선형-선형 다중회귀분석을 이용한 충격기류식 여과집진장치에서 벤츄리 설치가 압력손실에 미치는 영향

정문섭,장경민,서정민 한국도시환경학회 2021 한국도시환경학회지 Vol.21 No.3

The aim of this study is to predict the pressure drop due to the presence or absence of Venturi under various operating conditions such as filtration velocity, pulse pressure and interval, and dust concentration using linear-linear regression model and use it as an efficient operating condition and economic data for a shock-type filter collection system. A pilot filtration collector with a filter area of 6 m2 was used, and the filtering pressure drop was measured according to filtration velocity, inlet concentration, pulse pressure, pulse interval, and the flow and absence conditions of the Venturi installation by a steel plant. The SAS 9.4 program (SAS Institute, USA) was used to predict and to determine the effects of filtration velocity (Vf), inlet concentration (Ci), pulse pressure (Pp) and interval (Pi), presence or absence of venturi, etc. and also analyze the changes in pressure drop according to the presence of Venturi using the linear-linear multiple regression model, and the least-squares estimation method (OLS). The results re shown below. In order to minimize the pressure drop, the improvement in efficiency is expected to be 20.3% when the Venturi is installed, and the order of contributing to the pressure drop is filtration rate> pulse pressure> inlet concentration> pulse interval. 본 연구는 선형-선형 다중회귀모형을 통해 여과속도, 탈진압력, 탈진간격, 입구농도 등의 운전조건에서 벤츄리 설치가압력손실에 미치는 영향을 예측하여 충격기류식 여과집진장치의 효율적인 운전조건과 경제적인 설계 기초자료로 활용하고자 하였다. 여과면적 6 m2인 파이로트형 충격기류식 여과집진장치를 이용하여 제철소 coke분진으로 여과속도, 입구농도, 탈진압력, 탈진간격 및 벤츄리 설치 유·무의 조건에 따라 여과포 압력손실을 측정하였으며, 여과포 압력손실(P)의변화에 기여하는 여과속도(Vf), 입구농도(Ci), 탈진압력(PP), 탈진간격(Pi), 벤츄리 설치 유·무 등에 따른 영향력을 파악하기 위해 SAS 9.4(SAS Institute, USA) 프로그램으로 통상적인 최소자승 추정법(Ordinary Least Square; OLS)인 선형-선형의 다중회귀모형 함수를 이용하여 벤츄리가 압력손실에 미치는 영향을 예측하였다. 예측 결과를 종합해 보면 압력손실최소화를 위해서 벤츄리를 설치할 경우 20.3% 효율 향상이 기대되며, 압력손실에 기여하는 순서는 여과속도(Vf) > 탈진압력(Pp) > 입구농도(Ci) > 탈진간격(Pi)임을 알 수 있었다.

AMTEC의 소디움액체 순환윅에서 압력손실 및 열손실해석

이기우(Ki Woo Lee),이욱현(Wook Hyun Lee),이석호(Seok Ho Rhi),이계복(Kye Bock Lee) 대한기계학회 2012 大韓機械學會論文集B Vol.36 No.9

AMTEC기술은 열을 직접 전기로 변환시키는 기술로서 소디움을 작동유체로 사용하고 있으며, 작동유체의 순환은 모세관윅을 사용한다. 순환계통에는 증발부윅, 순환윅 및 응축부윅으로 구성되고, 각각의 윅은 소디움의 액체 또는 증기가 순환하면서 압력손실이 발생하므로 소디움의 순환을 위해서는 증발부윅의 모세관압력이 윅내의 총압력손실보다 커야만 한다. 본 연구에서는 100 watt급의 AMTEC시제품설계을 위해 소디움의 순환계통으로 구성되는 증발부윅, 순환윅 및 응축부윅에서의 압력손실과 증발부에서 응축부로의 열손실을 순환윅의 직경과 길이에 대해 분석하여 증발부윅의 소결입자 직경과 순환윅의 설계에 활용하코저 하였으며, 분석결과에서 순환계통의 총압력손실보다 큰 모세관압력을 위해서는 증발부윅의 소결입자크기는 10 μm이 적합한 결과를 얻었다. An AMTEC (alkali metal thermal electric converter) is a device that is used for the direct conversion of heat to electricity. Sodium is used as the working fluid, and its circulation is driven by a capillary wick. The wicks used for circulation include an evaporator wick, artery wick, and condenser wick, and each wick has a pressure drop because of the circulation of liquid and vapor. For the circulation of sodium, the capillary pressure of the evaporator wick must be greater than the total pressure drop in the wicks. In this study, the pressure drop in the evaporator wick, artery wick, and condenser wick and the heat loss from the evaporator to the condenser through the artery wick were analyzed for the design of a 100 WAMTEC prototype. It was found that a particle diameter of 10 μm is suitable for the evaporator wick to maintain a capillary pressure greater than total pressure drop in the circulation loop.

