• 제목/요약/키워드: 선회류

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펌프장의 흡입수조내 흡입관의 유동특성에 관한 PIV 측정 (A PIV Measurement on Flow Characteristics of Intakes within a Sump in a Pump Station)

  • 이영호;김유택;김정환;최종웅
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2001년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.209-215
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    • 2001
  • The head-capacity curves for pumps developed by the pump manufacturer are based on tests of a single pump operating in a semi-infinite pool with no nearby walls or floors and no stray currents, Hence, flow into the Pump suction is symmetrical with no vortices or swirling. Pump station designers rely on these curves to define the operating conditions for the pump selected. But various constraints such as size, cost, and limitations on storage time require walls, floors, and pump intakes to be close proximity to each other. From this background, the authors are carrying out a systematic study on the flow characteristics of intakes within a sump found in pump stations. Model pump intake basin is designed and PIV is adopted as a measuring tool to capture the instantaneous flow patterns. Special attention is paid to investigate the flow patterns near the free surface, side-wall and back-wall due to different clearances from back-wall to vertical in take pipe. Moreover, the locations and vorticities of the various types of vortices that were found in the examinations are discussed.

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PIV에 의한 흡입수조내 흡입관 주위의 유동특성에 관한 연구 (Study on Flow Characteristics around Intakes within a Sump by PIV)

  • 최종웅;김정환;남청도;김유택;이영호
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.563-569
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    • 2001
  • The head-capacity curves for pumps developed by the pump manufacturer are based on tests of a single pump operating in a semi-infinite pool with no nearby walls or floors and no stray currents, Hence, flow into the pump suction is symmetrical with no vortices or swirling. Pump station designers rely on these curves to define the operating conditions for the pump selected. But various constraints such as size, cost, and limitations on storage time require walls, floors, and pump intakes to be close proximity to each other. From this background, the authors are carrying out a systematic study on the flow characteristics of intakes within a sump found in pump stations. Model pump intake basin is designed and PIV is adopted as a measuring tool to capture the instantaneous flow patterns. Special attention is paid to investigate the flow patterns near the free surface, side-wall and back-wall due to different clearances from back-wall to vertical in take pipe. Moreover, the locations and vorticities of the various types of vortices that were found in the examinations are discussed.

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내삽노즐 고체로켓모터의 공기 유동모사시험을 통한 롤토크 발생유동 가시화 (Visualization of Roll Torque Generating Flows in a SRM Submerged-Nozzle by Cold Air-flow Test)

  • 김도헌;이인철;이열;구자예;강문중;김윤곤
    • 한국추진공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.29-35
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    • 2011
  • 고체로켓모터 추진제 그레인의 핀-슬롯 표면에서의 연소로 인해 생성된 고온, 고압의 연소가스는 그레인 핀-슬롯 및 내삽노즐을 통해 외부로 방출되면서 형성되는 유동은 매우 복잡하고 다양한 형태를 가진다. 핀-슬롯형 그레인 및 내삽노즐을 가지는 고체로켓모터의 2D, 3D 스케일모델에 대한 공기유동 모사시험을 수행하였으며, 롤토크 발생 등과 같은 내부유동발생 메커니즘을 규명할 수 있는 효과적인 연기-유동장 가시화 기법의 적용방법에 대한 검토가 이루어 졌다. 다양한 광원조사기법 및 촬영장치 방향을 이용하여, 축류 실험모델 노즐 선단부에서의 비대칭 와류튜브에 의한 선회류를 가시화하였다.

접선형 산화제 주입기의 운동량비에 따른 End-Burning 하이브리드 연소기의 연소유동장 해석 (Reactive Fields Analysis of End-Burning Hybrid Combustor Using Tangential Oxidizer Injectors with Various Momentum Ratio)

  • 민문기;김수종;김진곤;문희장
    • 한국추진공학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.37-46
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    • 2007
  • 본 연구에서는 접선형 산화제 주입기를 갖는 end-burning 하이브리드 연소기에서 산화제 운동량비에 따른 연소 유동장을 해석하였다. 산화제의 운동량비가 감소할수록 연소효율은 연소기 전 영역에 걸쳐 증대되는 경향이 포착되었으며 이론 혼합분율과 온도장을 통해 연소실 전 영역에서 최적의 연소가 저 운동량비에서 발생됨을 확인하였다. 강한 선회류가 연소실 내부 유동장을 지배하지만 압력장은 비교적 균일한 분포를 보였다. 접선형 산화제 주입기를 가진 연소기는 운동량비에 관계없이 공통적으로 연료와 산화제가 만나는 연소실 상부에서 환형의 고온부가 발생했으며 향후 주요 개선 사항으로 판단되었다.

