이수의 유동 특성 분석을 위한 고체-액체 2상 유동의 전산유체역학적 유효성 검토

최용석; 박재현; 배재환; 이봉희; 김정환

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자료유형: 학술저널

저자정보: 최용석 (한국조선해양기자재연구원 부산연구본부) 박재현 (한국조선해양기자재연구원 부산연구본부) 배재환 (한국조선해양기자재연구원 부산연구본부) 이봉희 (한국조선해양기자재연구원 부산연구본부) 김정환 (한국조선해양기자재연구원 부산연구본부)

저널정보: 해양환경안전학회 해양환경안전학회지 해양환경안전학회지 제24권 제5호

발행연도: 2018.1

수록면: 611 - 618 (8page)

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본 연구에서는 이수의 유동 특성을 분석하기 위한 기초 연구로서 상용 코드인 ANSYS CFX 14.5를 이용하여 고체-액체 2상 유동에 대한 수치해석적 연구를 수행하였다. 고체-액체 2상 유동 현상을 모사하기 위해서 균질류 모델과 분리류 모델을 사용하였다. 분리류 모델에서는 Gidaspow의 항력모델을 적용하였으며, 고체 입자에 운동 이론 모델을 적용하였다. 기존의 실험 결과를 기반으로 본 연구에서 사용한 수치해석 모델의 유효성을 검토하였으며, 수치해석은 직경 54.9 mm, 길이 3 m의 수평관에서 체적 분율 0.1~0.5, 속도 1~5 m/s 범위에서 수행되었다. 그리고 압력강하와 고체 입자의 체적 분율 분포를 확인하였으며, 압력강하는 균질류 모델과 분리류 모델이 각각 MAE 17.04 %, 8.98 % 이내에서 실험결과를 잘 예측하였다. 관의 하부에서 높은 체적 분율이 나타나며, 상부로 갈수록 체적 분율은 감소하였다. 그리고 속도가 증가할수록 높이 변화에 따른 체적 분율 분포의 변화는 감소하였으며, 수치해석 결과는 이러한 유동 특성을 잘 예측하였다.

#전산유체역학 #이수 #균질류 모델 #수치해석 #분리류 모델 #고체-액체 2상 유동 #고체 입자

참고문헌 (15)

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안병기 / 2012 / 반 잠수식 시추선 및 주요장비에 대한 이해 / 한국해양공학회지 26(6):86~92

최용석 / 2014 / 병렬 채널에서의 단상 유동 압력 강하 특성에 관한 실험 및 수치해석 / 수산해양교육연구 26(5):1090~1095

최용석 / 2017 / 단상 모델을 이용한 알루미나/물 나노유체 열전달 특성에 관한 수치해석 / 한국마린엔지니어링학회지 41(7):612~618

Corcione, M. / 2011 / Empirical Correlating Equations for Predicting the Effective Thermal Conductivity and Dynamic Viscosity of Nanofluids / Energy Conversion and Management 52(1):789~793

Ekambara, K. / 2009 / Hydrodynamic Simulation of Horizontal Slurry Pipeline Flow Using ANSYS-CFX / Industrial & Engineering Chemistry Research 48(17):8159~8171

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