• 제목/요약/키워드: 벽 제트

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고속 자유/벽 제트 영역에서의 총온도 특성 고찰 (Total temperature investigation in free & wall jet regions)

  • 정현갑;이장우;유만선;조형희;황기영;배주찬
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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    • pp.329-333
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    • 2005
  • 고속의 자유 제트 및 표면 충돌시 나타나는 벽제트 내에서의 총온도 분포가 측정되어졌다. 자유제트에서는 노즐 출구로부터 측정거리를 달리하며(Z/D=1,2,4,6) 외기를 포함하여 총온도 분포가 측정되었으며, 제트와 외기간 전단층에서의 에너지 분리현상을 확인하였다. 벽제트 영역에서는 충돌거리가 짧은 경우에 대하여 반경위치를 달리하며(R/D=1.25, 1.5, 1.75, 2.0) 총온도 분포를 측정하여 벽제트 경계 및 벽근방에서의 에너지 분리현상을 확인하였으며, 단열벽면온도 분포와 이를 비교$\cdot$검토하여 설명하였다.

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평행 벽 제트-노즐 형상에서 난류모델별 막냉각 예측 능력 (Capability of Turbulence Modeling Schemes on Estimating the Film Cooling at Parallel Wall Jet-Nozzle Configuration)

  • 이준;김유
    • 한국추진공학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.10-18
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    • 2009
  • 본 연구에서는 평행 벽 제트-노즐 형상의 막냉각 수치해석에 적합한 난류모델을 선정하고자 하였다. 현재 실험을 하기 위한 전 단계이므로, 먼저 유사한 참고 형상에 대해 Standard $k-{\epsilon}$ 모델과 RNG $k-{\epsilon}$ 모델, SST $k-{\omega}$ 모델, 그리고 RSM 모델 등 다양한 난류모델을 적용하였고, Near-wall 처리 방법으로서 SST $k-{\omega}$ 모델을 제외하고는 Standard wall functions와 Enhanced wall functions 등 2종류를 각각의 모델에서 사용하였으며, 실험값과 비교하여 보다 적합한 난류모델을 선정하고자 하였다. 나아가 2차원 축대칭으로 평행 벽 제트-노즐 단일 슬롯 형상에 대해 기선정한 난류모델을 적용하여 막냉각 특성을 살펴보았다. 유사 참고 형상에 대한 해석 결과 Standard $k-{\epsilon}$ 모델 및 RSM 모델이 거의 비슷한 성능을 보여주었으나 수렴성이 우수한 Standard $k-{\epsilon}$ 모델이 선정되었다. 또한 Standard wall functions를 사용하는 것보다 Enhanced wall functions를 사용하는 것이 더 좋은 결과를 보여주었다. 나아가 평행 벽 제트-노즐 단일 슬롯 형상에 적용한 결과 물리적으로 타당한 막냉각 특성을 보여주었다. 선정된 모델 및 해석방법론을 이용하여 평행 벽 제트-노즐 다단 슬롯 형상에 대한 막냉각 해석을 수행할 예정이며, 관련 결과는 추후 실험 예비해석 방법론으로 활용할 예정이다.

축대칭 곡면벽 제트 유동장에서 화염 안정화에 관한 연구 (A Study on Flame Stabilization in the Axisymmetric Curved Wall Jet)

  • 길용석;차민석;송영훈;한재원;정석호
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 1997년도 제15회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.51-60
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    • 1997
  • 축대칭 곡면벽 제트 버너를 제작하여 화염의 안정화 특성을 실험적으로 연구하였다. 축대칭 곡면벽 제트 유동은 난류 강도의 증가와 더불어 버너 선단 부근에 재순환 영역을 형성하여 화염의 안정화를 촉진시킴으로서 기존의 튜브 버너에 비하여 화염의 안정화 특성이 향상되었다. 시간적으로 화염의 위치가 변동하는 난류 화염에서 화염의 안정화 특성과 밀접한 관계가 있는 OH 라디칼과 온도를 PLIF와 CARS를 각각 적용하여 측정하였다. 고유속으로 연소시키는 경우에 버너 선단에 형성된 재순환 영역에 OH 라디칼이 상당량 분포하고 있었으며 통계적으로 고온을 유지하였다. 이는 버너 선단에 형성되는 재순환 영역에 고온의 기연 가스가 점화원 역할을 하여 화학 반응이 활발하게 일어나고 있음을 의미한다. 이러한 결과로부터 고속의 출구유속에서 화염 안정화 특성은 재순환 영역에 의하여 영향을 받고 있음을 확인하였다.

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과소팽창된 충돌제트에 의한 단열벽면 온도 측정 (Measurement of Adiabatic Wall Temperature on an Impinging Surface by Under-expanded Jet)

  • 유만선;이장우;김병기;조형희;황기영;배주찬
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.79-84
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    • 2005
  • 평판 표면에 충돌하는 축대칭, 과소팽창 제트에 대한 실험적 연구가 수행되어졌으며, 벽압력 및 단열 벽온도 분포가 자세히 측정되어졌다. 벽온도 분포 결과에 대한 설명을 위하여 자유제트 내에서의 전온도 값을 전온도 탐침을 사용하여 측정하였다. 본 연구에서 실험 변수로는 과소팽창비와 노즐-평판간 거리가 고려되었다. 노즐-평판 간 거리에 따라 제트 경계 및 충돌면에서의 에너지 박리에 의해 서로 다른 형태의 단열 벽온도 분포가 나타났으며, 과소팽창비가 큰 경우, 중심영역에서의 저온 유체 입자의 고립효과로 정체점의 회복계수가 크게 낮아지는 현상 또한 관찰되었다.

