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미래기술인 유체공동의 평가(A review and assessment of hydrodynamic cavitation as a technology for the future)

전문가 제언: □ 시스템의 조심스런 설계가 음파의 공동과 유사한 공동 붕괴현상을 발생할 수 있게 해서 상이한 공동강도를 요하는 상이한 응용을 할 수 있으며 음파의 공동현상을 사용하여 성공적으로 수행한 음파화학반응기에 비교하여 훨씬 더 낮은 입력으로 가능하다.

□ 유체공동반응기의 설계를 향한 첫 단계로서 공동거동과 작동파라미터 사이의 관계를 이해하고 그리고 공동의 강도를 계량화 하고 순 공동효과를 작동파라미터의 직접함수로 변환하는 것이 중요하다.

□ 벤투리 튜브의 경우 선형 압력회복변화로 인해 안정된 진동하는 반경방향의 기포 운동을 얻었고, 반면 난류의 속도파동으로 인한 추가적인 진동하는 압력변화로 인해 오리피스 유동의 경우 안정적이고 진동형인 거동을 나타냈다.

□ 최적화 연습을 위한 실험 작업에 사용된 작업파라미터는 입구 압력(1~4 Kg/cm2), 제어하는 반응 종류(산화제, 즉 KMnO4 이 경우 톨루엔의 mol당 0.2~0.5mol/l), 오리피스 판의 형상(오리피스 판이 없는 2가지 다른 형상)이었다. 연구에서 얻은 최적 조건은 입구압력 3kg/cm2, 0.4mol/l의 산화제(이 값을 넘으면 공동수율의 증가는 매우 적다), 그리고 많은 수의 구멍을 가진 오리피스 판(이 작업에서 고려된 모든 오리피스 형상에서 공동수율은 최대이다)이다. 입구 압력과 오리피스 판의 형상의 변화에 관한 결과는 이론적 분석을 사용하여 얻어진 앞의 결과를 실제로 증명했다.

□ 최소한 이 작업에서 토의된 상이한 화학공정응용에서 음향공동반응기에 비해 유체공동반응기의 효율을 결정적으로 확립할 수 있었다.

저자: Gogate, PR; Pandit, AB
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