An experimental study of the fire protection performance of water mist spray subjected to thermal radiation was presented. Downward-directed water mist sprays to interact with an under. gasoline pool fire were experimentally investigated in underground environment. The mass mean diameters of water mist droplet were measured by PMAS under various flow conditions. The developed water mist spray nozzle was satisfied to the criteria of NFPA 750. The mechanism of the fire extinguishment by water mist spray was concluded to be cooling of the fire surface which lead to suppressed of' file1 evaporation. It was proved that the water mist spray system under. lower pressures could be applied to underground fire protection system.

하절기 고온으로 인한 작물의 열악한 생육 환경개선을 위하여 미포그노즐을 이용하여 패트온실에서 증발 냉각 시험을 수행하였다. 본 연구에 사용된 미포그노즐의 분무특성을 말븐입자분석기로 분석한 결과 분무압 70kg/ cm2에서 분무입자의 크기는 평균 27μm로 나타났고, 이때의 분무량은 분당 100ml였다. 또한 평균 분무 입자의 크기가 27μm인 경우에 분무낙하량을 조사한 결과 낙하거리 150cm에서 총분무량의 88%가 공중에 부유하는 것으로 나타났다. 냉방시스템의 주요 구성 부분은 고압노즐, 양수펌프, 필터 및 미포그노즐 32개로 이루어졌고, 1분 분무-1분 환기로 이루어진 연속 분무 시험 결과 외기온 30℃의 조건에서 온실내 기온을 40℃에서 32℃로 강하시킬 수 있었다 또한 분무시험시 측정한 온실내의 온습도 값을 psychrometric equation에 대입하여 온실내의 수분변화량을 분석할 수 있었으며, 이와 같은 분석을 통하여 온도강하정도와 온실내 공기의 절대습도비 변화량을 예측할 수 있는 실험식을 정립할 수 있었다. 이 실험식을 이용하여 우리 나라 표준형 온실 1-2W, 3-2G-3S에서 실내온도를 40℃에서 30℃로 강제 냉각시킬 때 필요한 분무수량을 분석한 결과 분무입자 27μm에서의 분무수량은 각각 80.7, 99.9l였으며, 포그시스템에 필요한 노즐의 수는 분당분무량 100ml의 경우 3분 분무기준으로 각각 270, 333개가 소요될 것으로 계산되었다. 앞으로 포그시스템을 활성화하기 위해서는 온실의 기상조건에 따른 증발율과 분무입자에 대한 심층적 연구가 요망된다.

분사류의 굴삭성능을 이용하여 해저의 모래속에서 서식하고 있는 패류를 어획할 목적으로 원형과 직사각형의 모형노즐을 제작하여 수조에서 분사노즐의 모래면에 대한 굴삭실험을 한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 분사노즐에 의한 모래면의 최대 굴삭깊이와 폭은 분사속도와 노즐의 단면적의 크기에 비례하여 직선적으로 증가하며, 노즐의 분사거리에 대해서는 굴삭깊이는 직선적으로 감소하나, 굴삭폭은 직선적으로 증가한다. 2. 직사각형 노즐(폭 1mm)은 단면적이 같은 원형 노즐보다 굴삭성능이 다소 우수하였다. 3. 노즐별 분사각도와 분사속도, 분사거리에 따른 최대 굴삭깊이와 폭에 관한 실험식은 직선식으로 나타나며, 분사각도 45˚에서 직사각형노즐(폭 1mm)의 분사속도와 분사거리에 따른 실험식은 다음과 같다. D=0.0093V 하(0)-0.23H+5.7. W=0.0147V 하(0)+1.06H+10.2. 단, D: 최대 굴삭깊이(cm), V 하(0): 노즐의 분사속도(cm/sec) 926≤V 하(0)≤1504, W: 최대굴삭폭(cm), H: 노즐구멍에서 모래면까지의 거리(cm).

The dissolution of ionized gas in dielectric barrier plasma, similar to the principle of ozone generation, is a major performance-affecting factor. In this study, the plasma gas dissolving performance of a gas mixing-circulation plasma process was evaluated using an experimental design methodology. The plasma reaction is a function of four parameters [electric current (X1), gas flow rate (X2), liquid flow rate (X3) and reaction time (X4)] modeled by the Box-Behnken design. RNO (N, N-Dimethyl-4-nitrosoaniline), an indictor of OH radical formation, was evaluated using a quadratic response surface model. The model prediction equation derived for RNO degradation was shown as a second-order polynomial. By pooling the terms with poor explanatory power as error terms and performing ANOVA, results showed high significance, with an adjusted R2 value of 0.9386; this indicate that the model adequately satisfies the polynomial fit. For the RNO degradation, the measured value and the predicted values by the model equation agreed relatively well. The optimum current, gas flow rate, liquid flow rate and reaction time were obtained for the highest desirability for RNO degradation at 0.21 A, 2.65 L/min, 0.75 L/min and 6.5 min, respectively.

