공기-탄산용융염 이상흐름계에서의 흐름영역전이 (Flow Regime Transition in Air-Molten Carbonate Salt Two-Phase Flow System)

서지정보

· 발행기관 : 한국화학공학회
· 수록지 정보 : Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHAK) / 47권 / 4호 / 481 ~ 487페이지
· 저자명 : 조용준, 양희철, 은희철, 강용

초록

본 연구에서는 기체(공기)-액체(용융탄산염) 이상 흐름계(용융염산화 공정)에서 공기유속(0.05~0.22 m/sec) 및 탄산
용융염의 온도(870~970 ℃)가 흐름영역 전이특성에 미치는 영향을 공기 체류량의 drift-flux 및 차압요동의 추계학적
해석을 통하여 규명하였다. 흐름영역이 시작되는 공기 체류량값은 공기체류량-drift flux 그래프를 통하여 구하였다. 흐
름영역 전이가 시작되는 공기 체류량 값은 탄산용융염의 온도가 증가함에 따라서 증가하였는데 이는 탄산용융염의 온
도가 증가함에 따라서 액상의 점도와 표면장력의 감소로 인한 계의 안정화 때문이며 계의 특성에 가장 큰 영향을 미
치는 기포특성(평균기포크기 및 상승속도)을 drift-flux 모델식을 적용하여 추정하였다. 흐름영역전이 특성을 좀 더 정
량적으로 특성화하기 위하여 차압요동신호를 상공간투영 및 Kolmogorov entropy를 이용하여 해석하였다. Kolmogorov
entropy는 탄산용융염의 온도가 증가함에 따라 감소하였으며 공기유속이 증가함에 따라서 증가하였으나 흐름영역에 따
라서 다른 경향성을 나타내었고 흐름영역이 시작되는 공기유속값은 공기체류량의 drift-flux 해석으로 유도된 결과와
동일하였다.

영어초록

In this of study, effects of input air velocity(0.05~0.22 m/sec) and molten carbonate salt temperature
(870~970 ℃) on flow regime transition have been studied by adopting a drift-flux model of air holdup and a stochastic
analysis of differential pressure fluctuations in an air-molten sodium carbonate salt two-phase system(molten salt oxidation
process). Air holdup where the flow regime transition begins was determined by air holdup-drift flux plot. The air
holdup value which the flow regime transition begins was increased with increasing molten carbonate salt temperature due to
the decrease of viscosity and surface tension of molten carbonate salt. To characterize the flow regime transition more
quantitatively, differential pressure fluctuation signals have been analyzed by adopting the stochastic method such as
phase space portraits and Kolmogorov entropy, The Kolmogorov entropy decreased with an increasing of molten carbonate
salt temperature but increased gradually with an increase in an air velocity, however, it exhibited different tendency
with the flow regime and the air velocity value which flow regime transition begins was same to the results of drift-flux
analysis.

참고자료

· 없음