• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제33권2호
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• pp.259-266
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• 2009

An experimental study was conducted to investigate the effects of forcing amplitude on the flow structure near the nozzle exit of forced jet diffusion flames. The jet was excited up to the blowout occurrence by a considerable large amplitude with a periodic velocity fluctuation at the tube resonating frequency. In the attached flame regime, we disclosed the very interesting result newly that adding of a moderate forcing amplitude caused the jet flame to become longer in spite of being forced. Particular attention is focused on the turnabout mechanism of vortex roll-up around the elongated flame, which has not been reported previously, and on the inner coherent structure of the forced jet in the attached flame regime. From the velocity and flow visualization results, it was ascertained that the surrounding air due to the occurrence of negative velocity parts was suck into the fuel nozzle. To aid in understanding the rotating phenomenon of coherent structure, we present a schematic diagram of the turnabout mechanism of vortex roll-up. The mechanism of vortex turnabout phenomenon can be easily understood by considering the positive and negative velocity amplitudes about the instantaneous velocity of the forcing flow, as shown in this diagram.

• 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.