본 연구는 기존에 사용되어 지고 있는 타설 노즐 내부에 블레이드를 설치함으로써 타설 시 시멘트 복합체에 혼입된 섬유의 방향성을 제어하고 동시에 분포도를 향상시키고자 하였다. 블레이드 변수 최적화를 위하여 시멘트계 매트릭스 재료의 유동과 혼입된 섬유의 운동, 노즐간의 상호작용을 고려한 다중물리계 유한요소해석을 수행하였다. 사용되는 섬유길이를 변수로 하여 블레이드의 간격, 길이, 위치를 결정하였다. 내부 블레이드 간격이 섬유길이의 약 1.2~2.4배, 블레이드 길이는 섬유길이의 약 4~8배, 설치 위치는 시멘트 복합체가 도출되는 입구에서부터 섬유길이의 14배 이하일 때 섬유 방향각이 약 15°이하로 제어되었다. 또한, 본 연구에서 제시된 블레이드형 노즐은 기존의 섬유보강 시멘트 복합체 타설장비와 타설관을 그대로 사용하면서, 탈·부착식으로 제작될 수 있어 사용성과 편의성을 동시에 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

This study evaluated the fiber orientation and distribution fiber in the beam members of cementitious materials using conventional and tapered nozzles. For this purpose, the specimens with 10cm × 10cm × 30cm were vertically cast to evaluate the fiber orientation and distribution coefficients on the cutting plane. Compared to the conventional nozzle, the tapered nozzle showed an improvement in the fiber orientation and distribution in the beam member.

In this study, the orientation and distribution of fiber in the vertical members of cementitious materials were evaluated by using conventional and tapered nozzles. For this purpose, the specimens with ϕ 15 × 30 cm were cast to evaluate the fiber orientation and distribution coefficients on the cutting plane. The results showed that the tapered nozzle is more effective in improving the orientation and distribution of the fiber than the conventional nozzle.

Many chemically active species such as ·H, ·OH, O3, H2O2, hydrated e-, as well as ultraviolet rays, are produced by Dielectric Barrier Discharge (DBD) plasma in water and are widely use to remove non-biodegradable materials and deactivate microorganisms. As the plasma gas containing chemically active species that is generated from the plasma reaction has a short lifetime and low solubility in water, increasing the dissolution rate of this gas is an important challenge. To this end, the plasma gas and water within reactor were mixed using the air-automizing nozzle, and then, water-gas mixture was injected into water. The dissolving effect of plasma gas was indirectly confirmed by measuring the RNO (N-Dimethyl-4-nitrosoaniline, indicator of the formation of OH radical) solution. The plasma system consisted of an oxygen generator, a high-voltage power supply, a plasma generator and a liquid-gas mixing reactor. Experiments were conducted to examine the effects of location of air-automizing nozzle, flow rate of plasma gas, water circulation rate, and high-voltage on RNO degradation. The experimental results showed that the RNO removal efficiency of the air-automizing nozzle is 29.8% higher than the conventional diffuser. The nozzle position from water surface was not considered to be a major factor in the design and operation of the plasma reactor. The plasma gas flow rate and water circulation rate with the highest RNO removal rate were 3.5 L/min and 1.5 L/min, respectively. The ratio of the plasma gas flow rate to the water circulation rate for obtaining an RNO removal rate of over 95% was 1.67 ~ 4.00.

This study evaluated the influence of nozzle shapes in the orientation of fibers in cementitious materials. The nozzle shapes involved in the study are conventional, balded, and tapered circulars. The results showed that both the bladed and tapered nozzles increased the control performance of fiber orientation compared to the conventional nozzle. In particular, bladed nozzle was more effective in controlling the fiber orientation.

This study was conducted to investigate the possibility of utilizing various types of nozzles and gas-liquid mixers to increase the dissolution rate of plasma gas containing ozone generated in a dielectric barrier plasma reactor. After selecting the air atomizing nozzle with the highest gas dissolution rate among the 13 types of test equipment, we investigated the influence of the operating factors on the air atomizing nozzle to determine the optimal plasma gas dissolution method. The gas dissolution rate was measured by a simple and indirect method, specifically, the measurement of KLa instead of direct measurement of ozone concentration, which requires a longer analysis time. The results showed that the KLa value of the simple mix of air and water was 0.372 min-1, Which is 1.44 times higher than that (0.258 min-1) of gas emitted from a normal diffuser. Among the nozzles of the same type, the KLa value was highest for the nozzle having the smallest orifice diameter. Among the 13 types of devices tested, the nozzle with highest KLa value was the M22M nozzle, which is a gas-liquid spray nozzle. The relationship between water circulation flow rate and KLa value in the experimental range was linear. The air supply flow rate and KLa value showed a parabolic-type correlation, while the optimum air supply flow rate for the water circulation flow rate of 1.8 L / min is 1.38 times.

