• 제목/요약/키워드: 유동 재순환

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Center Body 위치와 Cone 각도에 따른 Center Body Diffuser의 유동특성 및 시동에 대한 수치적 연구 (A Numerical Study of the Flow Characteristics and Starting Pressure of a Center Body Diffuser According to the Center Body Position and Cone Angle)

  • 이성훈;박진;김홍집
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.10-18
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    • 2019
  • Center Body Diffuser (CBD)의 Center Body (CB) 형상에 의한 유동 특성 및 시동압력을 해석하였다. CB 위치와 Cone 각도의 변경을 통해 초음속 유동 특성 및 시동압력을 비교하였다. CB 위치를 변수로 하여 Diffuser 해석한 결과, 유동의 모멘텀의 형성에 따라 강한 경사충격파의 발생위치가 달라지는 것을 확인하였다. 또한 경사충격파가 발생할 경우, 초음속 유동의 방향이 디퓨저 벽면으로 유도되는 것을 확인하였다. Cone 각도 변화에 따른 경사충격파의 각도 차이로 인하여, CBD의 시동압력이 영향을 받는 것을 확인하였다.

회전원판형 CVD 장치의 유동 재순환을 억제하는 출구부 형상 설계를 위한 전산해석 (A COMPUTATIONAL ANALYSIS FOR OUTLET SHAPE DESIGN TO SUPPRESS FLOW RECIRCULATION IN A ROTATING-DISK CVD REACTOR)

  • 박장진;김경진;곽호상
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.74-81
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    • 2013
  • A numerical design analysis is conducted to search for an optimal shape of outlet in a rotating-disk CVD reactor. The goal is to suppress flow recirculation that has been found in a reactor having a sudden expansion of flow passage outside of the rotating disk. In order to streamline gas flow, the sidewall at which the flow in the Ekman layer is impinged, is tilted. The axisymmetric laminar flow and heat transfer in the reactor are simulated using the incompressible ideal gas model. For the conventional vertical sidewall, the flow recirculation forming in the corner region could be expanded into the interior to distort the upstream flow. The numerical results show that this unfavorable phenomenon inducing back flow could be dramatically suppressed by tilting the sidewall at a certain range of angle. The assessment of deviation in deposition rate based on the characteristic isotherm illustrates that the sidewall tilting may expand the domain of stable plug-like flow regime toward higher pressure. A physical interpretation is attempted to explain the mechanism to suppress flow recirculation.

초음속 유동장내에서의 연료의 수직분사 혼합과정에 대한 수치해석 및 초음속 풍동시험 (Numerical Simulation and Supersonic Wind Tunnel Test on the Mixing Process of Transverse Injection to Supersonic Flow)

  • 김성돈;이양지;정인석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2002년도 제18회 학술발표대회 논문초록집
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    • pp.61-61
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    • 2002
  • 스크램 제트 엔진의 설계에서 초음속으로 유입된 공기의 짧은 잔류시간으로 인한 연료-공기의 혼합은 가장 중요하며 해결하기 힘든 문제이다. 전헝적인 비행 조건에서 흡입 공기가 극초음속 비행기 엔진 내에서 잔류하는 시간의 단위는 1 ms 정도이어서 짧은 시간 동안 연료와 공기는 효율적으로 혼합되어야 하며, 최대의 추진력을 얻기 위하여 과도한 공력저항없이 연소 가능한 연료-공기 혼합기를 생성시킬 수 있는 효율적인 연료-공기의 혼합 방법이 요구된다. 현재까지 가장 많이 연구되어 온 혼합 방법은 엔진 입구로 들어오는 공기 유동에 수직 방향으로 연료를 분사하는 것으로 이 방법은 연료 유동 방향과 공기 유동 방향이 수직이기 때문에 추력 손실이 생기는 단점을 갖고 있지만, 초음속으로 유입되는 공기에 수직으로 연료를 분사하게되면 분사 위치 앞에 궁형 충격파가 생겨서 감속되어 유동이 회전하는 재순환영역이 생기고 연료의 혼합이 잘 이루어지는 장점이 있다.

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액체 램제트 엔진의 3차원 분무 및 연소 반응 해석

  • 오대환;임상규;손창현;이충원
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1999년도 제12회 학술강연회논문집
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    • pp.11-11
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    • 1999
  • 액체 램제트 연소기는 흡입공기와 분무, 혼합 그리고 이에 따른 연소 등 일련의 과정에 따라 다수의 복잡한 현상들이 상호 밀접하게 관련되어 있다. 본 연구에서는 액체 램제트 연소기내의 유동특성을 파악하기 위해서 2차원 및 3차원 연소기 형상에 대해서 수치적 실험을 수행하였으며, 격자구성은 연소기에 공기를 공급하고 연료를 분무하는 공기 유입관 영역과 연소실 영역, 그리고 출구 대기 영역으로 나누어 독자적으로 격자를 생성시켰다. 2차원과 3차원 유동해석을 비교하였고 분무모델의 적용에 따른 연소특성 및 분사위치에 따른 연소특성을 비교하였다. 유동해석 결과 2차원과 3차원의 유동특성은 달랐으며, 분무모델을 적용해야 정확한 연소 유동 현상을 예측할 수 있음을 알 수 있었다. 그리고 유입관의 안쪽에 연료의 분사위치를 준 경우가 연소의 안정화에 필요한 재순환영역으로의 연료의 혼합이 잘 되어 유입관 바깥쪽에 연료를 분사시키는 것보다 좋은 분사위치임을 알 수 있었다.

