[졸업논문 대본] [냉동공조] PIV에 의한 밸브가 있는 배관 내 아이스슬러리의 유동현상 및 압력강하 특성에 관한 실험적 연구

소개

최근 지구온난화, 여름철 전력수요 격차 심화 등 지구환경에 대한 문제와 주야간의 전력 수요 격차가 커지는 전력수급 불안정 문제 등이 대두 되면서 효과적인 환경보전과 효율적인 에너지 이용을 위한 기술개발에 대한 관심이 증가하고 있습니다.
이러한 기술개발에 아이스슬러리를 이용한 빙축열 시스템이 최근 많은 주목을 받고 있으며 이 시스템은 건물의 저온 공조, 지역냉난방 시스템, 농 수산용, 유통용, 의료용 냉각장치에 이르기까지 그 활용 방안은 광대하다 할 수 있습니다.
이러한 시스템을 효율적으로 사용하기 위해서 가장 큰 과제는 배관을 통한 아이스슬러리의 원활한 수송이라 할 수 있습니다. 그러나 아이스슬러리를 수송하다 보면 관내에서의 압력손실, 외부에서의 각종 열적 물리적 충격 등으로 인해 수송 도중에 얼음입자끼리 결합하거나 성장하여 수송이 불가능한 상태를 야기하기도 합니다.
따라서 이 아이스슬러리 시스템의 유동특성 및 압력강하 특성을 파악하여 관내밀폐현상을 감소시켜 효율적인 운전을 위한 여러 가지 연구가 필요하며 그 유동상태 파악 또한 중요한 과제라 할 수 있습니다. 따라서 본 연구에서는 밸브가 있는 배관 내 아이스슬러리의 유동현상 및 압력강하 특성에 대한 실험을 통하여 아이스슬러리 시스템의 효율적인 운전이 가능할 수 있는 기초 자료를 찾고자 하였습니다.

목차

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본문내용

12. 밸브 개도가 50%일 때 평균 유속에 따른 유동 특성을 나타내고 있습니다. 유속이 느릴수록 밸브 전방에서 아이스슬러리의 정체영역이 넓게 분포하는 것을 알 수 있고, 그 정체영역은 배관 상부에 부유하여 하부의 수류 측과 확실하게 분리되어 이동함으로써 고액 이상류의 한 유동형태인 부유유동형태를 보여주고 있습니다. 밸브 출구 쪽에서는 유속이 느릴수록 배관 상부에 공기층이 길게 형성되는 것을 볼 수 있었습니다.

13. 평균유속이 0.5m/s 일 때의 밸브개도에 따른 유동특성을 나타내고 있습니다. 밸브개도가 50%일 때는 유속이 느릴수록 입구측 밸브 전방에서 아이스슬러리의 정체영역이 넓게 분포하던 것이 밸브개도가 점점 커지면서 부유유동형태가 점차 감소하는 것을 볼 수 있습니다. 출구측에서 또한 배관 상부에 공기층이 와류에 의해 강하게 형성이 되었던 것이 밸브개도가 점차 커지면서 약해지다가 밸브개도가 100%로 되어서는 거의 고르게 분포하여 유동하는 균질유동의 형태를 띄는 것을 볼 수 있습니다.

참고자료

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