Dielectric barrier discharge plasma is a new technique in water pollutant degradation, which that is characterized by the production of chemically active species such as hydroxyl radicals, ozone, hydrogen peroxide, etc. If dissolving of plasma gas generated in the plasma reaction has increased, it is possible to increase the contaminant removal capacity. In this study, the improvement on the dissolving performance of plasma gas was evaluated by the indirect method measuring the overall oxygen transfer coefficient. Experiments were conducted to examine the effects of nozzle type, distance from water surface, air supply rate and liquid circulation rate. The experimental results showed that the KLa value of the 3-prong nozzle is 2.67 times higher than the diffuser. The order of KLa value with nozzle type ranked in the following order: 3-prong nozzle (inner diameter, less 1 mm) > circular nozzle (inner diameter, 1.5 mm) > ellipse nozzle (short diameter 1 mm, long diameter 2.5 mm) > circular nozzle (inner diameter, 3 mm). Optimal liquid circulation rate was appeared to be 1.7 L/min, the value of KLa was 0.510 1/min. The value of KLa with increasing air supply rate was revealed in the form of an exponential such as KLa=0.3581e0.2919＊air flow rate

기-액 흡수반응에서 기체의 흡수효율은 흡수탑 내에서 가스의 체류시간과 흡수속도에 크게 기인된다. 이에 따라 선행연구자들은 기-액 반응에서 기체의 흡수율을 증진시키고자 흡수장치개발에 초점을 맞추어왔다. 지금까지 개발되어 이용되고 있는 흡수장치로는 packed tower, spray tower, bubble column, agitated vessel 등 여러 종류가 있으며, Bohner 등에 의하여 jet loop reactor가 개발되었다. Jet loop reactor는 draft tube 내부에 설치된 이유체 노즐에서 기체와 액체가 분사될 때 생성되는 액체제트에 의해 미세한 기포가 형성되어 기-액간의 접촉 면적이 넓어지고 난류강도가 증진된다. 또한, draft tube 내부를 하향류로 흐르던 유체가 annular space를 통해 상향류로 올라간 후, 기-액 흐름의 일부가 draft tube 내부로 재순환되어 기포의 체류시간이 증가하게 된다. 이러한 특징에 의하여 jet loop reactor는 타 반응기에 비하여 기-액간의 물질전달율이 높게 나타난다. 최근 jet loop reactor 내부에 설치된 two-fluid nozzle의 구조를 개선하여 가스와 액체가 nozzle tip에서 분사될 때 draft tube 내부와 외부에서 swirling flow가 형성되는 two-fluid swirling nozzle(TSN)이 개발되었다. Two-fluid swirling nozzle이 부착된 jet loop reactor는 기존의 two-fluid nozzle이 부착된 jet loop reactor에 비하여 기포크기가 미세해지며, 기포와 액체가 draft tube와 annular space를 통과할 때 난류강도가 증가하여, 기-액간 물질전달속도가 더욱 증진될 것으로 예상된다. 본 연구에서는 two-fluid swirling nozzle(TSN)이 부착된 jet loop reactor와 기존의 two-fluid conventional nozzle(TCN)이 부착된 jet loop reactor에서 CO₂를 흡수제거하는 과정에서 두 nozzle간의 성능을 비교평가하고자 하였다. 성능평가는 일정 조업조건에서 알칼리용액의 pH가 10.1에서 7.0까지 중화되는 시간과 순간 CO₂ 이용율과 총괄 CO₂ 이용율을 측정하여 비교하였다. 그 결과 동일한 액체 순환유량 조건에서 TCN을 장착했을 때에 비하여 TSN을 장착했을 때가 전체적으로 더 짧은 중화시간을 나타내며, 순간 CO₂ 이용율은 TSN을 장착한 경우가 TCN을 장착한 경우에 비하여 높게 나타났으며, 알칼리 용액의 pH가 높을수록 순간 CO₂이용율도 높아지는 경향을 보였다. 또한, Jet loop reactor에서 초기 pH 10.1인 알칼리 용액을 pH 7로 중화하는데 이용된 총괄 CO₂이용율은 TSN과 TCN을 사용했을 때 모두 97 % 이상이었으며, 동일한 액체 순환유량에서 TSN을 장착하였을 경우가 TCN을 장착하였을 경우에 비하여 높은 총괄 CO₂이용율을 보였다.