공조설비 소음저감장치의 설계방법에 따른 압력손실 변화에 대한 실증적 연구

오진우 대한설비공학회 2024 설비공학 논문집 Vol.36 No.2

본 연구에서는 공조설비의 일반적인 소음저감장치인 소음기와 방음루버의 설계요소에 의한 압력손실의 변화를 분석하고자 실제크기의 다양한 제품을 제작하여 풍속조건별로 시험을 수행하였으며 그 결과는 다음과 같다. (1) 소음기의 경우 압력손실은 소음기의 길이증가, 개구율 감소, 스플리터에 의한 분할면 수 증가에 비례하며 방음루버의 경우 스플리터 형상의 복잡성으로 인해 동일 길이의 소음기에 비해 높은 압력손실 값이 측정되었다. (2)동일제원의 소음기보다 방음루바의 압력손실값이 더 크게 나타나 최대 2배까지도 차이가 발생하는 것으로 확인하였다. 다만 방음루바의 길이가 2000 L 이상으로 길어지는 경우 스플리터의 굴곡각이 감소하면서 소음기의 특성과 유사해지는 경향을 보인다. (3) 동일 시스템 풍량조건에서 방음장치를 통과한 풍속은 최소 1.6 m/s~최대 14.4 m/s 까지 설계안에 따라 큰 편차를 보인다. 이러한 편차는 압력손실 차이에 의한 것으로 공조설비 선정 및 공조덕트 설계에서 정상운전 및 효율을 위해 압력손실 수준을 극복할 수 있는 설계가 고려되어야 한다. 본 연구의 시험결과를 통해 현실적인 소음저감장치의 설계안에서 효과적인 설계방향을 수립하는데 참고할 수 있는 시험을 수행하였다. 측정결과 설계안에 따른 압력손실값의 차이가 큰 것을 확인하였으며 고사양 소음저감장치를 사용하기 전 설비 운용을 위한 압력손실을 고려하여 방음장치를 설계해야 한다. 특히 방음루버의 경우, 소음기에 비해 높은 압력손실을 나타내므로 풍속이 강하거나 소음저감효과의 극대화를 위해 내부 형상이 복잡한 경우 높은 압력손실로 인한 설비 운용 문제가 발생할 수 있으므로 유의해야 한다. The purpose of this study was to evaluate the impact of noise mitigation device design on pressure drop changes in HVAC equipment. The pressure loss by the noise mitigation device was measured and the change of pressure drop according to the noise mitigation device design was analyzed. Since the main factors determining the pressure loss are the dynamic loss coefficient due to the shape of the noise mitigation device and the flow rate, the pressure loss was tested by varying the length and shape of the noise mitigation device and applying the flow rate step by step. Representative noise mitigation devices for HVAC equipment were silencers and acoustic louver. The noise reduction theory of the two devices is the same but the difference between the two devices is the internal shape. The pressure loss is proportional to the complexity and length of the internal shape of the noise mitigation device. In the case of the silencer, the length is the main factor due to the relatively low dynamic loss coefficient, while for the acoustic louver with a bending shape of a splitter, a higher-pressure loss was measured compared to the silencer and the main factor is the bending angle rather than the length.

