• 제목/요약/키워드: 분출현상

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덕트내부에서 질량분사가 있는 난류유동의 LES 해석 (LES for Turbulent Duct Flow with Mass injection)

  • 김보훈;나양;이창진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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    • pp.210-213
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    • 2010
  • 최근의 실험 결과를 통해 하이브리드 로켓 연료의 표면에 연소가 진행되지 않은 채 남아있는 고립된 부분들이 존재함을 확인하였다. 이러한 불규칙적인 spot은 연료의 기화로 인한 분출유동(wall blowing)과 산화제의 유동 사이에서 발생하는 경계층 교란에 의한 현상인 것으로 여겨진다. 본 연구에서는 23,000의 높은 Reynolds수와 벽면분출 현상을 효과적으로 처리할 수 있도록 LES 기법을 이용하여, 연료 표면 근처의 난류 유동 특성을 해석하였다. 원형 단면을 갖는 하이브리드 로켓 모터의 그레인 형상을 사실적으로 모사하기 위하여 곡률효과를 포함한 3차원 실린더 형태의 지오메트리를 고려하였다. 연료 표면에서 발생하는 불규칙한 spot의 발생은 경계층과 분출되는 유동이 상호 간섭함으로써 난류구조들의 기구학적 특성을 변경시키기 때문인 것으로 추측되는 결과들을 얻을 수 있었다.

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DNS 자료를 이용한 개수로에서 이차흐름의 생성메커니즘 분석 (Analysis of Generating Mechanism of Secondary Flows in Turbulent Open-Channel Flows using DNS Data)

  • 정영훈;최성욱
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권2B호
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    • pp.139-144
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    • 2006
  • 측벽이 존재하는 개수로 난류흐름에 대한 DNS 자료를 사용하여 레이놀즈 전단응력 및 이차흐름의 생성메커니즘을 규명하였다. 측벽 부근에서 이차흐름의 양상을 보면, 상부 및 하부 모서리 부근에서는 측벽을 향해 침투되는 이차흐름이 형성된 반면, 그 외의 영역에서는 수로 중앙을 향해 분출하는 이차흐름이 형성된 것으로 나타났다. 측벽 부근에서 레이놀즈 전단응력의 분포를 산정하였으며, 고유구조와 연계하여 분석하였다. 사분면 해석에서 측벽을 향해 침투되는 이차흐름이 생성된 영역에서는 쓸기현상이 지배적인 반면, 측벽으로부터 분출되는 이차흐름이 형성된 영역에서는 분출현상이 지배적인 것으로 나타났다. 또한 조건부 사분면 해석을 통해 레이놀즈 전단응력의 생성 및 이차흐름의 양상이 지배적인 고유구조의 방향성에 의해 결정된다는 것을 확인하였다.

질량분사가 있는 채널 내부 난류 유동의 외부교란에 대한 주파수 특성 (Frequency Response of Turbulent Flow to Momentum Forcing in a Channel with Wall Blowing)

  • 나양;이창진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.64-72
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    • 2010
  • 하이브리드 로켓 모터 내부에서는 산화제에 의한 주유동과 연료의 기화로 발생된 분출 유동이 상호작용을 하기 때문에 매우 강한 전단층이 발생되며 이에 기인한 시간특성이 나타나게 된다. 이 시간특성이 난류 유동장에 부과되면서 매우 복잡한 유동간섭 현상이 발생되게 되는데, 이와 같은 간섭현상이 외부교란에 대해 어떻게 반응하는지를 살펴보는 것은 안정적인 연소과정을 위해서 매우 중요하다. 이를 연구하기 위하여 연소반응을 제외하고, 산화제의 난류 유동과 연료 벽면에서의 분출 유동을 모사한 채널 유동에 대한 LES 해석을 수행하였으며, momentum forcing기법을 사용하여 특정주파수를 부과하는 집중교란(concentrated forcing)과 백색소음과 같은 넓은 범위의 주파수 특성을 부과하는 분산교란(distributed forcing)에 대한 유동의 반응을 살펴보았다. 두 경우 모두 모터의 하류에서 외부교란의 특성시간을 유지하였으나 비약적인 유동의 공진현상으로 연결되지는 않는다는 것을 확인하였다. 이는 외부교란의 특성은 시스템의 고유진동수 및 Kelvin-Helmholtz 불안정성에 기인한 특성 진동수와 함께 고려되어야 한다는 것을 의미한다.

