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농도분극현상을 이용한 담수화 과정에서의 나노채널 개수 및 운전조건 영향에 대한 실험 적 연구
이용남(Longnan Li),정정열(Jung-Yeul Jung),김대중(Daejoong Kim) 한국가시화정보학회 2015 한국가시화정보학회지 Vol.13 No.2
Concentration polarization(CP) phenomena show great potential on desalination technology. As we can control the dimension of silicon based nanochannel system, it can be used to model ion exchange membrane. In this study, to investigate the effect of nanochannel number and working conditions on the CP based desalination process, nanochannel based microfluidic system is fabricated. First, we optimized nanochannel number and working conditions to conduct visualization study on CP based desalination process. Second, we visualized the desalination process with fluorescent dye in the desalination chip. We also visualized that the particles also can be removed by the CP based desalination process.
나노유체역학 시스템에서 부동한 조건하의 농도분극 현상에 대한 수치해석적 연구
이용남(Longnan Li),김대중(Daejoong Kim) 대한기계학회 2013 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2013 No.12
In this paper, we studied the concentration polarization phenomena in nanofluidic system.In this system, two microchannels are connected by one nanochannel. When electric field applied through the nanochannel, concentration polarization phenomena occures at the inteface of microchannel and nanochannel. In this study, we applied finite element method to describe concentration phenomena with different applied voltage and surface charge density
밀폐공간 내의 고압가스 배관에서 파공 발생 시 시간에 따른 누출 가스의 가연영역 분포에 관한 수치해석적 연구
최진욱(Jinwook Choi),이용남(Longnan Li),이성혁(Seonghyuk Lee),김대중(Daejoong Kim) 대한설비공학회 2015 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2015 No.11
Leakage of flammable gas fuel on high pressure supply pipe can lead to critical incident like fire or explosion, especially in closed space. In this study, a numerical analysis was performed to investigate the distribution of concentration of leaked natural gas in a confined domain as time elapses. From the results of the calculation, flammable volume ratio and the concentration of gas with the height and time were assessed. Both upper region and lower region have high concentration of natural gas due to the vortex caused by the jet flow from the crack on high-pressure pipe. These data can be used to assess the risk of the closed facility and to calculate the evacuation time for workers.
누출공 크기에 따른 밀폐공간 내 수소 가스의 확산 특성
최진욱(Jinwook Choi),이용남(Longnan Li),박철우(Chul-Woo Park),이성혁(Seong Hyuk Lee),김대중(Daejoong Kim) 한국산학기술학회 2016 한국산학기술학회논문지 Vol.17 No.5
수소는 공해가 없는 청정에너지 자원으로, 이를 활용하기 위한 많은 연구가 진행되고 점차 생산 및 소비량이 늘어날 것으로 전망된다. 그러나 수소의 열화학적 특성 상 매우 높은 가연성을 가지며, 특히 밀폐공간에서 수소 가스가 누출되는 경우에 위험성이 높다. 본 연구에서는 전산유체역학 해석기법을 적용하여 밀폐된 공간 내부의 수소가스 누출 현상에 대한 수치해석 연구를 수행하였고, 실험결과와 비교하였다. 또한, 검증된 해석기법을 적용하여 누출공의 크기에 따른 가스 확산 거동에 대하여 해석하고 다양한 기법을 통해 분석하였다. 누출 시간 경과에 따른 공간 내의 가연영역을 누출공 크기 별로 확인하고, 가연영역의 체적분율을 통하여 누출공의 크기가 증가할수록 공간 내부의 가연영역은 급속히 성장함을 확인하였다. 또한 수소 가스의 누출량과 가연영역이 천장까지 성장하는 최소 소요시간 사이의 관계를 도출하였다. 특정 모니터링 지점에 서 가스 몰분율 분석을 통해 가스는 형상 규모의 영향을 받지 않고 등방적 특성으로 퍼져나감을 확인하였으며, 특정 지점에 서의 가스 농도는 누출구로부터 발생하는 주 유동의 효과와 밀폐공간에서의 가스 누적 효과를 모두 고려해야 함을 알 수 있었다. As a potential clean energy resource, the production and consumption of hydrogen gas are expected to gradually increase, so that hydrogen related studies are also increasing. The thermal and chemical properties of hydrogen result in its high flammability; in particular, there is a high risk if leaks occur within an enclosed space. In this study, we applied the computational fluid dynamics method to conduct a numerical study on the leakage behavior of hydrogen gas and compared these numerical study results with an experimental study. The leakage hole diameter was selected as an important parameter and the hydrogen gas dispersion behavior in an enclosed space was investigated through various analytical methods. Moreover, the flammable regions were investigated as a function of the leakage time and leakage hole size. We found that the growth rate of the flammable region increases rapidly with increasing leakage hole size. We also investigated the relation between the mass flow rate and the critical time when the hydrogen gas reaches the ceiling. The analysis of the monitoring points showed that the hydrogen gas dispersion behavior is isotropic and independent of the geometry. We found that the concentration of gas in an enclosed space is affected by both the leakage flow rate and amount of gas accumulated in the enclosure.