바울형 미분기 베인휠에서의 유속 불균일 개선에 관한 연구 (Improvement of Maldistributed Air Velocity in the Vane Wheel of a Bowl Type Pulverizer)

  • 박덕배;허진혁;문승재
    • 플랜트 저널
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    • 제6권2호
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    • pp.62-69
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    • 2010
  • The stability of coal pulverizer in the 800 MW coal-fired plants is vital to maintain their performance. Thus, this study analyzed the uneven abrasion of the deflector and coal spillage due to the air velocity maldistribution in the vane wheel of a bowl-type pulverizer as it is a possible cause for problems of facility using pulverized coal. In addition, air flow in the underbowl of a bowl-type pulverizer was studied to check air velocity maldistribution in the vane wheel using numerical method. In an attempt to correct the maldistribution of air velocity, air flow of the modified duct vane was studied as enlarging the length of the duct vanes installed at the air inlet duct of the pulverizer and increasing the angle of inclination. It was found that modified duct vane make the velocity distribution at the vane wheel uniform. formed by the duct vanes installed at the air inlet duct of the pulverizer and swirling flow is the major factor in making the velocity distribution of vane wheel exit uniform. This can prevent the uneven abrasion of the deflector, which is one of the components inside the pulverizer and coal spillage.

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다중 흡수정을 갖는 펌프장 모델의 유동균일성 해석 (Numerical Analysis on the Flow Uniformity in a Pump Sump Model with Multi Pump Intake)

  • 최종웅;최영도;임우섭;이영호
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.14-22
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    • 2009
  • The head-capacity curves for pumps developed by the pump manufacturer are based on tests of a single pump operating in a semi-infinite basin with no close walls or floors and with no stray currents. Therefore, flow into the pump intake is with no vortices or swirling. However, pump station designers relying on these curves to define the operating conditions for the pump selected sometimes meet the reductions of capacity and efficiency, as well as the increase of vibration and additional noise, which were caused by air-entered flow in the pump station. From this background, the authors are carrying out a systematic study on the flow characteristics of intakes within a sump of pump station model. Multi-intake sump model with anti-submerged vortex device basin is designed and the characteristics of submerged vortex is investigated in the flow field by numerical simulation. In this study, a commercial CFD code is used to predict the vortex generation in the pump station accurately. The analysed results by CFD show that the vortex structure and effect of anti-submerged vortex device are different at each pump intake channel.

내삽노즐 고체로켓의 공기 유동모사시험을 통한 내부유동 가시화 (Visualization for Internal Flow of Submerged-Nozzle SRM by Cold Air-flow Test)

  • 김도헌;조용호;이열;구자예;김윤곤;강문중
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.181-185
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    • 2010
  • 고체로켓모터 추진제 그레인의 핀-슬롯 표면에서의 연소로 인해 생성된 고온, 고압의 연소가스는 그레인 핀-슬롯 및 내삽노즐을 통해 외부로 방출되면서 형성되는 유동은 매우 복잡하고 다양한 형태를 가진다. 핀-슬롯형 그레인 및 내삽노즐을 가지는 고체로켓모터의 2D, 3D 스케일모델에 대한 공기유동 모사시험을 수행하였으며, 회전력 발생 등과 같은 내부유동발생 메커니즘을 규명할 수 있는 효과적인 연기-유동장 가시화 기법의 적용방법에 대한 검토가 이루어 졌다. 실험모델의 투영부를 통해 다양한 광원 및 촬영장치 방향을 이용하여, 축류 실험모델 노즐 선단부에서의 비대칭 와류튜브에 의한 선회류를 가시화하였다.

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선회류 예혼합버너를 적용한 개질기용 연소시스템의 배기 및 연소특성 (Exhaust and Combustion Characteristics of Premixed Swirl Burner for Steam Reforming System)

  • 차천륜;황상순
    • 한국연소학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.34-43
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    • 2014
  • The reformer system is a method for hydrogen production from hydrocarbon fuels such as natural gas under high temperature environment($about{\sim}1,000^{\circ}C$). The premixed swirl burner with mixing swirler and combustion swirler designed to deliver fuel cell electric output from 0.5 kW to 1.5 kW. Premixed swirl burner experiments using natural gas and mixture of natural gas and anode off gas were carried out to analyse flame patterns and stability by equivalence ratio respectively. The results show that the stable swirl flame can be established for all cases of fuels type using the premixed swirl burner. The swirl flame had a wide stability region and it showed very low CO(50 ppm) and $NO_x$(20 ppm) emission at different fuel type and various equivalence ratio conditions. The operating range of premixed swirl burner for stable swirl flame is found to exist between equivalence ratio of 0.70 to 0.90 for turn down ratio of 3:1.