저압상태에서 점화현상 연구 (Rocket Ignition at low Pressure)

  • 길현용;최창선;차홍석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.433-436
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    • 2005
  • 착화기 및 Can 형태의 점화기를 대기압 이하의 압력에서 사용할 때 나타나는 연소현상과 이에 따른 문제점에 대해서 연구를 수행하였다. 착화기 및 점화기가 일정 수준 이상의 진공도에서 작동할 때 최초 연소화염이 정상적으로 연소하지 못할 수 있으며, 경우에 따라서 점화에 완전히 실패할 가능성도 있는 것으로 나타났다. 이러한 현상은 점화된 상태로 분출된 점화제가 자유체적(free volume)내의 낮은 압력에 노출되면서 화약의 연소성이 급격히 떨어져서 나타난 것으로 점화기 내에서 연소상태로 분출된 가스가 자유체적 내에서 초기에 가능한 높은 압력을 형성하도록 하여 개선할 수 있음이 확인되었다.

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규칙적인 진동 하에서 노즐 부착된 제트화염의 연소특성 (A Combustion Characteristics of Attached Jet Flame under the Regular Oscillation)

  • 김대원;이기만
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.55-62
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    • 2009
  • 층류영역의 분출유량에서 큰 가진강도 효과를 얻기 위해 연료관 관 공명주파수로 가진된 비예혼합 분류 화염의 일반적인 가진 연소특성을 실험적으로 조사하였다. 화염 안정화 특성에서는 두 가지 형태의 부상 특성이 존재하는 사실을 알았는데, 화염이 부상되는 가진강도 크기에서 한 쪽은 감소, 다른 영역에서는 증가하는 것으로 나타나 각각 서로 다른 부상기구가 존재함을 확인할 수 있었다. 특히 부상되지 않고 노즐에 부착된 분출유량 영역에서의 가진 연소특성을 가진 강도에 따른 화염 길이와 형상, 유동장 응답 특성 그리고 노즐 출구에서의 유속 분포를 중심으로 집중 조사하였다. 특이한 현상으로는 가진 강도 증가에 따라 화염의 신장과 in-burning 현상 그리고 화염 내 거동 와동들의 말림방향이 서로 역전되는 현상 등이 발견되었다. 노즐 출구의 유속분포와 가시화 기법을 통해 이러한 현상들이 노즐관 관벽 안쪽서부터 음의 속도가 발생하기 시작함에 따라 주변 산화제인 공기가 노즐관 안으로 유입되는 현상과 관련되는 것으로 파악되었다.

길게 분출된 가스 표적을 이용한 밝은 저발산 고차 조화파 발생 (Generation of bright low-divergence high-order harmonics in a long gas jet)

  • 이동근;최일우;김형택;홍경한;남창희
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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    • pp.112-113
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    • 2002
  • 최근에 극초단 고출력 레이저가 개발됨에 따라 이에 의한 강한 비선형 현상중의 하나인 고차 조화파(high-order harmonics)의 발생이 가능하게 되었다. 조사 레이저와 원자 간의 결맞는 과정에 의해서 생성된 고차 조화파는 레이저와 같은 좋은 결맞음과 펨토초 이하의 아주 짧은 펄스폭을 가질 수 있기 때문에 플라즈마 진단, 극자외선 광원을 이용한 비선형 광학, 아토초 영역의 물리적 현상을 관측하는데 아주 유용한 광원이 될 것으로 여겨져 오고 있다. (중략)

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정전 분체 도장관의 공기압력에 의한 미세분진의 마찰대전특성에 관한 연구

  • 최광석;신대성;;;;정재희
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 2000년도 추계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.327-332
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    • 2000
  • 현대에 들어와 석유화학, 제약, 플라스틱 공업 등의 발달에 의해 분진의 기능이 활성화되었다. 그에 따라, 분진의 정전기 대전 현상으로 장·재해도 증가하고 있는 추세에 있다 공기 압력을 이용한 분체 도장의 경우는 물론이고, 일정구간으로 분진을 이송, 저장할 경우, 분진 입자는 배관 또는 입자 상호간 마찰, 충돌 등으로 전하의 이동 현상을 일으켜 대전된다[1]. 게다가, 단면적이 작은 개구부, 배관의 균열 등에 의해 일시적으로 외부로 분출되어질 때 대전량은 급상승하게 된다[2].(중략)

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분류유동이 있는 채널 난류유동의 LES 해석 (LES for Turbulent Channel Flow with Blowing Velocity)

  • 나양;이창진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권8호
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    • pp.699-705
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    • 2007
  • 최근의 실험 결과를 통해 하이브리드 로켓 연료의 표면에 연소가 진행되지 않은 채 남아있는 고립된 부분들이 존재함을 확인하였다. 이러한 불규칙적인 spot은 연료의 기화로 인한 분출유동(blowing velocity)과 산화제의 유동 사이에서 발생하는 경계층 교란에 의한 현상인 것으로 여겨진다. 본 연구에서는 22,500의 높은 Reynolds수와 벽면분출 현상을 효과적으로 처리할 수 있도록 LES 기법을 이용하여, 연료 표면 근처의 난류 유동 및 열전달 특성을 해석하였다. 비록 원형 그레인 아닌 단순채널 형상을 고려하였으며 화학반응이 없는 경우의 난류유동을 해석하였으나, 연료 표면에서 발생하는 불규칙한 spot의 발생은 경계층과 분출되는 유동이 상호 간섭함으로써 난류구조들의 기구학적 특성을 변경시키기 때문인 것으로 추측되는 결과들을 얻을 수 있었다.

