• 한국항공우주학회지
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• 제35권8호
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• pp.706-713
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• 2007

코안다 효과를 유발시키기 위해 환상 슬릿과 팽창률이 일정하지 않은 축소 노즐로부터 분사되는 제트의 구조와 환상의 슬릿과 팽창률이 일정한 노즐로부터 분사되는 제트의 구조를 비교 연구하였다. 실험에 있어서 노즐 입구와 출구 직경을 각각 40mm, 20mm로 하였고, 노즐 출구 평균 속도를 90m/s로 하였다. 3축 이송 장치와 스캐닝 밸브 시스템을 이용하여 제트 축 및 반경 방향 압력을 측정하고, 측정된 정압 및 전압으로부터 구한 속도 분포를 비교 검토하였다. 안정성과 수속성이 우수한 제트를 얻기 위해서는 팽창률이 일정하지 않은 노즐보다 팽창률이 일정한 축소 노즐과 환상의 슬릿을 통해 코안다 효과를 이용하여 분사하는 것이 효과적임을 밝혔다. 또한 팽창에 따른 압력 강하도 팽창률이 일정한 노즐의 경우가 상대적으로 더 작게 됨을 알았다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.50-55
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• 2004

In this study, slit-tones by plane impinging jet are investigated experimentally over the whole subsonic flow range, especially at low speeds, in order to obtain the instability behaviour of impinging plane jet. Slit-tones are generated at low speeds associated with laminar shear layer instability as well as at high speeds associated with turbulent instability. Most of low-speed slit-tones are induced by symmetric mode instability unless the slit is not so wide, in which case antisymmetric modes are induced like edge-tones. It is found that the frequencies at low speeds ate controled by the unstable condition of the vortex at the nozzle exit and its pairings by which the frequencies are decreased by half. In the case of symmetric modes related with low-speed slit-tones, frequencies lower than those associated with one-step pairings are not found.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.2029-2034
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• 2004

Spiral jet is characterized by a wide region of the free vortex flow with a steep axial velocity gradient, while swirl jet is largely governed by the forced vortex flow and has a very low axial velocity at the jet axis. However, detailed generation mechanism of spiral flow components is not well understood, although the spiral jet is extensively applied in a variety of industrial field. In general, it is known that spiral jet is generated by the radial flow injection through an annular slit which is installed at the inlet of a conical convergent nozzle. The present study describes a computational work to investigate the effects of annular slit on the spiral jet. In the present computation, a finite volume scheme is used to solve three dimensional Naver-Stokes equations with RNG ${\kappa}-{\varepsilon}$ turbulent model. The annular slit width and the pressure ratio of the spiral jet are varied to obtain different spiral flows inside the conical convergent nozzle. The present computational results are compared with the previous experimental data. The results obtained obviously show that the annular slit width and the pressure ratio of the spiral jet strongly influence the characteristics of the spiral jets, such as tangential and axial velocities.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제30권4호
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• pp.39-45
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• 2016

화재발생시 가장 큰 인명피해를 유발시키는 연기의 안전한 구역으로 유입을 차단하기 위해 방화문 등 출입구 상부에 설치되는 에어커튼 노즐의 최적 설계를 수행하였다. 연기의 유입을 차단을 목적으로 개구부 상부에 설치되는 에어커튼 노즐의 슬릿에서 유동이 편심되지 않고 외부로 균일하게 배출되어야 한다. 유입 풍량, 내부 슬릿 형상, 외부 슬릿 두께 등을 변수로 고려하여 다양한 조건별로 수치해석을 수행하여 최종 형상을 선정하였다. 최종 형상을 시제품으로 제작하여 수치해석 결과와 비교 검증한바 모든 슬릿의 평균 속도에 대한 시험과 수치해석 결과의 상대오차는 1% 미만으로 매우 일치하는 경향을 보였다.

• 한국추진공학회지
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• 제20권3호
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• pp.9-16
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• 2016

초음파 진동자에 의해 미립화된 탄화수소계 액체연료 분사화염의 연소특성을 고찰하기 위한 실험이 수행되었다. 초고속카메라를 이용하여 미립화된 액체연료의 화염형상을 획득하였고, 이미지 후처리를 통해 화염의 구조와 거동을 면밀히 분석하였다. 또한 정밀유량계측법을 이용하여 연소반응 시 소모된 연료량도 측정하였다. 그 결과, 수송기체 유량이 증가하면 무화된 연료의 분사량도 같이 증가하였으나, 공연비(air/fuel ratio)와 수송기체 유량의 상관성은 관찰되지 않았다. 화염면적은 공연비 보다는 연료의 분사량과 진동자 인가전력에 종속하였으며, 화염면적의 FFT 분석을 통해 생성화염의 진동특성도 고찰하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제20권4호
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• pp.1-8
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• 2016

