용 임펠러 효율과 같은 값으로 최적화 목적함수로 사용하였다. 교반성능 측면에서 계산 결과를 살펴보면 날개의 폭은 다소 작은 경우가, 그리고 길이의 경우는 다소긴 영역에서 최고의 값을 가지고 있음을 확인할 수 있다. 그리고 날개의 감긴 수 경우 작은 값을 가지는 것이오히려 유리하다는 것을 보여주고 있다. |
K. Takahashi, M. Sasaki, K. Arai and S. Saito, "Effects of Geometrical Variables of helical Ribbon Impellers on Mixing of Highly Viscous Newtonian Liquids", J. of Chemical Engineering of Japan, Vol. 15, No. 3, 1982, pp. 218-224.
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ANSYS Workbench DesignXplorer User's Guide, Release 18.2.
ANSYS CFX-Solver Modeling Guide, Chapter 12, Release 18.2.
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