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복사 열전달이 있는 반투명 경사 다공칠층에서의 유체 안정성
유기풍,박흥목,이건홍,변재식 한국화학공학회 1995 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.33 No.3
복사에 의한 열 전달을 무시할 수 없는 경우, 유체로 포화되어 있는 반투명 다공질층에 대해 다공질층이 수평면과 이루는 각과 복사 열전달이 유체의 안정성에 미치는 영향을 조사하였다. 복사 열전달을 고려해야 하는 경우 안정한 상태에 있는 반투명 다공질층에서의 온도 분포는 비선형적이며, Rayleigh-Darcy수뿐만 아니라 복사 열전달에 대한 전도 열전달의 비, 경계면에서의 온도, 그리고 산란 계수(scattering albedo, ω_r) , 흡광 계수(extinction, β_r), 경계면에서의 방출율(Wall emissivity, ε_w)과 같은 복사 열전달에 대한 매개변수들이 유체 안정성에 영향을 미치게 된다. 여기서는 Darcy법칙을 만족하며, P₁근사법에 의해 변형된 복사 열전달식을 포함하는 지배 방정식에 선형 안정성 이론을 적용하여, 수평면과의 각 Φ와 복사 열전달이 안정한 상태에서의 온도, 유속 분포와 유체 안정성에 미치는 영향을 살펴보았다. 복사에 의한 열전달은 반투명 다공질층에서의 실질 열전도도를 증가시켜 유체가 불안정해지려는 경향을 억제하는 효과를 가진다. 따라서, 자연 대류 유발 조건을 나타내는 임계 Rayleigh-Darcy수를 증가시키며, 대류 cell의 크기를 감소시키는 역할을 하게 된다. 또한 수평면과의 각 Φ가 증가할수록 Ζ방향으로의 부력이 감소하게 되어 유체를 더욱 안정하게 하며, Ζ방향으로의 유동을 일으키기 위해 더 많은 양의 가열과 냉각을 필요로 하게 되어 대류 cell의 크기가 증가하게 된다. 본 연구의 결과는 aerogel과 같은 반투명 다공성 매질로 충전된 이중 단열재에서 열전달을 극소화시키는 입경 및 내부 공기 압력 예측 등 다공질층 설계에 유용하게 쓰일 수 있다. The onset of thermal convection in a translucent inclined porous layer is considered. Attention is focused on the effects of radiative heat transfer and inclined angle on the critical Rayleigh-Darcy number and the convection cell size. If we consider the contribution of radiative heat transfer, the basic temperature profile is non-linear and the thermal connective instability is influenced by the ratio of conduction to radiation heat flux, the temperatures at the boundary surfaces and radiative parameters such as wall emissivity(ε_w), scattering albedo(ω_r) and extinction coefficient(β_r) as well as the usual Rayleigh-Darcy number. In the present work, effects of inclination angle and radiative heat transfer on the basic state temperature profile and onset of connective instability are investigated with the help of linear stability theory employing Darcy's law and the radiative transport equation simplified by the P₁approximation. The increased effective thermal conductivity due to radiation inhibits the onset of convection and causes higher critical Rayleigh-Darcy number and smaller convection cell size. As the inclination angle increases, the effective buoyancy force decreases and the heating rate needed to induce convection increases due to the increased flow rate, resulting in larger critical Rayleigh-Darcy number and smaller critical wave number.
정익재,최용수,박흥목 한국지하수토양환경학회 1999 지하수토양환경 Vol.4 No.3
비소는 자연적인 환경 하에서 음이온적인 거동을 하며 조건의 변화에 따라 다양한 형태로 전환되는 물질이기 때문에 적당한 처리방법이 없는 형편이다. 본 연구의 처리방법은 광미에 과산화수소를 첨가하여 비산철로 불용화 하는 방법으로 실제 구봉광산의 광미를 이용하여 실험한 결과 비소와 철의 용출농도가 각각 84%와 93%가량이 감소되는 것으로 나타났으며, 순수한 황철광과 비소표준용액을 이용하여 과산화수소를 첨가하는 실험에서는 과산화수소의 첨가량에 따라 비소의 농도가 직선적으로 감소하는 것으로 나타났다. 재용출 실험에서는 철은 약 80%, 비소는 약 90%가 용출이 억제되어 장기적 안정성면에서도 우수한 것으로 나타났다. It is difficult to remedy tailings and soils including arsenic because arsenic compounds show anionic behaviour in natural condition and have chemical diversity by Eh/pH. This study was carried out to develop immobilization method of arsenic and iron in tailings and soils into ferric arsenate using hydrogen peroxide. According to experimental results, concentrations of arsenic and iron extracted from tailing of closed Gubong mine were reduced up to 84% and 93%, respectively. in this experiment. arsenic concentration decreased with an increase of hydrogen peroxide dosage. It was also showed that only 10% of arsenic and 20% of iron were extracted from the re-extraction experiments. Therefore, soil and tailing remedied by this method will be able to maintain long-time stability.