• 제목/요약/키워드: 비회색가스

검색결과 6건 처리시간 0.022초

비균일 농도 분포를 갖는 비회색 혼합가스로 충만된 정육면체 내의 좁은 파장모델을 이용한 복사열전달 해석 연구 (Study on Narrow Band Solution of the Radiative Transfer within a Cubical Enclosure by Nongray Gas Mixtures with Nonuniform Concentration Profiles)

  • 박원희;천석현;김태국;손봉세
    • 대한기계학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
    • /
    • pp.371-376
    • /
    • 2001
  • Radiative transfer by nongray gas mixtures with nonuniform concentration and temperature profiles were studied by using the statistical narrow-band model and ray-tracing method with the sufficiently accurate $T_{60}$ quadrature set. Transmittances through the nonhomogeneous gas mixtures were calculated by using the Curtis-Godson approximation. Three different cases with different temperature and concentration profiles were considered to obtain benchmark solutions for nongray gas mixtures with nonuniform concentration and temperature profiles. The solutions obtained from this study were verified and found to be very well matched with the previous solutions for uniform gas mixtures. The results presented in this paper can be used in developing various solution methods for radiative transfer by nongray gas mixtures.

  • PDF

좁은밴드모델을 이용한 실린더 내의 비회색 가스 복사열전달 연구 (Study on Nongray Gas Radiation within a Cylindrical Enclosure by Using the Narrow Band Model)

  • 박원희;정현성;김태국
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제26권6호
    • /
    • pp.859-867
    • /
    • 2002
  • Radiative transfer in energy systems such as furnaces, combustors, boilers and high temperature machineries is a significant mode of heat transfer. Although there are many solution schemes suggested for analysis of radiative transfer in multi-dimensional systems, the applicabilities and accuracies of these schemes have not fully tested for nongray gases. Especially reference data for enclosures of non-orthogonal shapes are not yet enough. In this paper we present some precise radiative transfer solutions for a black walled 3-dimensional cylindrical system filled with nongray gases. The SNB(statistical narrow band) model and the ray-tracing method with the T$_{N}$ quadrature set are used for finding nongray solutions. Although the solution method used in this study is not suitable for engineering purposes, the resulting solutions are proved to be quite accurate and can be regarded as the exact solutions and the results presented in this paper can be used in developing various solution schemes fur radiative transfer by real gas mixtures.s.

항공기 배기 플룸의 파장별 IR 신호 해석 (Spectral Infrared Signature Analysis of the Aircraft Exhaust Plume)

  • 구본찬;백승욱;이경주;김만영;김원철
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제42권8호
    • /
    • pp.640-647
    • /
    • 2014
  • 추진기관 배기 플룸의 적외선 복사(Infrared radiation :IR) 신호는 항공기 생존성에 영향을 미치는 주요 요인이다. 항공기의 생존성 향상을 위해 IR 감소 설계 기술이 적용된 추진기관의 정확한 IR 신호 예측이 필요하다. 본 연구는 유동 및 열전달 해석 코드를 이용하여 노즐 내부, 외부 자유류, 플룸 영역의 열유동장을 수치 해석하였다. 비회색가스의 특성을 효율적으로 해석하는 좁은밴드 기반의 재조합 회색가스가중합법을 적용하여 항공기 플룸에서 방사되는 파장별 IR 신호를 계산하였다. 개발된 프로그램의 정확성과 신뢰성을 확보하고자 1차원 모델에 대한 검증을 거친 후 항공기 추진기관의 열유동장 및 파장별 IR 신호 해석을 수행하였다. 해석을 통하여 상대적으로 플룸 내부에서 IR 복사강도가 높은 것을 확인하였고 온도, 분압, 화학종에 따라 다른 파장별 IR 신호 특성을 파악하였다. 노즐 출구 부근에서는 노즐 벽면의 고체 방사로 인하여 파장별 IR 복사강도가 연속적으로 나타났다.

입자에 의한 항공기 플룸의 열복사 가열에 관한 연구 (Investigation of the Radiative Heating from Aircraft Plume with Particles)

  • 고건영;이경주;이성남;김원철;백승욱;김만영
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제40권9호
    • /
    • pp.737-744
    • /
    • 2012
  • 유한체적법을 이용하여 설정된 가상의 노즐 조건에 따라 비행체 배기플룸의 SE와 PE에 의한 열복사 저부가열 해석 연구를 수행하였다. 저부면에서의 복사열유속을 얻기 위해 배기플룸은 흡수, 방사 및 산란하는 매질을 고려하였다. 저부면은 차가운 흑체이고 비회색가스와 입자의 복사 물성치는 회색가스가중합법(WSGGM)을 사용하였다. 후방 몬테카를로 방법을 사용한 기존의 연구와 비교하여 검증한 후, 입자의 농도, 온도, 그리고 등방성 또는 이방성 산란에 따른 복사저부가열을 해석하였다. 그 결과, 복사열유속은 노즐 출구와의 거리가 멀어지거나 비행 고도가 증가할수록 감소하고 입자의 온도가 높아질수록 복사열유속은 증가한다. 또한 전방산란은 PE를 증가시키고 후방산란은 SE를 증가시켰다.

비회색 혼합가스 복사를 고려한 산화제의 성분 변화에 따른 대향류화염의 연소 특성 연구 (Study on Combustion Characteristics of the Opposed Flames for Different Oxidant Compositions by Considering the Non-gray Radiation by the Gas Mixtures)

  • 박원희;조범진;박종혁;김태국
    • 대한기계학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
    • /
    • pp.1341-1346
    • /
    • 2004
  • Detailed flame structures of the opposed flames formed for different oxidant compositions are studied numerically. The detailed chemical reactions are modeled by using the CHEMKIN code. Only the $CO_{2}$ and $H_{2}O$ are assumed to participate by absorbing the radiative energy while all other gases are assumed to be transparent. The discrete ordinates method and a narrow band based WSGGM with a gray gas regrouping technique are applied for modeling the radiative transfer through non-homogeneous and non-isothermal combustion gas mixtures generated by the opposed flow flames. The results show that the different radiation model can cause different results for flame structures and the WSGGM with gray gas regrouping is successful in modeling the opposed flames with non-gray gas mixture. The results also show that a reasonable information on the flame structure can be obtained from the modeling by considering different chemical compositions of the oxidant.

  • PDF

비회색 가스 복사를 고려한 층류대향류 부분예혼합 화염에서의 $CO_2$$H_2O$ 첨가에 따른 영향 연구 (Effects of $CO_2$ and $H_2O$ Additions on Partially Premixed Counterflow Flame by Considering Nongray Gas Radiation)

  • 조범진;김태국
    • 한국연소학회지
    • /
    • 제10권3호
    • /
    • pp.10-16
    • /
    • 2005
  • Detailed flame structures of the counterflow flames of $CH_4/Air$ formed with $CO_2$ and $H_2O$ addition are studied numerically. The detailed chemical reactions are modeled by using the OPPDIF and CHEMKIN-II code. Only the $CO_2$ and $H_2O$ are assumed to participate in radiative heat transfer while all other gases are assumed to be transparent. The discrete ordinates method(DOM) and the narrow band based WSGGM with a gray gas regrouping technique(WSGGM-RG) are applied for modeling the radiative transfer through non-homogeneous and non-isothermal combustion gas mixtures generated by the counter flow flames. The results compared with the SNB model show that the WSGGM-RG is successful in modeling the counterflow flames with non-gray gas mixture. The numerical results show that the addition of $CO_2$ and $H_2O$ to the oxidant nozzle lowers the peak temperature and the NO concentration in flame.

  • PDF