• 제목/요약/키워드: 압력구배

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로켓 노즐 내의 난류유동 및 열 전달에 관한 수치 해석적 연구 (Numerical Study on Turbulent Flow and Heat Transfer in the Rocket Nozzle)

  • 배주찬;이태호;강신형
    • 한국추진공학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.73-81
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    • 1997
  • 질량가중평균의 완전 Wavier-Stokes 방정식, 압축성 난류유동에 대한 Morkovin의 가설, $\textsc{k}$-$\varepsilon$ 난류모델, 압력구배와 벽열전달과 압축성의 효과를 고려한 벽함수 모델, Karki의 수치해석기법 등을 사용하여 로켓노즐 내의 난류유동 및 열 전달을 수치해석하고 Back 등의 실험 결과와 비교하였다.

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수직관내 고-액 슬러리 유동 계측 실험연구 (Experimental Study of Solid-water Slurry Flow in Vertical Pipe)

  • 최종수;홍섭;양찬규
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.160-163
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    • 2001
  • In order to develop a nodule conveying system through a flexible pipe out of the deep-seabed manganese nodule miner, an experimental study of the solid-water slurry flow in vertical pipe is performed as the first stage of total experiments. Hydraulic characteristics of the pipe slurry flow such as slip velocity, transport concentration and pressure gradient are investigated for the size of particle, load ratio, and flow rate of water. The higher the load ratio is, the larger the transport concentration and pressure gradient become. The bigger the size of particles is, the larger the pressure gradient becomes. The effectiveness of the flow rate to hydraulic performance is also investigated. This results are to be used for designing crusher and pump, and operating the conveying device.

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벽면조도와 분출이 수축 확대 노즐의 마찰계수와 열전달에 미치는 영향 (Effects of Roughness and Blowing on Skin-Friction and Heat-Transfer in the Convergent-Divergent Nozzle)

  • 강신형;김성훈
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.1282-1291
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    • 1989
  • 본 연구에서는 이러한 연구의 시작단계로 노즐내의 열 경계층 방정식을 정리하고 압축성 와점도모델을 도입하여 유한 차분법을 이용한 전산프로그램을 작성 하였다. 한편 실제로 추진모테에서는 고온 고속의 열기류가 분출되기 때문에 추진 하고 있는 동안 노즐벽을 형성하고 있는 내열재가 심하게 손상되어 표면의 상태가 매우 거칠게 된다. 더구나 경우에 따라서는 내열재가 용발(ablation)하게 된다. 이러한 상태를 감안하여 마찰계수와 열전달 계수를 합리적으로 추정해야만 노즐의 설계와 주변장치를 합리적으로 수행할 수 있다. 따라서 본 연구에는 주로 경계층 내의 압력구배, 압축성의 효과, 물성치의 변화를 고려한 기존 난류모델에 근거하여 프로그램을 작성하고, 이것을 토대로 노즐표면 조도의 영향 및 분출(blowing)의 영 향을 중점적으로 고려하여 그 특성을 연구하였다. 노즐벽에서 분출을 고려한 이유는 표면이 용발할 때 표면의 온도가 거의 일정하게 유지된 상태로 노즐표면이 화학작용을 수반하면서 가스화됨을 초보적으로 고려해보기 위함이다.

압출용 스크루의 나선각에 대한 특성설계 (Characteristics Design on Helix Angle of the Extruder Screw)

  • 최부희;최상훈
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.706-709
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    • 1997
  • Extruders are the heart of the polymer processing industry. The single most important mechanical element of a screw extruder is the screw. The proper design of the geometriy of the extruder screw is of crucial importance to the proper functioning of the extruder. If material transport instabilities occur as a result of improper screw geometry, even the most sophisticated computerized control system cannot solve the problem. For this purpose, characteristics design on helix angle of the extruder screw. This paper presents strength of the screw flight, optimum helix angle versus dimensionless down channel pressure gradient, optimum helix angle versus the power law index in simultaneous optimization, volumetric efficiency versus helix angle at various number of flights and power consumption versus helix angle in the barrel of screw extruder.

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일정 열유속을 받는 곡관내에서의 맥동 열유동에 관한 수치적 연구 (Numerical Study on Pulsatile Flow and Heat Transfer in a Curved Tube with Constant Heat Flux)

  • 백영렬;이재헌;오명도
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.1031-1038
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    • 1994
  • Characteristics of pulsatile flow and heat transfer have been studied numerically in the constant heat flux curved tube with periodic pressure gradient. As the Womersley number increases, the phase difference between the pressure gradient and the cross section averaged axial velocity becomes larger. In case of the Womersley number $\beta = 2$, when cross section averaged axial velocity reaches periodic state with time, the reverse and the natural flow coexist at phase angle, $\lambda = 1.44\pi$ and $\lambda =1.96\pi$. For all the Womersley numbers of present investigation, the time variation of wall temperature near inner wall is higher than that of near outer wall, independent of phase angle.

