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사이클론 desander의 inner-inlet 형상 변화에 의한 입자 제거 효율 변화 분석
안성율(Seongyool Ahn),박영수(Yeongsu Park),홍세윤(Seyoon Hong),박종혁(Jonghyeok Park),이명옥(Myungok Lee),성호진(Hojin Sung) 한국환경에너지공학회 2023 한국열환경공학회 학술대회지 Vol.2023 No.2
온실 가스 문제는 전 세계적으로 해결해야 하는 숙제이며, 모든 국가에서 이를 규제하기 위한 움직임을 가져가고 있다. 하지만, 탄소 기반의 산업 체계가 구축된 현 시점에서 완전한 탈탄소 사회 사이를 연결할 수 있는 최소한의 온실가스를 배출하는 기술의 개 발 또한 필요하다. 자원의 고갈 문제를 겪었던 석유의 경우, 셰일 오일 기 술의 개발로 향후 에너지 페러다임의 전환까지 자원 고갈 문제를 해결할 수 있게 하였다. 본 연구에서는 셰일 오일 추출 과정에서 FWKO 앞단에서 고체 형상의 불순물을 제거하기 위한 Desander의 내부 유도에 inner-inlet을 추가함에 따라 입자 크기에 따른 분리 효율을 분석하기 위하여 FLUENT를 이용하여 전산 수치해석을 진행하였다. 전산 수치해석의 모델 검증을 위해서 기존 논문의 데이터를 이용하였으며, 주요 형상 변수에 따른 입자 제거 효율을 점검하였다.
안성율(Seongyool Ahn),박영수(Yeongsu Park),홍세윤(Seyoon Hong),박종혁(Jonghyeok Park),이명옥(Myungok Lee),성호진(Hojin Sung) 한국환경에너지공학회 2023 한국열환경공학회 학술대회지 Vol.2023 No.2
온실 가스 규제로 인한 산업 기반 대전환에 따라 탄소 기반의 기존 산업에서 수소 기반의 산업으로 전환되는 과도기에 접어들고 있으나, 이러한 변화는 많은 시간과 경제적 문제를 해결해야 한다. 이러한 과도기에서 기존 탄소 기반의 산업계를 효율적으로 활용하는 문제를 잘 해결해야 하며, 탄소 기반 자원의 고갈 문제 역시 해결해야 한다. 셰일 오일 기술은 이러한 탄소 기반 산업의 자원 고갈 문제를 해결할 수 있는 방법의 하나로 많은 연구가 진행되고 있으나, 국내 연구는 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 셰일 오일 추출 과정에서 FWKO 앞단에서 고체 형상의 불순물을 제거하기 위한 Desander의 배출수를 재순환하여 사이클론 하단부에 직접 분사하여 , 내부 vortex 형성 및 입자 분리 효율이 어떻게 변화하는지에 대한 연구를 FLUENT를 이용한 전산 수치해석을 통하여 진행하였다. 전산 수치해석의 모델 검증을 위해서 기존 논문의 데이터를 이용하였으며, 주요 형상 변수에 따른 입자 제거 효율을 점검하였다.
배출수 재순환에 따른 디샌더 내부 유동 변화 CFD 해석
안성율,성호진,장지웅,정인식 (사)한국환경에너지공학회 2023 열환경공학 Vol.18 No.2
The transition from carbon-based to hydrogen-based industries is now started to correspond to greenhouse gas regulations, but these changes cause economic problems. To cover the problem, it takes many times. So, efficiently utilizing the existing carbon-based industry is still important with eco-technologies. Moreover, it is also important concern to secure energy resources. Shale oil technology is one of the ways to solve the resource depletion problem, and many studies are being conducted. Desander is an important part in the process to protect major machines. In this study, the discharged liquid of a desander is sprayed directly to the lower end of the cyclone to enhance internal vortex formation and particle separation efficiency. The flow inside of the desander would be changed by the recirculated liquid and it has been analyzed by means of numerical investigation. The analysis results show that when the discharged liuid is recirculated, the internal vortex is more reliably formed comparing to non-recirculated case. This phenomenon improves the separation efficiency of solid particles at the boundary layer between the external vortex and the internal vortex. However, when the discharged water above a certain level is recycled, the region of the internal vortex occupies too large an area in the inner flow of the cyclone, which adversely affects the formation and particle separation process of the external vortex.