• 제목/요약/키워드: 벽분사

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벽면 형상에 따른 중공 원추형 분무의 벽 충돌 과정 모델링 (Modeling of Wall Impingement Process of Hollow-Cone Fuel Spray according to Wall Geometry)

  • 심영삼;최경민;김덕줄
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.3467-3472
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    • 2007
  • The effects of the wall geometry on the spray-wall impingement process of a hollow-cone fuel spray emerging from a high-pressure swirl injector of the Gasoline Direct Injection (GDI) engine were investigated by means of a numerical method. The ized Instability Sheet Atomization (LISA) & Aerodynamically Progressed Taylor Analogy Breakup (APTAB) model for spray atomization process and the Gosman model were applied to model the atomization and wall impingement process of the spray. The calculation results of spray characteristics, such as a spray development process and a radial distance after wall impingement, compared with the experimental ones by the Laser Induced Exciplex Fluorescence (LIEF) technique. It was found that the radial distance of the cavity angle of 90$^{circ]$ after wall impingement was the shortest and the ring shaped vortex was generated near the wall after spray-wall impingement process.

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가스터빈 블레이드의 얇은 벽에서의 팬 형상 홀 최적화 (Optimization of Fan-Shaped Hole for Gas Turbine Blade on Thin Wall)

  • 현민주;박희승;김태현;송호섭;이희재;조형희
    • 한국추진공학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.71-77
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    • 2021
  • 가스터빈 블레이드를 고온의 주유동으로부터 보호하기 위해 다양한 냉각 기법이 연구되었고, 팬 형상 홀을 포함한 다양한 막냉각 홀 형상에 대해서도 연구가 수행되어왔다. 하지만, 소형 가스터빈에 대한 수요가 증가함에 따라 얇은 벽에 적용할 수 있는 막냉각 홀에 대한 연구가 필요하다. 이에 따라 본 연구에서는 수치해석을 통하여 분사율 1과 2에서 팬 형상 홀의 형상 변수의 영향을 연구하였다. 또한, 원형부 길이와 전방향 및 횡방향 확장각, 세 가지 변수에 대하여 최적화를 수행하였다. 각 분사율에서 최적화된 두 형상은 유사한 형상 변수와 냉각 성능을 갖는 것으로 나타났다.

가솔린엔진 인젝터의 벽류 및 분무특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Wall-Wetting Formation and Spray Characteristics of Gasoline Engine Injector)

  • 이성원;이상인;박성영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.815-820
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    • 2010
  • 본 연구에서는 자동차용 가솔린엔진에 장착되는 인젝터의 연료공급 특성을 실험적으로 분석하였다. 4홀과 12홀 인젝터의 장착각 변화와 포트 마스킹의 형상변화에 따른 벽유량을 측정하고 분석하였다. 분무가시화 실험을 통하여 분무성장과정과 분사각, 연료미립화 및 분무도달거리를 분석하였다. 벽류측정 실험 결과, 벽유량은 흡기유동과 인젝터 장착각에 큰 영향을 받으며, 인젝터 장착각이 감소할수록 벽유량은 감소하였다. 마스킹의 경우 유동 면적이 감소하여 국소 유속이 증가할때 벽유량 감소에 효과를 보였다. 분무 가시화를 통하여 12홀 인젝터가 압력 변화에 대한 미립화의 강건성 측면에서 우수한 분무특성을 보였다.

건물 화재 시 LPG소형저장탱크 보호용 화재 저항 재료 성능 실증 (Experimental validations of fire-resistant materials for protecting LPG small storage tank from building fires)