레이놀즈응력모델을 사용한 곡면상의 난류경계층에 대한 수치해석 (Prediction of Turbulent Boundary Layers on Convex Surfaces with Reynolds Stress Closure Model)

  • 김광용
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.1717-1726
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    • 1991
  • 본 연구에서는 낮은 레이놀즈수 영역에도 적용될 수 있는 레이놀즈응력모델의 개발을 위해, 우선 벽근처 영역에서 사용되는 실험식(벽법칙)을 Hassid와 Poreh에 의 해 개발된 1-방정식모델로 대체하고 이를 레이놀즈응력모델과 접속시키는 방식을 사용 하였다. Hassid-Poreh의 1-방정식모델은 이미 Gibson등에 의해 그 성능이 평가되어 압력구배가 크지 않은 경계층유동의 낮은 레이놀즈수 영역에서 매우 좋은 결과를 보여 줌이 밝혀졌다. 본 연구에서는 곡면위의 난류경계층에 대해 위에서 설명한 바 있는 난류모델을 적용함에 있어 Gillis등과 Gibson등에 의해 실험된, 각각 곡률이 큰 경우 와 작은 경우의 대표적인 유동을 선택하여 모델의 성능을 시험하였다. 1-방정식모델 내에 포함된 길이차원(length scale)에 대해서는 곡률을 고려한 수정이 이루어졌다.

2차원 플랩타의 간극이 양력에 미치는 영향 (Effect of a Gap of a 2-D Flap Rudder on the Lift)

  • 강창구
    • 대한조선학회논문집
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    • 제30권4호
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    • pp.31-38
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    • 1993
  • 선박이나 수중운동체의 효율적인 조종을 위하여 호온타나 플랩타가 이용되고 있으며 이들은 앞뒤 부분 사이에 간극을 갖고 있다. 이 간극의 크기에 따라 타에 미치는 영향이 다르며 타의 성능 추정을 위해서 이에 대한 해석이 필수적이다. 본 논문에서는 동심축을 갖는 곡면 수로에 압력구배가 있을 때의 점성 유동 해와 얇은 수중익 이론을 이용하여 2차원 플랩타가 균일류 중에 있을 때 플랩타에 작용하는 양력을 계산하는 식을 유도하고, 간극이 양력에 미치는 영향을 고찰한다.

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수평Y자형 분지관에서 증기-물 이상류의 상분리에 관한 실험적 연구 (Experimental Studies on Phase Separation of Steam-Water Two Phase Flow in Horizontal Y-Branching Conduit)

  • 안수환
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제24권6호
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    • pp.886-893
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    • 2000
  • The Characteristics of dividing the dispersed bubble, plug, and slug steam-water flow in the horizontal junctions with horizontal branches have been experimentally investigated. The experimental investigation of the separation phenomena in a $45^{\circ}$ horizontal wye with equal pipe inner diameter of 25 mm is presented to provide a data base for the development and verification of the analytical models. The phase separation and pressure distribution in the three legs of each test section are obtained through the set of measurements made in the present work. And the dependence of phase separation on different parameters, such as inlet quality and mass flux, is discussed.

저레이놀즈수 난류에 대한 레이놀즈 응력모델 (A Reynolds Stress Model for Low-Reynolds-Number Turbulence)

  • 김광용
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.1541-1546
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    • 1993
  • 본 연구에서는 새로운 유형의 저레이놀즈수 레이놀즈응력모델을 개발하기 위해 Launder등과 Gibson과 Launder에 의해 제시된 레이놀즈응력모델을 벽근처의 저 레이놀즈수 영역까지 확장하였다. 개발된 모델의 성능을 시험하기 위해 두 평판사이 에서 완전히 발달된 2차원 유동을 계산하여 그 결과를 Kimm등에 의해 수행된Navier- Stokes방정식의 직접계산결과와 비교하였으며, 아울러 Launder와 Shima가 제시한 모델로도 계산을 수행하여 그 결과를 비교 검토하였다.

EDISON_CFD를 이용한 초음속 이중압축램프에서 난류 모델에 따른 유동현상 비교

  • 신호철
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제4회(2015년)
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    • pp.585-589
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    • 2015
  • 본 연구에서는 이중압축램프의 초음속 유동에서 발생하는 충격파 경계층 상호작용을 EDISON_CFD로 해석하기로 한다. 이중압축램프에선 역압력 구배로 인하여 경계층이 박리가 일어나게 되고 박리된 경계층이 다시 이중압축램프에 부착되어 생겨난 박리영역을 관찰할 수 있다. 박리영역의 앞뒤로 유동의 방향이 바뀌게 되면서 압축 팬(compression fan)과 재부착 팬(reattachment fan)이 충격파를 발생시키고 이중압축램프전방의 충격파와 만나서 복잡한 유동 구조를 가지게 됨을 확인하였다. 이와 같은 층류에서 난류, 박리와 재부착의 영역에서의 해석하기 위해선 해석자의 난류모델이 중요하다. $15^{\circ}-30^{\circ}$, $15^{\circ}-45^{\circ}$의 두 종류의 이중압축램프를 $k-{\omega}$ SST 난류 모델과 ${\gamma}-Re_{\theta}$ 천이 모델로 계산을 EDISON_CFD로 수행하였다. 난류 모델의 차이를 표면마찰계수, 압력계수, 마하수로 비교하여 차이점을 분석하였다.

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