초음파 진동자에 의해 미립화된 탄화수소계 액체연료를 연소시키는 버너의 연소장을 가시화시키기 위한 실험이 수행되었다. 초고속카메라와 열화상 카메라를 이용하여 화염형상 및 연소장 이미지를 획득하였으며, 후처리를 통해 화염과 연소장의 구조 및 거동을 면밀히 분석하였다. 수송기체 유량이 증가하면 연소반응이 촉진되어 연소영역이 신장되고, 반응온도가 증가하였다. 또한, 시간에 따른 가시화염과 IR 연소장의 거동변화를 비교분석하여 화염의 진동특성을 고찰하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.502-507
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• 2003

Spiral jet is characterized by a wide region of the free vortex flow with a steep axial velocity gradient, while swirl jet is largely governed by the forced vortex flow and has a very low axial velocity at the jet axis. However, detailed generation mechanism of spiral flow components is not well understood, although the spiral jet is extensively applied in a variety of industrial field. In general, it is known that spiral jet is generated by the radial flow injection through an annular slit which is installed at the inlet of convergent nozzle. The objective of the present study is to understand the flow characteristics of the spiral jet, using a computational method. A finite volume scheme is used to solve 3-dimensional Navier-Stokes equations with RNG ${\kappa}-{\varepsilon}$ turbulent model. The computational results are validated by the previous experimental data. It is found that the spiral jet is generated by coanda effect at the inlet of the convergent nozzle and its fundamental features are dependent the pressure ratio of the radial flow through the annular slit and the coanda wall curvature.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.25-33
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• 2010

연직 슬릿 유공벽에서의 정합조건에는 투수 매개변수가 포함되는데, 보통 투수 매개변수는 두 가지 방법으로 계산이 가능하다. 하나는 투수 매개변수를 유공벽에서의 에너지 소산 계수와 제트의 길이로 나타내는 방법으로서, 관련된 모든 변수를 알고 있다는 점에서 장점을 가지고 있으나, 장파의 영역에서 옳지 않은 결과를 초래하는 단점이 있다. 다른 하나는 투수 매개변수를 마찰계수와 관성계수로 나타내는 방법으로서, 단파부터 장파까지 모든 영역에서 올바른 결과를 나타내지만, 반사계수, 투과계수 등에 대한 관측치와 계산치 사이의 최적적합에 기초하여 마찰계수를 결정해야 한다는 단점이 있다. 본 논문에서는 유공벽의 유공율 및 두께, 수심 등 기지의 변수로 마찰계수에 대한 경험식을 제시하였다. 이렇게 함으로써 최적적합 과정을 거치지 않고 마찰계수를 직접 산정할 수 있도록 한다. 경험식을 구하기 위하여 수리실험을 실시하였으며, 다른 연구자들의 결과를 함께 사용하여 경험식을 제시하였다. 제시된 공식을 이용하여 상부는 커튼월이고 하부는 연직 슬릿 유공벽으로 되어 있는 커튼월-파일 방파제의 반사계수 및 투과계수를 계산하였다. 실험치와 계산치가 잘 일치함을 보임으로써 제시한 경험식의 적합성을 검증하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권1호
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• pp.72-79
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• 2018

초음파 진동자에 의해 미립화된 케로신 분무연소의 OH 라디칼과 CH 라디칼의 자발광 특성을 고찰하기 위한 실험이 수행되었다. ICCD 카메라를 이용하여 분무화염의 자발광 강도를 측정하였으며, 연소 시 소모된 연료량은 정밀유량측정법으로 계측하였다. 그 결과, 연료소모율은 수송기체인 공기 공급유량에 선형적으로 증가하였으며, 분무연소의 특징인 전형적인 그룹 연소가 관찰되었다. OH 라디칼과 CH 라디칼을 분석한 결과, 분사방향으로의 유량 증가에 따라 라디칼 방사강도의 최댓값은 감소하고 그 위치는 후류로 이동하여 반응대의 폭은 증가하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제26권1호
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• pp.60-67
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• 2022

본 연구는 정상초음파 가진 유무에 따른 초음파 무화 케로신 화염의 거동변이를 분석하기 위해 수행되었다. Slit-jet 노즐을 통과하며 생성된 연소영역은 DSLR, ICCD 및 초고속카메라와 슐리렌 기법을 통해 가시화되었고, 연료소모량은 정밀저울을 통해 측정하였다. 그 결과, 정상초음파 가진시, OH 라디칼의 강도가 증가하는 것이 관찰되었고 정상파장 상단부에서 최적 연소 조건이 형성됨을 확인하였다.