  • 김승환;김경식;허승건;이재훈
    • 한국가스학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.18-24
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 화재사고가 발생한 건물에 인접한 LPG 탱크용 방화벽의 적용성을 검증하는 것이다. 제안된 방화벽 재료는 (1) 두께 10 mm 목재합판, (2) 내화도료를 도포한 목재합판, (3) 두께 75 mm Expanded Polystyrene, (4) 두께 75 mm 유리섬유 충진 샌드위치 판넬, (5) 두께 75 mm Autoclave Lightweight Concrete이다. 화원은 1 m 정사각형으로 120-140 g/s의 LPG를 균일하게 분사하여 방화벽과 후단의 탱크를 가열한다. 적용성은 시험 후 방화벽의 구조적 건전성 확인, 방화벽 양면 및 탱크표면 온도, 탱크 인근 복사열을 분석하여 판단한다. 그 결과, ALC 방화벽이 유일하게 구조 건전성을 유지하였고 저장탱크 온도를 가작 적게 상승시켜 폭발 방지 적용성을 확인하였다. 본 실험결과를 활용하여 방화벽의 성능평가 기준 마련에 필요한 핵심인자를 도출하였다.

대와류모사 기법을 이용한 강한 벽분사가 있는 채널 내에서의 난류 유동장 및 온도장 해석 (Large Eddy Simulation of Turbulent Passive Scalar in a Channel with Strong Wall Injection)

  • 김학종;나양
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권6호
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    • pp.628-637
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    • 2004
  • The present study investigates the performance of dynamic mixed model (DMM; Zang et ai.) in a channel with strong wall injection through a Large eddy simulation (LES) technique. The DMM results are compared with those of DNS and the results obtained with popular dynamic Smagorinsky model (DSM). Better agreement is achieved when using the DMM with box filter than DSM and coarse DNS in predicting the first and second order statistics as well as large-scale structures of velocity and temperature fields. Such favorable features of DMM are attributed to the fact that it explicitly calculates the modified Leonard stress term and only models the remaining cross and the SGS Reynolds stress terms and, thus, it reduces the excessive burden put on the model coefficient of DSM. Also it is demonstrated that the DMM can be successfully extended to the prediction of temperature (passive scalar) field where strong streamwise inhomogeneity exists.

이중분사식 수소기관 연소실내 가스의 순간열전달계수의 측정 (Measurement of Transient Heat Transfer Coefficient of In-cylinder Gas in the Hydrogen Fueled Engine with Dual Injection System)

  • 위신환;김윤영;이종태
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.267-275
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    • 2001
  • To clear the differences of heat transfer coefficient of in-cylinder gas with fuel properties, the transient heat transfer coefficient of hydrogen gas is investigated by using the hydrogen fueled engine. The measured results were also compared with those of gasoline engine and several empirical equations. Transient heat transfer coefficients were determined by measurements of unsteady heat flux and instantaneous wall temperature in the cylinder head. As the main results, it is shown that transient heat transfer coefficients have remarkable differences according to fuel properties, and it's value for hydrogen engine is twice higher than that of gasoline engine. It means that equation of heat transfer coefficient that the effect of fuel properties is considered sufficiently, is needed to analyze or simulate the gas engine performance.

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고압분사주입공법으로 보강된 개량체의 특성 및 흙막이벽의 변형해석 (Mechanical Properties of the Ground Improved by High Pressure Jet-Grouting and Analysis of Deformation of Propped Retaining Walls)

  • 심태섭;주승완
    • 한국농공학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.98-105
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    • 2000
  • Recently, the construction method of high pressure jet-grouting is in wide-use, for the purpose of structure foundation ground, reinforcing of ground behind propped retaining walls and cut-off in order to perform safe construction of underground excavation work. This study was performed a serious of tests of field permeability and unconfined compressive strength upon ground improved established on the ground behind propped retaining walls and examined proper jet mechanism by changing the construction parameter value of high pressure jet-grouting. In addition, we got the conclusion like the followings as a result of inspecting the condition of earth pressure distribution and deformation, using elasto-plastic method and FEM. 1. In that characteristics of strength of ground improved, with the same condition of construction parameter, unconfined compressive strength of sand gravel is shown bigger than that of silty sand by about 1.6 times and cut-off effect is shown to have effect of reducing the permeability of original ground by about 10$^{-2}$ ~10$^{-3}$ cm/s. 2. As a result of analysis of figures of horizontal displacing quantity of propped retaining walls materials regarding before and after High pressure jet- grouting through FEM, the reducing quantity of 0.1~0.3mm in maximum horizontal displacement is shown.