충격기류식 여과집진장치에서 최적의 탈진 분사거리 예측

김기풍,조재환,서정민 한국도시환경학회 2022 한국도시환경학회지 Vol.22 No.3

In this study, the optimal injection distance that minimizes pressure drop was derived by statistical estimation using the OLS method of the SAS 9.4 program, and it was intended to be utilized as basic data for efficient operating conditions and economical design of the Pulse air jet type bag filter. The pressure drop of 540 pieces according to the operating conditions was measured using the pressure drop tested with the coke dust of the P-steel Pulse air jet type bag filter. As a result of previous studies, it can be seen that the design factor that has the most influence on the pressure drop is the filtration velocity, so the data were classified based on the filtration velocity. Therefore, it is summarized in an equation that considers only the effect of pressure drop and injection distance. It was found that the optimal Injection distance was 102 mm when the filtration speed was 1.25 m/min, the optimal Injection distance was 100 mm when the filtration speed was 1.5 m/min, and the optimal Injection distance was 108 mm when the filtration speed was 1.75 m/min. Therefore, it was found that the optimal injection distance from the blow tube to the filter bag was optimally designed to be between 100 mm and 110 mm. 본 연구는 SAS 9.4 프로그램의 OLS방식으로 통계 추정하여 압력손실을 최소로 하는 최적의 분사거리를 도출하여 충 격기류식 여과집진장치의 효율적인 운전조건과 경제적인 설계 기초자료로 활용하고자 하였다 . P제철소 충격기류식 여과 집진장치의 Coke분진으로 실험한 압력손실을 이용하여 운전조건에 따른 540개의 압력손실을 측정하였다 . 앞선 연구들 의 결과로 압력손실에 가장 많은 영향을 주는 설계 인자가 여과속도임을 알 수 있어 여과속도를 기준으로 데이터를 구분 하였으며 도출된 추정식에 입구농도 , 탈진압력 , 분사간격의 평균 데이터 수치를 대입하여 압력손실과 분사거리의 영향만 을 고려한 식으로 정리하였다 . 여과속도가 1.25m/min일 때 최적의 분사거리는 102 mm, 여과속도가 1.5m/min일 때 최 적의 분사거리는 100mm, 여과속도가 1.75m/min일 때 최적의 분사거리는 108 mm임을 알 수 있었다 . 따라서 , Blow Tube에서 여과포까지의 최적 분사거리는 100 mm ~ 110 mm 사이로 설계하는 것이 압력손실을 최소화 시킬수 있음을 알 수 있었다 .

곡관과 연속된 경사관 내에서 유동하는 아이스슬러리의 압력손실에 미치는 유속의 영향

박기원,김규목 대한설비공학회 2005 설비공학 논문집 Vol.17 No.7

This study experimented to understand the effects of transporting ice slurry through elbow and inclined tube. And at this experiment it used propylene glycol-water solution and a diameter of about 2 mm ice particle. The experiments were carried out under various conditions, with velocity of water solution at the entry ranging from 1.0 to 3.5 m/s and elbows and inclined tubes of 4 kinds angle with 30 , 45 , 90 and 180 . The pressure drop between the tube entry and exit were measured.According to angle of bending, the highest pressure drop was measured at 30 elbow and the lowest pressure drop was measured at 90 elbow, and there are only a little differences of pressure drop between 45 elbow and 180 elbow. According to angle of inclined tube, the highest pressure drop was measured at 90 inclined tube and the pressure drop at 45 , 30 , 180 inclined tubes were lower successively. The lowest pressure drop in elbows and inclined tubes was measured at velocity of 2.0∼2.5 m/s and concentration of 10 wt%.

쓰레기 관로이송 시스템에서의 관로 압력손실 평가

김동우(Dong-Woo Kim),장춘만(Choon-Man Jang) 대한기계학회 2007 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2007 No.5

This paper describes on pressure drop in a circular pipe of refuse collecting system. The flow characteristics inside the circular pipe are analyzed by three-dimensional Navier-Stokes analysis. In numerical analysis, an organic waste is modeled using the data obtained by site survey. Pressure drop obtained by numerical simulation is compared to the value obtained by experimental measurements for the two kinds of pipe; straight and bended type. The pressure drop obtained by numerical simulation has a good agreement with that of experiments. It is noted that the accurate prediction of pressure drop in the waste pipe is very important to determine the performance of turbo blower used in making a suction pressure in the waste pipe. Especially, the pressure drop for an organic waste is analyzed according to the mass flow rate of waste.

