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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 허남건
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 서강대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수2
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혈액산화기의 열교환기와 산화기에 사용되는 중공섬유 멤브레인에서의 유동과 열 및 산소전달은 혈액산화기 연구의 주된 관심사지만 그 미소한 구조로 인해 실험이 제약되며 수치해석에도 큰 계산비용이 따른다. 본 연구에서는 계산비용을 절약하기 위해 다공매질 모델링을 이용한 semi-microscopic 방법을 적용하여 혈액산화기의 유동, 열 및 산소전달을 수치해석했다. 혈액산화기의 중공섬유 멤브레인은 미소 단위체의 반복구조로 표현될 수 있다. 이러한 특성을 이용해 중공섬유 멤브레인의 미소 단위체와 주기경계조건을 이용한 유동해석을 수행하여 중공섬유 멤브레인의 유동저항과 열전달 모델을 도출했다. 도출된 모델을 이용해 중공섬유 멤브레인을 다공매질로 모델링했으며, 혈액산화기의 산소전달에 대한 무차원 경험식을 이용한 산소의 수송방정식을 수치해석에 도입하여 산소전달을 고려했다. 위와 같은 방법으로 혈액산화기의 기본설계 모델에 대한 수치해석을 수행하여 유동과 열 및 산소전달 특성을 분석했으며, 이를 토대로 열교환기와 산화기에 대한 설계개선을 수행했다. 그 결과 유동저항과 열교환 성능이 개선된 열교환기 유로설계와 낮은 유동저항과 균일한 유동분포가 나타나는 산화기 유로설계를 제안했다.
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