• 제목/요약/키워드: 난류확산

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격자볼츠만 아격자 모델을 이용한 난류 경계층 내에서의 오염물질 확산에 대한 수치적 연구 (Numerical Investigation of Pollutant Dispersion in a Turbulent Boundary Layer by Using Lattice Boltzmann-Subgrid Model)

  • 신명섭;변성준;김준형;윤준용
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권2호
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    • pp.169-178
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    • 2011
  • 격자볼츠만 방법(LBM)을 이용하여 난류 경계층에서의 오염물질 확산에 대하여 수치계산을 수행 하였다. 난류 경계층 내의 유동을 모사하기 위하여 격자볼츠만 방법에 Smagorinsky 아격자 모델을 적용한 LB-SGS 모델을 사용하였으며, 오염물질의 확산을 모사하기 위하여 Passive-scalar 방법을 적용하였다. LB-SGS 모델의 신뢰성 검증을 위하여 Fackrell & Robins(1982)과 Raupach & Legg(1983)의 실험 조건과 동일한 조건하에서 수치계산을 수행하였고, 수치계산으로 얻어진 농도 분포를 실험값과 비교하였다. 이 결과로부터 LB-SGS 모델이 난류 경계층 내에서의 오염물질의 농도분포를 예측하는데 적합한 모델임을 알 수 있었다.

URANS를 이용한 가열된 이중제트의 유동혼합 특성에 대한 수치해석 (URANS Computations for Flow Mixing of Heated Dual Jets)

  • 박태선
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.18-27
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    • 2019
  • 비정상 난류모델 (URANS)를 이용하여 가열된 이중제트의 유동혼합 특성에 대한 수치해석이 수행되었다. 압축성유동에서 난류확산이 크게 나타났고 비압축성 유동의 열확산이 압축성유동의 열확산 보다 크게 얻어졌다. 주파수와 위상궤적을 분석한 결과, 제트간격이 증가함에 따라 주기상태와 준주기상태가 관찰되었다. 제트간격이 클 경우 비정상유동구조가 제트유동 혼합의 특징을 결정하기 때문에 융합점과 결합점의 선형적 변화가 다르게 나타나는 것으로 관찰되었다.

내연기관 연소 및 pollutant 모델링 (Modeling of Combustion and Pollutant Emissions in IC Engines)

  • 허강열
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.14-20
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    • 2005
  • 내연기관 연소는 난류유동, 분무, 연소, 열전달의 복합적인 현상으로서 열역학적 해석이 주류를 이루어 왔으나 컴퓨터의 발전에 따라 효율 개선과 공해 저감을 목표로 전산유체해석 기법이 적극적으로 도입되고 있다. 내연 기관 연소의 근간을 형성하는 난류 연소 모델링의 기본 개념으로서 가솔린엔진에서의 예혼합연소와 디젤엔진에서의 확산연소에 대한 영역조건평균(zone conditional averaging) 모델과 조건평균닫힘(conditional moment closure) 모델에 대해 설명하였으며 $NO_x$와 soot 예측에 대한 적용과 엔진응용 사례를 소개하였다.

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장기간 접지층 기상 측정자료를 이용한 몇 가지 대기안정도 산출방법의 평가 (Evaluation of Several Atmospheric Stability Parameters using Long-term Surface Layer Measurement Data)

  • 이종범;장명도;김용국
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.349-350
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    • 2000
  • 대기안정도와 혼합층고도는 보통 대기의 난류 상태를 정의하거나 대기의 확산 정도를 묘사하는데 사용하는 중요한 파라미터로써 대기오염 확산모델 연구에 많이 이용되고 있다. 현재 많은 Gaussian 대기오염 확산모델에 대부분 Pasquill 안정도 계급 또는 fumer 안정도 계급을 이용하여 오염물질의 수평확산폭($\sigma$y)와 수직확산폭($\sigma$z)을 계산하고 있다 그러나 이러한 대기안정도 산출방법은 실제의 대기안정도와 많은 차이를 나타낼 수 있으므로 이를 개선할 필요성이 있다. (중략)

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중립 대기 상태에서 이상 난류유동에 관한 수치적 연구 (A Numerical Analysis for Two-phase Turbulent Flow in the Neutral Atmosphere)

  • 강승규;윤준용;이도형
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제26권6호
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    • pp.772-778
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    • 2002
  • A numerical analysis of turbulent gas-particle two-phase flow is performed in conjunction with the experiments of Fackrell & Robins and Raupach & Legg that considered ground-level source and/or elevated source flat plate flow. K-$\omega$ turbulence model is used in order to analyze fully turbulent flow field and the concentration equation with settling velocity is adopted for the concentration field. The model of Einstein and Chien is applied that couples the velocity field and the concentration field. Turbulent eddy viscosity is re-evaluated in this model. The present numerical results have good agreement between the simulation and the experimental data for the mean flow velocities and particle concentrations. While the previous study shows about 27% error in the vicinity of the source of particle concentration, the .present study allows about 14% error. A new turbulent gas-particle flow model developed by this study is able to cut down error by 13% at a near source.