태양활동영역에서 Magnetic Polarity Inversion Line의 기하학적, 물리적 특성에 대한 통계적 연구

  • 이어진;박성홍;오수연;이유
    • 천문학회보
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    • 제37권2호
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    • pp.114.2-114.2
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    • 2012
  • 태양 광구표면에서 시선방향 자기장 자료를 살펴보면 그 극성이 변하는 지점들이 선의 형태로 보이는데 이것을 Magnetic Polarity Inversion Line(MPIL) 혹은 Neutral Line이라 부른다. 기존의 연구에 의하면 태양활동영역에서 MPIL의 길이가 길수록 플레어 및 코로나물질방출(CME)과 같은 큰 규모의 분출현상들이 일어나는 빈도가 높다는 사실이 보고된 바 있다. 이런 점에서 볼 때 MPIL이 우주환경 예보의 측면에서 중요한 도구가 될 수 있을 것으로 기대된다. 하지만 여전히 MPIL의 기하학적, 물리적 특성 및 그 형성과 진화과정에 대한 이해가 부족한 상황이다. 우리는 본 연구에서 SOHO/MDI 시선방향 자기장 자료를 사용하여 태양활동 23주기에 나타난 308개의 태양활동영역에 대하여 MPIL의 길이, 곡률과 같은 기하학적인 특성을 연구하였고, 또한 MPIL주변의 자기장(평균 자기선속, 총 자기선속 등) 및 magnetic fragment들의 속도장(평균속력, 수렴 및 발산정도, vorticity 등)과 같은 물리적인 특성에 대한 통계적 조사를 수행하였다.

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Air-center nozzle의 분무살포도(噴霧撒布度)와 분무량(噴霧量)의 특성(特性) (Characteristics of Spray Deposit Pattern and Flow Rate in the Air-Center Nozzle System)

  • 이상우;허윤근
    • 농업과학연구
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    • 제7권2호
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    • pp.156-168
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    • 1980
  • 분무기(噴霧機) nozzle의 와실내(渦室內)에서 공기(空氣)를 수류(水流)의 중심부(中心部)로 분무(噴霧)시켜 예비미립화(豫備微粒化) 및 공기충돌식(空氣衝突式)의 미립화방식(微粒化方式)을 복합(復合)하여 고안(考案)된 air-center nozzle의 분무살포량(噴霧撒布量)의 분포도(分布度)와 분출량(噴出量)의 특성(特性)을 찾기위한 실험(實驗)을 실시(實施)하였다. 공기량(空氣量)은 소구경(小口徑) pipe 직경(直徑) 0.45mm부터 1.42mm이내로 7 수준(水準)으로 조절(調節)하였고 이의 각수준별(各水準別)로 압력(壓力)을 $0.35kg/cm^2$(5 psi)부터 $6.33kg/cm^2$(90 psi)까지 11 수준(水準)으로 조절(調節)하였다. 매실험결과(每實驗結果)는 표준(標準) nozzle 실험치(實驗値)와 비교분석(比較分析)하였고 이의 결과(結果)는 다음과 같다. Air-center nozzle은 비교적(比較的) 표준(標準) nozzle보다 안정(安定)된 살포량(撒布量) 분포형(分布型)을 유지(維持)하였다. Air-center nozzle의 분무살포량(噴霧撒布量) 분포도(分布度)는 공기량(空氣量)이 증가(增加)함에 따라서 중심부분(中心部分)으로 집중화(集中化)하였고 이 집중화정도(集中化程度)는 표준(標準) nozzle보다도 더 컸다. 이현상(現象)은 표준(標準) nozzle에 비(比)하여 도달성(到達性) nozzle형(型)에 적합(適合)함을 시사하였다. Air-center nozzle의 분출량(噴出量)은 어느 일정(一定)한 수준(水準) 이내(以內)에서 공기량(空氣量)때문에 표준(標準) nozzle의 분출량(噴出量)만큼 크지는 못하였다. 분출량(噴出量)의 감소율(減少率)은 압력(壓力)이 증가(增加)함에 따라서 둔화되었고 혼합용제(混合溶劑)속의 공기함유율(空氣含有率)이 2~3%인 저비율(低比率)일때 급속(急速)히 컸다. 이 현상(現象)은 공기(空氣)의 압축성질(壓縮性質)에 기인(基因)된 것으로 사료(思料)된다.

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