본 연구에서는 원형제트의 천이영역에서 속도신호를 측정하고 이로부터 간헐 도와 간헐주파수를 구하며 이를 사용한 지역평균법으로 난류특성량들을 구하여 천이영 역에서의 난류구조를 해석하고 난류 모델링을 위해 필요한 기초자료를 제공하고자 한 다. 난류강도, 레이놀즈응력, 속도성분의 3차상관 관계등의 레이놀즈평균과 지역평 균들을 제시하였고, 편평도, 비대칭도등의 통계학적인 해석과 확산항에 대한 검토도 행하였다.
The HANARO, a multi-purpose research reactor of 30 MWth, open-tank-in-pool type, has been under normal operation since its initial criticality in February, 1995. The HANARO is composed of inlet plenum, grid plate, core channel with flow tubes and chimney. The reactor core channel is located at about twelve m (12 m) depth of the reactor pool and cold by the upward flow that the coolant enters the lower inlet of the plenum, rises up through the grid plate and the core channel and exit through the outlet of chimney. A guide tube is extended from the reactor core to the top of the reactor chimney for easily un/loading a target under the reactor normal operation. But active coolant through the core can be Quickly raised up to the top of the chimney through the guide tube by jet flow. This paper is described an analytical analysis to study the flow behavior through the guide tube under reactor normal operation and unloading the target. As results, it was conformed through the analysis results that the flow rate, about fourteen kilogram per second (14 kg/s) suppressed the guide tube jet and met the design cooling flow rate in a circular flow tube, and that the fission moly target cooling flow rate met the minimum flow rate to cool the target.
An experimental investigation was conducted to enhance the heat/mass transfer for impingement/effusion cooling system when the initial crossflow was formed. For the improvement of heat transfer, the circular guide is installed on the injection hole. At the fixed jet Reynolds number of 10,000, the measurements were carried out for blowing ratios ranging from 0.5 to 1.5. The local heat/mass transfer coefficients on the effusion plate are measured using a naphthalene sublimation method. The result presents that the circular guide protects the injected jet from the initial crossflow, increasing the heat/mass transfer. The heat transfer of stagnation region is hardly changed regardless of the blowing ratio. The secondary peak is obviously formed by flow transition to turbulent flow. At high blowing ratio of 1.5, the circular guide produces $26{\sim}30%$ augmentation on the averaged heat/mass transfer while the case without circular guide leads to the low and non-uniform heat/mass transfer. With the increased heat/mass transfer, the installation of circular guide is accompanied by the increase of pressure loss in the channel. However, the pressure drop caused by the circular guide is lower than that for other cooling technique with the circular pin fin.
The HANARO, a multi-purpose research reactor of 30 MWth, open-tank-in-pool type, has been under normal operation since its initial criticality in February, 1995. The HANARO is composed af inlet plenum, grid plate, core channel with flow tubes and chimney. The reactor core channel is located at about twelve meters (12 m) depth of the reactor pool and cooled by the upward flow that the coolant enters the lower inlet of the plenum, rises up through the grid plate and the core channel and comes out from the outlet of chimney. A fission moly guide tube is extended from the reactor core to the top of the reactor chimney for easily loading a fission moly target under the reactor normal operation. But active coolant through the core can be quickly raised up to the top of the chimney through the guide tube by jet flow. This paper describes an analytical analysis that is the study of the flow behavior through the guide tube under reactor normal operation and unloading the target. As results, it was conformed through the analysis results that the flow rate, reduced to about fourteen kilogram per second (14 kg/s) from the original flow rate of sixteen point three kilogram per second (16.3 kg/s) did not show the guide tube jet.