평판휜 열교환기의 건표면, 습표면 열전달 및 압력손실에 관한 연구

민창근,조진표,오왕규,김내현 대한설비공학회 2004 설비공학 논문집 Vol.16 No.3

In this study, dry and wet surface pressure drop and heat transfer characteristics of heat exchangers having plain fins were investigated. Nine samples having different fin pitches and rows were tested. The wet surface heat transfer coefficient was reduced from experimental data using enthalpy-potential method. The wet surface heat transfer coefficients were approximately equal to the dry surface values except for one row configuration. For one row configuration, the wet surface heat transfer coefficients were approximately 30% lower than the dry surface values. For the pressure drop, the wet surface yielded approximately 30% higher values compared with the dry surface counterpart. Data were compared with existing correlations.

스월 베인 단방향 사이클론의 볼텍스 파인더 형상이 사이클론 성능에 미치는 영향

짱슈어,신원규 대한기계학회 2022 大韓機械學會論文集B Vol.46 No.12

The uniflow cyclone has advantages of a simple structure and low pressure loss compared with other types of cyclones, but its particle collection efficiency is not high. In this study, by optimizing the shape of a vortex finder, a swirl vane uniflow cyclone with low pressure loss and high particle collection efficiency was designed. When the inlet flow rate was 500 lpm, the 50% cutoff diameter and pressure loss of the swirl vane uniflow cyclone were 1.30 μm and 452 Pa, respectively. The performance of the cyclone was compared based on the Stokes number corresponding to 50% cutoff diameter and the pressure loss coefficient (ξ). The swirl vane uniflow cyclone designed in this study showed almost the same performance as that of the excellent tangential cyclones. 단방향 사이클론은 다른 형태의 사이클론에 비해 구조가 간단하고 압력손실이 작은 장점이 있지만, 입자포집효율은 높지 않은 편이다. 본 연구에서는 볼텍스 파인더의 형상을 최적화하여 압력손실이 작으면서 입자포집효율이 높은 스월 베인 단방향 사이클론을 설계하였다. 입구 유량이 500 lpm인 경우 스월 베인 단방향 사이클론의 절단입경과 압력손실은 각각 1.30 μm와 452 Pa로 나타났다. 50% 절단입경에 해당하는 스톡스수( )와 압력손실계수(ξ)를 기준으로 사이클론의 성능을 비교하였다. 본 연구에서 설계한 스월 베인 단방향 사이클론은 기존에 성능이 우수한 것으로 알려진 접선식 사이클론과 동등한 성능을 보여주었다.

〈학술논문〉 : 탱크 세정기의 분사길이 증대를 위한 저압력손실 관로 시스템 설계

성태홍(Tae hong Sung),조민우(Min Woo Cho),함성훈(Sung Hun Ham),김동(Dong Kim),이승재(Sueng Jae Yi),김경천(Kyung Chun Kim) 대한기계학회 2010 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2010 No.11

Tank cleaning machine is mostly used to clean an inner wall of crude tank like VLCC(Very Large Crude Container). Tank cleaning machine uses high pressure liquid jet that strikes the inner wall of crude oil tank. In tank cleaning machine performance, jet length of the nozzle system is seemed to be most critical factor. And the jet length is closely related to the outlet total pressure. In this paper, pressure drop in ?18, ?32 nozzle system is quantitatively investigated using analytic and numerical methods. Numerical results shows that the sum of minor losses is much higher than that of major losses especially in ?32 nozzle system and model modification of original ?32 TCM model is needed to be re-modeled. Finally, additional CFD analysis on modified TCM model is performed to predict the pressure gain according to the remodeling of the ?32 nozzle system.

마이크로휜관 내 단상 냉각 유동 열전달 및 압력 강하 특성에 관한 실험적 연구

한동혁,이규정 대한설비공학회 2002 설비공학 논문집 Vol.14 No.3

Experiments on the single phase cooling heat transfer and pressure drop with microfin tubes were performed using water as a test fluid. Experimental data were obtained in the range of Reynolds number 3000∼40000 and Prandtl number 4∼6. The data of microfin tubes presented the characteristics of rough surface tube in pressure drop and heat transfer. Experimental data were compared with the heat transfer and friction factor correlations of smooth tubes. Heat transfer enhancements of microfin tubes were lower than pressure drop penalty factors. The helix angle is more significant parameter in both of the pressure drop and heat transfer than the relative roughness. The correlations of Nusselt number and friction factor were suggested for the tested microfin tubes. Maximum deviations between correlations and experimental data were within ±15% for Nusselt number and ±10% for friction factor.