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Hybrid SNCR/SCR 탈질공정에서 SNCR의 관통노즐에 의한 NOx 저감 및 NH3 Slip 특성 (Characteristics of NOx Reduction and NH3 Slip in SNCR Using Pipe Nozzle for the Application of Hybrid SNCR/SCR Process)

  • 현주수
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권1호
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    • pp.111-118
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    • 2009
  • Hybrid SNCR/SCR 공정개발을 위해 $1,000\;Nm^3/hr$ 용량의 실증 플랜트를 제작하였다. 1단계로 SNCR의 최적운전 조건을 규명하기위해 환원제의 당량비(NSR, 0.5~5.0), 반응온도($850{\sim}1,100^{\circ}C$), 노즐형태(벽노즐, 관통노즐), 노즐위치를 변수로 SNCR 실험하였다. 벽노즐은 NSR 2.5에서 87%까지 NOx 저감효율이 급증하고 이후 증가 폭이 둔화되었다. 관통노즐 상향분사와 비교해, 적용 가능한 반응온도 범위도 적었다. 관통노즐 상향은 NSR 1.5에서 77%까지 NOx 저감효율이 급증되는 현상을 보였다. 그러나 관통노즐 하향은 NOx 저감효과가 없을 뿐만 아니라 오히려 NOx 발생이 증가하였다. 관통노즐에서 환원제를 상향분사했을 때, NSR 0.5~1.5 범위에서 NOx 저감효율은 50~75%로 나타났고, $890{\sim}1,000^{\circ}C$ 범위의 반응온도변화에도 NOx 저감효율의 증감없이 일정한 효율을 보였다. Urea 5% 용액을 NSR 1.2 에서 관통노즐로 상향 분사했을 때 이며, 이때 200 ppm의 NOx가 약 60 ppm으로 저감되고, 미반응 $NH_3$는 50~100 ppm이었다. 이 조건에서 SNCR 후단의 SCR에 추가적인 $NH_3$ 공급 없이도 90 % 이상의 NOx 저감효율이 기대된다.

중공 원추형 연료 분무의 미립화 및 벽 충돌 과정에 대한 연구 (A Study on Atomization and Wall Impingement Process of Hollow-Cone Fuel Spray)

  • 심영삼;최경민;김덕줄
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.132-138
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    • 2006
  • Numerical analysis about atomization and wall impingement process of hollow-cone fuel spray is performed by a modified KIVA code with hybrid model. The atomization process is modeled by using hybrid breakup model that is composed of Linearized Instability Sheet Atomization(LISA) model and Aerodynamically Progressed Taylor Analogy Breakup(APTAB) model. The Gosman model, which is based on the droplet behaviors after impingement determined by experimental correlations, is used for spray-wall impingement process. The LIEF technique was used to compare the results with those of experiment. The calculations and experiments are carried out at the ambient pressures of 0.1 MPa and 0.5 MPa and the ambient temperature of 293K. It was found that the calculated results show satisfactory agreement with experimental ones.

소형선박 기관실화재에 대한 자동소화시스템 개발연구 (Development of Fire Extinguishing System Suitable for Unmanned Engine Room of a Small Ship)

  • 김동석;곽지현;강대선;손봉세
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.96-100
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    • 2006
  • 소형선박의 기관실을 상사한 모형실에서 분말소화설비의 개발을 위한 화재시험을 수행하였다. 화재시험이 수행된 모형실은 $2.9m^3,\;4.5m^3,\;8m^3$ 3종류였으며 각 모형실에는 개구부와 송풍용 팬이 설치되었다. 경유를 소화모형의 연료로 사용하였다. 또한 소화약제 방출용 노즐은 천장에서는 하향으로 벽 또는 벽의 모서리에서는 수평으로 분사되도록 설치하였다. 개발제품은 모든 소화모형을 분말소화약제 방출 중에 소화하였으며 소화 후 재발화가 없었다.