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충전층을 통하여 유동하는 가스 고체 2상 혼합물의 유체역학과 열전달 고찰

전문가 제언: ○ 충전층(packed bed)을 통한 가스-고체의 2상 혼합물은 열 회수, 연소가스의 먼지의 여과, 샤프트 리엑터(shaft reactor)에서 철의 생산, 가스 정화 그리고 강화된 흡착 반응 과정들과 같은 많은 산업적 공정들에 적용되는 중요한 분야이다. 산업적 중요성에도 불구하고, 이 분야에 대한 연구는 아직 미흡한 수준이다.

○ 제한된 양의 연구는, 주로 압력 가스와 고체들의 채류량의 항에 관해 거시적인 유체역학을 대기온도 조건에서 검토하였다. 상당히 최근까지 단일 입자의 수준에서 고체의 운동, 평가온도와 열전달에서 유체역학들에 대해 아주 적은 수의 연구가 수행되었다.

○ 이 논문은 충전층을 통하여 흐르는 유체역학과 가스-고체 2상 혼합물 흐름을 포함하는 최근의 논문을 고찰하였고, 과거 수년 동안 수행한 Leeds 대학의 연구 결과이다.

○ 본 연구에 사용된 충전층은 산업현장에서 미분탄 연소와 집진장치 등의 여러 예를 볼 수 있다. 저자들이 사용한 계측기인, Birmingham의 PEPT(Position Emission Particle Tracking) 기술은 양전자를 운반하는 단일 방사성의 추적자(tracer)를 이용하였다. 입자영상유속계의 기능과 유사한 것으로 보이나 유동장의 탐지 영역이 40cmx50cmx80cm로 상당히 큰 영역을 사용하고 있다. 온도 분포 계측은 열전대들을 사용하였고, 상용프로그램인 Fluent 6.2를 사용하고 있다. 국내에서도 이정도의 연구는 수행이 가능할 것으로 생각된다.

저자: Yulong Ding, Yurong He, Ngoc Thang Cong, Wei Yang, Haisheng Cheng Chen
자료유형: 학술정보