발달하는 원형제트의 간헐적 유동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study About The Intermittent Flow Field in The Transition Region of a Turbulent Round Jet)

  • 김숭기;조지룡;정명균
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.230-240
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    • 1990
  • 본 연구에서는 원형제트의 천이영역에서 속도신호를 측정하고 이로부터 간헐 도와 간헐주파수를 구하며 이를 사용한 지역평균법으로 난류특성량들을 구하여 천이영 역에서의 난류구조를 해석하고 난류 모델링을 위해 필요한 기초자료를 제공하고자 한 다. 난류강도, 레이놀즈응력, 속도성분의 3차상관 관계등의 레이놀즈평균과 지역평 균들을 제시하였고, 편평도, 비대칭도등의 통계학적인 해석과 확산항에 대한 검토도 행하였다.

열적으로 성층화된 횡단류에 분출된 제트의 난류확산 거동(I) (Turbulent Dispersion Behavior of a Jet Issued into Thermally Stratified Cross Flows(I))

  • 김경천;김상기
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제23권2호
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    • pp.218-225
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    • 1999
  • Flow visualization study has been conducted to simulate the turbulent dispersion behavior of a crossflow jet physically under the conditions of various thermal stratification in a wind tunnel. A smoke jet with the constant ratio of the jet to freestream velocity is injected normally to the cross flow of the thermally stratified wind tunnel(TSWT) for flow visualization. The typical natures of the smoke dispersion under different thermal stratifications such as neutral, weakly stable, strongly stable, weakly unstable, strongly unstable and inversion layer are successfully reproduced in the TSWT. The Instantaneous velocity and temperature fluctuations are measured by using a cold and hot-wire combination probe. The time averaged dispersion behaviors, the centerline trajectories, the spreading angles and the virtual origins of the cross jet are deduced from the edge detected images with respect to the stability parameter. All the general characteristics of the turbulent dispersion behavior reveal that the definitely different dispersion mechanisms are inherent in both stable and unstable conditions. It is conjectured that the turbulent statistics obtained in the various stability conditions quantitatively demonstrate the vertical scalar flux plays a key role in the turbulent dispersion behavior.

난류강도가 수소 동축분류 난류 확산화염의 NOx 생성에 미치는 영향 (The Effect of Turbulence Intensity on the NOx Formation of Hydrogen Coaxial Jet Turbulent Diffusion Flames)

  • 한지웅;정영식;이창언
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제25권2호
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    • pp.147-155
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    • 2001
  • Experimental investigations were conducted for two hydrogen-nitrogen coaxial jet diffusion flames. A flame was a conventional coaxial jet diffusion flame and the other was a coaxial jet diffusion flame of which ambient air-jet turbulence was intensified. In this study, firstly two kinds of NOx measuring system were campared by using different convertors, secondly the NOx formation characteristics were investigated in order to examine the effect of turbulence intensity. In this study it is known that stainless convertor has some problem in the converting process from NO$_2$to NO in fuel rich region but molybdenum convertor can detect the amount of NOx correctly. The increase of turbulence intensity reduces the thermal NOx less than a half in our experiment and this effect is conspicuous near the nozzle. The conversion rate from NO to NO$_2$and the portion of NO$_2$among NOx are increased with turbulence intensity. These NOx measurements will help to understand the influences of turbulence intensity on NOx formation.

동축이중 공기분류중의 난류확산화염에 관한 실험적 연구 II (An Experimental Study on Turbulent Diffusion Flame in Double Coaxial Air Jets(II))

  • 조용대;최병윤
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.1234-1243
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    • 1990
  • 본 연구에서는 선회가 없는 중심기류와 주위기류의 난류 전단층에서 형성되는 난류확산화염의 천이영역(transition region)에 주목하여 전단층내의 혼합작용과 화염 구조와의 상호작용을 규명하기 위해 거시적 및 순간적인 화염구조에 대해 실험적으로 조사 연구한 결과를 보고한다.