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폐타이어 열분해 공정에서 생산되는 Carbon Black의 냉각 열전달 특성에 대한 연구
박훈채 ( Hoon Chae Park ),최명규 ( Myung Kyu Choi ),최항석 ( Hang Seok Choi ) 한국폐기물자원순환학회 2019 한국폐기물자원순환학회지 Vol.36 No.7
In order to investigate the heat transfer of carbon black from waste tire pyrolysis, the particle cooling of carbon black was simulated using computational fluid dynamics (CFD). In the present study, the effects of cooling temperature and particle mixing were investigated. As the cooling temperature decreases, the cooling rate of carbon black increases. However, the particle mixing had a great influence on the particle-particle (wall) conductive heat transfer. The cooling rate of carbon black was more strongly influenced by particle mixing than the influence from cooling temperature. Also, during mixing cooling, the cooling efficiency according to the with or without of paddle screw was analyzed. The experimental and CFD analysis results can be further applied to the design of the screw conveyor cooler.
관 단면형상 변화에 따른 열전달 특성에 관한 수치해석적 연구
박훈채(Hun Chae Park),최항석(Hang Seok Choi),김석준(Seock Joon Kim) 대한설비공학회 2012 설비공학 논문집 Vol.24 No.7
Numerical study has been carried out to investigate heat transfer and pressure drop characteristics for streamlined shape tubes. The flow and thermal fields are investigated with varying diameter ratio of the tube ranging from 0.4 to 2.5 and Reynolds number ranging from 10,000 to 30,000. The results show that heat transfer per unit fan power is maximum at D2/D1 = 0.8. Furthermore, the heat transfer per unit fan power of streamlined shape tubes was compared with circular tube. The heat transfer per unit fan power of streamlined shape tube was larger than that of circular tube.
Fly ash에 의한 SCR 촉매의 침식 특성에 관한 수치해석적 연구
박훈채(Hun Chae Park),최항석(Hang Seok Choi),김석준(Seock Joon Kim),최연석(Yeon Seok Choi) 대한설비공학회 2010 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2010 No.6
The SCR catalyst in coal-fired power plant is eroded by the collision of fly ash on the catalyst face. However the erosion of SCR catalyst by the collision of fly ash has not been fully studied, especially in terms of fluid dynamics. Hence, in the present study, we focus on the gas and solid flows inside the SCR catalyst duct and their consequent effect on the erosion characteristics by fly ash. For this purpose, computational fluid dynamics is applied to investigate the two-phase flows and to evaluate the erosion rate for different flow and particle conditions. Also, the erosion rate and pressure drop of honeycomb shape are compared with corrugate shape. From the results, when the collision velocity of fly ash is increased, the erosion rate is enhanced and the erosion rate is decreased if the particle diameter is increased. It is noted that the erosion rate and pressure drop of the corrugate shape are lower than those of the honeycomb shape.
SCR 촉매층 형상변화에 따른 침식특성에 관한 수치해석적 연구
박훈채(Hun Chae Park),최항석(Hang Seok Choi),최연석(Yeon Seok Choi) 한국전산유체공학회 2011 한국전산유체공학회지 Vol.16 No.2
The SCR catalyst in cool-fired power plant is eroded by the collision of fly ash on the catalyst surface. However the ems ion of SCR catalyst by the collision of fly ash has not been fully studied, especially in terms of fluid dynamics. Hence, in the present study, we focus on the gas and solid .flows inside the SCR catalyst duct and their consequent effect on the erosion characteristics. For this purpose, computational fluid dynamics is applied to investigate the two-phase flows and to evaluate the erosion rate for different flow and particle injection conditions. Also, the erosion rate and pressure drop of commonly used square shape are compared with equilateral triangle and hexagon shapes. The pressure drop of SCR catalyst is increased when SCR catalyst surface area per unit volume increases. The erosion rate of SCR catalyst is enhanced when the particle velocity, mass flow rate of particle, particle diameter and cell density of SCR catalyst are increased. From the results, the pressure drop and erosion rate at the catalyst surface can be minimized by reducing cell density of SCR catalyst to decrease particle velocity and number of particle impacts.
