초록 ▼

원심력장에서 고-액 혼합물의 여과 분리시 임의의 원심력에서 액체를 함유한 고체입자층은 충분한 시간이 지나면 평형에 도달하게 되는데 이러한 여과과정 시작으로부터 평형상태까지의 비정상상태에서 계의 액체함량은 액체의 모세관 흐름및 액체막 흐름으로 설명할 수 있다. 본 연구에서는 실제의 경우 모세관 흐름은 액체막 흐름에 비하여 매우 빠르기 때문에 액체함량은 측정가능한 시간범위에서는 모세관흐름에만 의존한다고 볼 수 있으므로 분리조작 초기의 최대 액체막 두께를 모세관의 반경이라는 가정하에 액체함량을 원심력의 크기, 고체입자충전층의 높이 및 분

원심력장에서 고-액 혼합물의 여과 분리시 임의의 원심력에서 액체를 함유한 고체입자층은 충분한 시간이 지나면 평형에 도달하게 되는데 이러한 여과과정 시작으로부터 평형상태까지의 비정상상태에서 계의 액체함량은 액체의 모세관 흐름및 액체막 흐름으로 설명할 수 있다. 본 연구에서는 실제의 경우 모세관 흐름은 액체막 흐름에 비하여 매우 빠르기 때문에 액체함량은 측정가능한 시간범위에서는 모세관흐름에만 의존한다고 볼 수 있으므로 분리조작 초기의 최대 액체막 두께를 모세관의 반경이라는 가정하에 액체함량을 원심력의 크기, 고체입자충전층의 높이 및 분리조작 시간의 함수로 나타내었다.
실험장치로는 회분식 원통형 원심력여과장치를 사용하였으며 5가지 크기의 glass beads층에 증류수를 함유시켜 실험하였다. 실험은 충전층의 높이 12mm, 24mm, 및 36mm에서 조작시간 240초까지, 그리고 원심력은 800G 까지 변화시켜 수행하였다.
실험결과 본 연구에서 유도한 이론식이 실험범위내에서 입자충전층의 탈액체과정을 잘 나타내며 원심력장에서 측정한 모세관 액체상승높이는 중력장에서 측정한 값과 비교하여 만족할 만 하였다.

Abstract ▼

Under a centrifugal force a dewatering system reaches an equilibrium at the end of the process and is in unsteady state from the beginnins to the end of the process and this unsteady state process can be explained by capillary and film liquid flows on the surfaces of the particles. But due to the fa

Under a centrifugal force a dewatering system reaches an equilibrium at the end of the process and is in unsteady state from the beginnins to the end of the process and this unsteady state process can be explained by capillary and film liquid flows on the surfaces of the particles. But due to the fact that the capillary liquid level drops quickly, the measurable liquid content of a packed bed can be explained by the film liquid flow only. The liquid content of a packed bed was, therefore, shown as the function of centrifugal force, operation time and the height of the packed bed under the assumption that the maximum film thickness in the packed bed at the beginning of the dewatering process was equal to the average capillary radius.
A batch type cylindrical tube centrifuge was used in this study. The experiment was performed with 6 size glass beads that were wetted with distilled water and packed bed height of 12mm, 24mm and 36mm. Operation time was varied from 3 to 240 seconds and centrifugal force from 1 to 800 G.
The theoretical equation derived in this study described the experimental dewatering process well and the capillary rise height measured in the centrifugal force field agreed with that in the gravitational force field.

목차 Contents

• 1. 서론...7
• 2. 연구의 배경...9
• 2.1 고체입자층의 액체함량...9
• 2.2 고체입자층으로부터의 탈액체과정...11
• 3. 이론식의 유도...13
• 4. 실험방법 및 재료...18
• 4.1 입도와 밀도 및 기공율...18
• 4.2 실험방법...19
• 5. 실험결과 및 고찰...22
• 5.1 모세관액체상승높이...22
• 5.2 원심력에 따른 고체입자층의 액체함량...22
• 5.3 조작시간에 따른 고체입자층의 액체함량...28
• 6. 결론...34
• 기호설명...35
• 참고문헌...37