온배수의 수중 방류 시 강한 방류 모멘텀 플럭스와 부력 플럭스에 의해 수중제트 인근에는 부력제트가 지배적인 근역이 형성되며, 이러한 근역을 해석하는 도구로써 비정수압 RANS 방정식을 적용한 전산유체역학(CFD) 모델을 이용하여 근역에 대한 적용성을 검토해 보았다. 과거 연구된 바 있는 원형 부력제트 수리실험과 유사한 조건으로 모델을 구성하고 정류시의 수평 부력 제트 경우와 가로흐름시 수직 부력 제트 경우에 대해 수치 실험을 수행하였다. CFD 수치실험의 결과는 수리실험 및 해석해 모델(CorJET)의 결과와 무차원화한 중심 궤적 및 희석율에 대해 비교 검증하였는데, 실제 수리실험의 결과와 잘 일치하는 것으로 나타났다. CFD 모델은 현재 근역 해석해 모델과 광역 준3차원 해수유동 모델이 가지고 있는 한계를 모두 보완할 수 있어 수중방류 온배수 영향해석에 적합한 모델이며, 본 연구를 통해 근역해석의 적합성을 확인하였으므로 향후 계산효율이 확보된다면 수중방류 온배수의 이동 및 확산 해석 도구로써 널리 활용될 것으로 기대된다.
본 연구에서는 적외선(Infra-Red) 카메라를 이용하여 원형 노즐을 통한 고속 제트 분사 시 수직 충돌 벽면에서 나타나는 정상상태(steady state)의 단열 벽면 온도를 2차원적으로 측정하였다. 출구 노즐 직경으로 표현된, Reynolds 수 187,000에서 노즐-평판간 거리 변화의 영향을 살펴보았으며, 측정된 단열 벽 온도는 회복 계수로 무차원화 하였다. 한편 열전대를 이용하여 측정한 단열 벽면 온도를 적외선 카메라를 이용한 측정 결과와 비교하여 검증하였다.
배기노즐 형상변화에 따른 엔진성능특성 변화와 그에 따른 적외선 신호특성을 이해하기 위하여 마이크로 터보제트 엔진을 이용한 성능특성 및 적외선 신호 측정 연구를 수행하였다. 엔진 배기노즐은 원형노즐과 가로세로비가 서로 다른 5개의 사각형 노즐을 제작하여 실험을 진행하였다. 엔진의 추력 및 연료소모율은 배기노즐 형상에 따라 큰 차이를 나타내지는 않았다. 그러나 배기가스에서 방출되는 적외선 신호의 경우 가로세로비가 큰 사각형 노즐에서 적외선 신호가 점차 감소하는 경향을 확인하였다.
An experimental study on heat transfer and flow characteristics of a circular impinging jet on a flat plate has been carried out. Of particular interests are the effects of nozzle wall thickness and nozzle exit pressure. Experimental apparatus has been designed to view heating plate coated by TLC from the opposite side of the nozzle in order to measure heat transfer rates for cases of very small nozzle to plate spacings. A visualization study of jet flows has also been performed. As the nozzle wall thickness increases at small nozzle to plate spacings, the effect of mixing is inhibited due to the confinement caused by the finite nozzle wall, consequently, heat transfer rates have been decreased. At small nozzle to plate spacings, heat transfer rates and nozzle exit pressures are increased together, therefore, enhancement of heat transfer at small nozzle to plate spacings should be considered in conjunction with the need of more fan power to generate the same Reynolds numbers.
An experimental study of impinging jet-flow structure has been carried out for a fully developed single circular jet impingement cooling on a flat plate, and the effect of the wall thickness at nozzle exit edge is investigated. Impinging jet flow structures have been measured by Laser-Doppler Velocimeter to interpret the heat transfer results presented previously by Yoon et al.(sup)(10) The peaks of heat transfer rate are observed near the nozzle edge owing to the radial acceleration of jet flow when the nozzle locates close to the impingement plate. The growth of the velocity fluctuations in the wall jet flow is induced by the vortices which originate in the jet shear layer, and consequently the radial distribution of local Nusselt numbers has a secondary peak at the certain radial position. As a wall of circular pipe nozzle becomes thicker for small nozzle-to-target distance, the entrainment can be inhibited, consequently, the acceleration of wall jet flow is reduced and the heat transfer rate decreases.
균일한 열유속을 갖는 가열된 평판에 부착된 발포 알루미늄에 대한 충돌제트의 열유동 특성에 대한 실험적 연구가 수행되었다. 열전달 특성에 대한 기공도, 다공성 물질의 두께, Reynolds 수의 영향이 고찰되었다. 실험결과 가열평판에 부착된 발포 알루미늄에 의해 열전달의 증가를 얻을 수 있었고 다공성 물질의 삽입에 의한 열전달 증가는 열전달 표면적의 증가와 압력 손실에 의한 운동량 감소에 의해 영향을 받는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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