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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 尹鱗
- 발행연도
- 2019
- 저작권
- 한밭대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수12
이 논문의 연구 히스토리 (4)
2019
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CS (Carbon Capture, Transportation and Storage) 공정 중 수송단계에서 이산화탄소에 포함된 불순물은 응축 열전달계수 및 압력강하에 영향을 준다. 이에 따라 본 연구에서는 CCS 수송조건에 따른 불순물을 포함한 이산화탄소의 응축 열전달계수 및 압력강하에 대한 특성을 실험적으로 파악하고자 한다.
실험장치는 칠러 2대, 항온조 1대, 시험 부, 그리고 데이터 처리장치 2대 등으로 이루어져있다. 시험부의 총 길이는 4000 mm 이며, 수중매립조건을 모사하기 위해 가장 외측 직경 50 mm의 PVC관 내부에 브라인을 채웠다. PVC관의 중앙에는 이산화탄소를 위한 직경 12.7 mm의 동관이 자리 잡고 있으며, 이산화탄소 용 동관의 표면 온도를 직접적으로 측정하기 위하여 납땜을 이용하여 T-type 열전대를 부착시켰다. 불순물을 포함한 이산화탄소의 응축 열전달계수 및 압력강하는 불순물(N2)의 몰농도를 1 ? 5%, 수송 온도는 20 ? 30oC, 해수온도는 4oC, 그리고 질량유속은 500, 600, 그리고 700 kg?m-2?s-1 에서 측정되었다.
이산화탄소 혼합물의 열전달계수는 건도가 증가함에 따라 열전달계수도 증가하는 것을 확인했다. 또한 불순물의 몰농도, 압력, 질량유속이 열전달계수 및 압력강하에 영향을 미쳤다. 불순물을 포함한 이산화탄소의 열전달계수는 기본적으로 순수 이산화탄소의 특성을 나타내며, 그때의 정량적인 수치는 불순물에 영향을 받는 것으로 판단된다. 불순물을 포함한 이산화탄소의 압력강하는 순수 이산화탄소의 압력강하보다 낮게 나타났다.
유동 양식 선도를 이용하여 순수 및 불순물이 포함된 이산화탄소의 유동형태를 예측했으며, 대부분 환상 유동을 보였다. 기존 모델로 예측한 열전달계수 및 압력강하는 실험값 기준 각각 81.7%, 과대 예측, 16%의 과소 예측함을 보였다.
실험장치는 칠러 2대, 항온조 1대, 시험 부, 그리고 데이터 처리장치 2대 등으로 이루어져있다. 시험부의 총 길이는 4000 mm 이며, 수중매립조건을 모사하기 위해 가장 외측 직경 50 mm의 PVC관 내부에 브라인을 채웠다. PVC관의 중앙에는 이산화탄소를 위한 직경 12.7 mm의 동관이 자리 잡고 있으며, 이산화탄소 용 동관의 표면 온도를 직접적으로 측정하기 위하여 납땜을 이용하여 T-type 열전대를 부착시켰다. 불순물을 포함한 이산화탄소의 응축 열전달계수 및 압력강하는 불순물(N2)의 몰농도를 1 ? 5%, 수송 온도는 20 ? 30oC, 해수온도는 4oC, 그리고 질량유속은 500, 600, 그리고 700 kg?m-2?s-1 에서 측정되었다.
이산화탄소 혼합물의 열전달계수는 건도가 증가함에 따라 열전달계수도 증가하는 것을 확인했다. 또한 불순물의 몰농도, 압력, 질량유속이 열전달계수 및 압력강하에 영향을 미쳤다. 불순물을 포함한 이산화탄소의 열전달계수는 기본적으로 순수 이산화탄소의 특성을 나타내며, 그때의 정량적인 수치는 불순물에 영향을 받는 것으로 판단된다. 불순물을 포함한 이산화탄소의 압력강하는 순수 이산화탄소의 압력강하보다 낮게 나타났다.
유동 양식 선도를 이용하여 순수 및 불순물이 포함된 이산화탄소의 유동형태를 예측했으며, 대부분 환상 유동을 보였다. 기존 모델로 예측한 열전달계수 및 압력강하는 실험값 기준 각각 81.7%, 과대 예측, 16%의 과소 예측함을 보였다.
목차
표 목 차 ⅰ그 림 목 차 ⅱ기 호 설 명 ⅳ국 문 요 약 ⅵⅠ. 서론 11.1 연구배경 11.2 국내?외 관련 연구 51.3 연구 필요성 71.4 연구 목적 9Ⅱ. 연구방법 102.1 실험장치 및 방법 102.1.1 실험장치 102.1.2 실험방법 및 조건 152.1.3 데이터처리방법 192.1.4 실험오차분석 212.2 열전달계수 및 압력강하 예측 모델 222.2.1 이산화탄소 혼합물의 열전달계수 예측 모델 222.2.2 이산화탄소 혼합물의 압력강하 예측 모델 24Ⅲ. 결과 및 고찰 263.1 실험 결과 263.1.1 질소의 몰농도에 따른 열전달계수 및 압력강하 263.1.2 응축 온도에 따른 열전달계수 및 압력강하 313.1.3 질량유속에 따른 열전달계수 및 압력강하 363.2 실험 결과에 대한 고찰 413.2.1 순수 및 질소가 포함된 이산화탄소의 유동형태 413.2.2 열전달계수 실험 결과값과 기존 모델과의 비교 433.2.3 압력강하 실험 결과값과 기존 모델과의 비교 48Ⅳ. 결론 50참고문헌 52ABSTRACT 56
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