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유동화 재순환 반응기에서 석유의 수소첨가 반응시 이탈된 온도제어 (Control of Hydrocracking Temperature in Ebulated Recycle Reactor)

  • 이창우;홍영호;함영민
    • 한국안전학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.76-87
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    • 1998
  • This study was carried out to investigate the effect of on temperature control from actuating method, recycling ratio and the position (top, middle and bottom) of set and controlled temperature within the reactor in adiabatic ebullated recycling condition, when the disturbance was occurred. Estimation of the solution were performed numerically using the finite difference method. It was assumed that the reaction is in constant with heat of reaction and the physical properties(density, heat capacity and viscosity, etc) of the reactants are same condition within the reactor.

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수평원통관에서 선회유동의 후류에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Wake with Swirling Flow in a Horizontal Circular Tube)

  • 강창수;장태현
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.5-9
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    • 2004
  • An experimental study is performed turbulent swirling flow behind a crcular cylinder using 2-D PIV technique. The Reynolds number investigated is 15,000. The mean velocity vector, time mean axial velocity, turbulence intensity, kinetic energy and Reynolds shear stress behind the cylinder are measured before and behind the cylinder along the test tube.

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터널 입출구 주위의 유동장과 배기가스 재순환 (Flow Field and Exhaust Gas Recrirculation around a Tunnel Entrance and Exit)

  • 서용권;이창우;최윤환
    • 터널과지하공간
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    • 제6권3호
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    • pp.245-249
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    • 1996
  • In this study, the flow field and the recirculation phenomena are investigated numerically for the model around a tunnel entrance and exit. It turns out that the air entering to the tunnel entrance comes mostly from the upper region of the entrance implying that maintaining the air clear in that region is important for the inside-tunnel ventilation. We also found that the recirculation of the exhaust gas from the exit to the entrance has a maximum effect when the flow velocity at the exit is somewhat lower than that of the entrance.

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평면 난류 오프셋 제트에 관한 연구 (A Study on the Plane Turbulent Offset Jet)

  • 유정열;강신형;채승기;좌성훈
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.357-366
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    • 1986
  • 본 연구에서는 3공피토우관 및 열선유속계를 사용하여 벽에 평행한 2차원 난류제트의 난류량들을 측정하였고, 스캐니 밸브를 이용하여 벽면아력분포를 측정함 으로써 재순환 영역을 포함한 전체유동장에서의 유동특성을 고찰하였다. 또한 잘 알려진 표준 k-.epsilon. 난류모형 및 유선곡률을 고려한 수정된 k-.epsilon. 난류모형을 이용하여 측정 수치해석을 수행하였다.

가압중수형 원자로의 중성자 감속재 순환 유동가시화와 삼차원 전산해석 (Visualization and 3D Numerical Analysis of the Circulation Flow of the Neutron Moderator in a Heavy-Water Nuclear Reactor)

  • 엄태광;이재영
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권2호
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    • pp.189-196
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    • 2012
  • 현 운행중인 중수로의 안전장치인 감속재는 원전사고시 최종 열침원의 역할을 감당한다. 감속재 연구 수행을 위해 CANDU6 의 축소화 모델인 HUKINS 는 최대출력 10kW 로, 칼란드리아 직경은 원모델의 1/8 에 해당하는 0.95m 이며 축방향 길이가 38.4mm 의 열원 88 개가 삽입되어 있다. HUKINS 내 감속재 유동패턴의 발생 여부를 판단하고자 화학처리기법을 활용하였고 그 결과 출력파워 약 7.7kW 에서 각입력유량을 4,7,11L/min 으로 유입시 감속재의 유동패턴이 부력기조유동, 혼합양상유동, 모멘텀 기조유동의 양상을 나타났다. 3 가지 유동패턴에 대해 육면체 격자를 기본으로 구성된 약 190 만개의 격자수 내에서 난류모델 $k{\varepsilon}$의 예측결과와 실험결과간에 유사성을 보임으로써 HUKINS 가 CANDU6 감속재 유동의 실험적 연구에 사용 가능함을 입증했다.

100 kWth 급 순환유동층 시스템에서 무연탄 순산소연소 특성 연구 (Oxy Combustion Characteristics of Anthracite in a 100 kWth Circulating Fluidized Bed System)

  • 문지홍;조성호;문태영;박성진;김재영;;이재구
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권3호
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    • pp.400-407
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    • 2019
  • 순산소 순환유동층 연소기술은 기후변화 및 연료 수급 문제들을 해결할 수 있는 기술로 주목 받고 있다. 순산소 순환유동층 연소기술은 배기가스재순환 공정을 통해 이산화탄소를 비교적 쉽게 포집할 수 있으며 대기오염물질 배출도 줄일 수 있는 친환경 연소기술이다. 새롭게 개발된 $100kW_{th}$ 급 순산소 순환유동층 연소 시스템은 연료다변화에 대응하기 위해 다양한 연료들의 순산소연소 특성을 분석하고 있으며, 본 연구에서는 높은 고정탄소 및 회분함량으로 인해 연소성이 낮은 연료로 알려진 무연탄을 활용하여 높은 이산화탄소를 생산하고 연소효율을 향상시키고자 하였다. 그 결과로서, 무연탄 순산소 연소는 아역청탄 공기연소 대비, 연소효율이 2% 향상되었으며 대기오염물질인 $SO_2$, CO, NO은 각각 15%, 60%, 99% 감소하였다. 또한, 안정적인 순산소순환유동층 연소를 통해 배기가스 내 94 vol.% 이상의 $CO_2$ 가 포집될 수 있음을 확인하였다.