직접분사식 디젤기관의 흡입공기 선회강도에 대한 고찰 (Study on induction air swirl in D.I. diesel engine)

  • 고춘식
    • 오토저널
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    • 제9권3호
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    • pp.16-22
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    • 1987
  • 직접분사식 디젤기관의 성능과 배기가스 문제에 여향을 주는 실린더 내에서의 연소형태는 크게 연료분사계와 흡입공기 유동계 두 가지에 의해 결정된다. 즉 분사율, 부사시기, 분무형태와 같은 분사계의 특성과 공기선회, 스퀴시(squish), 난류와 같은 공기 유동 특성에 의하여 연소형태가 결 정된다. 이러한 복잡한 연소형테를 기관 특성에 맞게 조정한다는 것은 대단히 어려운 문제인데 이것은 연료화 공기의 혼합이 연소실형상과 흡기계의 형상에 큰 영향을 받으며 연료가 액체 상 태로 연소실내로 들어와 분무과정을 통하여 증발이 되어야만 연소가 가능하기 때문이다. 특히 흡입공기 유동계에 있어서 현재의 직접 분사식 대젤기관의 흡입구 형상은 흡입공기의 운동에너 지에 모멘트를 가하여 연소실내에서 공기의 선희(swirl)를 발생시켜 줌으로써 연료와 공기의 혼 합기를 형성시키는 Helical type이 많이 이용되고 있다. 그러나 기관 성능과 배기가스 특히 NOx는 상반관계를 이루기 때문에 연소실내로 들어오는 흡입공기의 선희강도(swirl ratio)를 너무 강하게만 한다고 하여 좋은 결과를 얻을 수는 없다. 따라서 설계하고자 하는 각 기관에 있어서 요구되는 성능과 배기가스 문제를 만족하는 흡입공기의 선희강도가 얻어질 수 있도록 흡입구 형상을 설계한다는 것은 많은 연구와 경험이 요구되고 있다. 본 자료에서는 직접분사식 디젤기 관에 있어서 흡입공기의 최적 선희강도에 대한 설정방법과 흡입구 형상 설계를 위한 설계 이론 및 정상류 Rig test상에서의 흡입공기 선희강도의 평가방법을 소개하고자 한다.

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와류발생저감장치 형태에 따른 펌프 흡수조 내 흐름특성 분석 (Analysis of Flow Characteristics in Pump Sump according to Anti-Vortex Device form)

  • 변현혁;김서준;윤병만;이윤호
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.60-60
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    • 2018
  • 최근 도시지역의 불투수율 증가로 인한 유역의 도달시간 감소와 첨두유출량이 증가함에 따라 내수침수 잠제 위험성이 증가하고 있다. 이에 우수배제 시스템의 수방능력 향상을 위한 빗물펌프장의 신설 및 증설에 대한 요구가 증가하고 있다. 하지만 빗물펌프장의 신설 및 증설에는 건설부지 확보의 문제와 비용적인 문제 등의 현실적인 현계들이 있다. 따라서 기존에 설치되어 있는 빗물펌프장의 배수효율을 증대시킬 수 있다면 빗물펌프장의 신설 및 증설에 따른 과도한 예산지출을 줄일 수 있을 것이다. 빗물펌프장의 배수효율은 흡입부 내에서 발생하는 와류를 얼마나 잘 제어하느냐에 따라 크게 달라진다. 만약 흡입부 내에 강한 와류가 존재한다면, 흡입관 주위에서 선회류를 유발시켜 펌프 효율을 떨어뜨리는 원인이 된다. 따라서 펌프 운영 시 흡입부 내에서 발생하는 와류를 제어하기 위하여 와류발생 저감장치(Anti Vortex Device)를 설치하여 와류를 제어하는 방법을 이용하고 있다. 하지만 국 내외 빗물펌프장 설계기준에서 와류발생 저감장치에 대한 정량적인 효과는 제시되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 PIV(Particle Image Velocimetry)를 이용하여 와류발생 저감장치가 펌프 흡수조에 설치되었을 때 흐름특성 및 와도분포 분석을 통해 와류발생 저감장치의 형태에 따른 효과를 정량적으로 분석하고자 한다. 그 결과 와류발생 저감장치를 설치 한 후 흐름개선효과를 확인하였다.

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