LPG 충전소 내 설치된 방호벽의 효용성 평가 (An Availability Assessment of Protection Wall Installed in LPG Filling Station)

  • 이진한;조영도;문종삼;김래현
    • 한국가스학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.38-45
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    • 2018
  • LPG충전소 내에서 발생하는 주요 사고는 제트화재, 풀화재, 증기운 폭발로 구분된다. 방호벽을 충전소 내에 설치하면, 제트화재 시나리오에 대해서는 복사열로 인한 피해를 경감할 수 있고 풀화재 시나리오에 대해서는 풀의 확장을 제한하는 효과를 얻을 수 있다. 또한 증기운 폭발 시에는 증기운의 확산과 폭발과압으로 인한 인명피해를 경감하는 효과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 제트화재, 풀화재, 증기운 폭발 등 LPG충전소에서 발생 가능한 사고 시나리오별로 방호벽의 피해경감 정도를 평가할 수 있는 방법을 제안하였으며, LPG충전소 내 방호벽의 효과성에 대해 사례연구를 수행하였다. 이를 통해 제트화재와 증기운 폭발 발생 시 방호벽 뒤에 위치한 수용체의 사망확률을 효과적으로 줄일 수 있다는 것을 보여준다.

조도가 2차원 벽부착 제트유동에 미치는 영향에 관한 연구 (An Investigation of Roughness Effects on 2-Dimensional Wall Attaching Offset Jet Flow)

  • 윤순현;김대성;박승철
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.219-230
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    • 1995
  • The flow characteristics of a two-dimensional offset jet issuing parallel to a rough wall is experimentally investigated by using a split film probe with the modified Stock's calibration method. The mean velocity and turbulent stresses profiles in the up and down-stream locations of the wall-attachment regions are measured and compared with those of the smooth wall attaching offset jet cases. It is found that the wall-attachment region on the rough wall is wider than on the smooth wall for the same offset height and the jet speed. The position of the maximum velocity point is farther away from the wall than that for the smooth wall case because of the thick wall boundary layer established by the surface roughness. It is concluded that the roughness of the wall accelerates the relaxation process to a redeveloped plane wall jet and produces a quite different turbulent diffusion behavior especially near the wall from comparing with the smooth plane wall jet turbulence.

수직벽 후방박리영역 감소를 위한 맥동제트의 최적화 연구 (Optimization study of pulsating jet for reducing the separation bubble behind the vertical fence)

  • 최영호;강인수;김형범
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.185-188
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    • 2008
  • In this study, we experimentally investigated that the optimization of pulsating jet to reduce the separated flow region behind the vertical fence. The vertical fence was submerged in the turbulent boundary layer in the circulating water channel and we applied phase averaged PIV method to measure the instantaneous velocity fields around the fence. One cycle of pulsating jet is divided into 20 phases and grabbed total 200 instantaneous velocity fields at each phase. The experiments were performed by varying the frequency, maximum jet velocity and the shape of pulsating jet wave. Pulsating jet was precisely made by piston-type pump controlled by the computer. The obtained results were compared with normal fence flow. From this study, we found there is the specific frequency which is effective in reducing the reattachment region.

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벽 충돌 제트로 생성되는 액막의 두께 분포 특성 연구 (A Study on the Thickness Characteristics of the Liquid Sheet Formed by an Impinging Jet Onto a Wall)

  • 이진성;이태영;조정민;강보선
    • 한국분무공학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.68-74
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    • 2023
  • In this study, the thickness of the liquid sheet formed by a low speed impinging jet onto a wall was measured by the direct contact method. The spatial distribution characteristics of the sheet thickness in the radial and circumferential directions, and the effects of jet velocity and liquid viscosity were analyzed. The measurement results were compared with the theoretical predictions for two impinging jets. The wavy surface was observed for low viscosity water, but not for high viscosity glycerol solutions. The sheet thickness decreased as the circumferential angle or the distance from the impinging point increased. The sheet thickness increased as the liquid viscosity increased. Comparison with the theoretical predictions showed some differences from the measurement results.

충돌벽 노즐의 저속 제트에 의한 액막 특성 연구 (A Study on the Characteristics of the Liquid Sheet Formed by a Splash Plate Nozzle at Low Jet Velocities)

  • 박희웅;김지담;송가은;강보선
    • 한국분무공학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.75-82
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    • 2024
  • In this study, the thickness of the liquid sheet formed by a splash plate nozzle at low jet velocities was measured by the direct contact method. The spatial distribution characteristics of the sheet thickness in the radial and circumferential directions, and the effects of jet velocity and liquid viscosity were analyzed. The wavy surface was observed for low viscosity water, but not for high viscosity glycerol solutions. The sheet thickness decreased as the circumferential angle or the distance from the impinging point increased. The sheet thickness increased as the liquid viscosity increased. Comparison with the theoretical predictions for two impinging jets showed some differences from the measurement results.

로켓노즐에 장착된 제트베인 표면의 열전달 특성 (Heat Transfer on a Jet Vane Surface Installed in a Rocket Nozzle)

  • 유만선;조형희;황기영;배주찬
    • 한국추진공학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.9-16
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    • 2005
  • 제트베인은 로켓추진기관의 발사초기 자세제어와 조정 안정성의 확보를 위해 로켓노즐 출구부에 장착되어지며, 발사 수초 후까지 연소가스와의 접촉으로 인해 구동부를 가열시키고, 그 자체도 화학적 혹은 기계적으로 삭마된다. 본 연구는 제트베인의 열해석을 위한 기초연구로서 균일 초음속 유동장내에 위치한 단일 제트베인으로의 열전달 특성 해석을 수행하여 보았다. 경계층 적분법과 유한차분법의 연립해석이 이루어 졌으며, 벽근방에서 도출된 경계조건을 바탕으로 베인 내부의 비정상 열전도 해석도 수행되었다.