건축자재로부터 방출되는 라돈의 실내 확산에 대한 수치해석적 연구
박훈채(Hoon Chae Park),최항석(Hang Seok Choi),조승연(Seung Yeon Cho),김선홍(Seon Hong Kim) 大韓環境工學會 2014 대한환경공학회지 Vol.36 No.5
전 세계적으로 라돈에 대한 관심이 증대되면서 실내 라돈 농도를 저감하기 위한 노력이 여러 분야에서 진행 중이다. 실내 라돈의 저감 기술 개발을 위해서는 라돈의 실내 유입 및 방출 차단에 대한 예측 및 평가방법에 대한 기술 개발이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 건축자재에서 방출되는 라돈의 실내 확산을 전산모델링 하여 해석적 방법과 비교하였으며, CFD 해석을 통하여 환기조건, 환기량, 건축자재 변화에 따른 건물 내 기류 특성과 라돈 농도를 평가하였다. 실내 라돈 농도는 실내 기류의 재순환 영역이 형성되는 곳에서 높게 분포하였으며, 환기량이 증가할수록 감소하였다. 건축자재별 실내 라돈 농도는 시멘트 벽돌이 가장 높았으며, 그 다음 에코카라트, 석고보드 순으로 나타났다. 본 연구의 결과는 실내 라돈 저감을 위한 건축재료의 선정과 실내 라돈 예측 및 평가 방법으로 적용이 가능할 것으로 판단된다. Growing concerns about harmful influence of radon on human body, many efforts are being made to decrease indoor radon concentration in advanced countries. To develop an indoor radon reduction technology, it is necessary to develop a technology to predict and evaluate indoor inflow and emission of radon. In line with that, the present study performed computational modelling of indoor dispersion of radon emitted from building materials. The computational model was validated by comparing computational results with analytical results. This study employed CFD (Computational Fluid Dynamics) analysis to evaluate the radon concentration and the airflow characteristics. Air change rate and ventilation condition were changed and several building materials having different radon emission characteristics were considered. From the results, the indoor radon concentration was high at flow recirculation zones and inversely proportional to the air change rate. For the different building materials, the indoor radon concentration was found to be highest in cement bricks, followed by eco-carats and plaster boards in the order. The findings from this study will be used as a method for selecting building materials and predicting and evaluating the amount of indoor radon in order to reduce indoor radon.
바이오 매스 급속 열분해 가스의 응축 모델링 기법에 관한 연구
박훈채(Park, Hun Chae),최항석(Choi, Hang Seok),최연석(Choi, Yeon Seok) 한국신재생에너지학회 2011 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.11
최근 석유, 가스, 석탄을 비롯한 화석연료의 다량 사용으로 기후변화, 대기오염 등의 환경문제 및 자원 고갈의 우려 때문에 바이오매스는 중요한 화석연료 대체 에너지 자원으로써 큰 관심을 받고 있다. 바이오매스 자원을 에너지로 전환하는 방법 중 하나인 급속 열분해 공정은 산소가 없는 상태에서 바이오매스를 열적으로 분해하여 액상 상태의 생성물을 회수하는 공정으로, 증기상의 열분해 가스를 응축하여 회수하게 된다. 바이오매스의 급속 열분해에 관한 연구는 주로 바이오매스의 종류와 열분해 조건에 따라 회수되는 바이오 원유의 수율 및 물리 화학적 특성에 관한 연구가 수행되고 있으나, 열분해 가스의 응축에 관한 연구는 응축에 수반되는 복잡한 물리적 현상 때문에 미진하다. 따라서 본 연구에서는 바이오매스의 급속 열분해를 통해 생성되는 증기상의 열분해 가스의 응축 현상을 모사 할 수 있는 모델링 기법에 대해 연구하였다. 급속 열분해 공정을 통해 생성되는 바이오 원유는 수백개의 화합물로 구성되어 있으며, 동일한 바이오매스를 사용한 경우라도 공정조건에 따라 바이오 원유에 포함된 화합물은 달라진다. 따라서 본 연구에서는 바이오 원유의 주요 화합물인 water, propanal, butanal, pentanal, phenol, guaiacol, coniferyl alcohol, formic acid, acetic acid, propanoic acid, butanoid acid를 대상으로 열분해 가스의 응축을 모사하였다. 본 연구에서는 응축 모델링 기법의 검증을 위해 실험결과와 비교하여 정확성을 검증하였으며, 본 연구의 결과를 활용하여 응축 조건 변화에 따른 급속 열분해 가스의 응축률을 예측하고, 이를 이용한 응축 열교환기 설계에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.