• 제목/요약/키워드: 이중 오리피스

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이중 오리피스 연료 노즐 최적설계 (Optimum Design of Dual Orifice Fuel Nozzle)

  • 임오강;최은호;김성섭
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.407-416
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    • 2007
  • 가스터빈에서 연료 분무 노즐은 연소 특성에 영향을 미치는 중요한 부품이다. 스월 분무 장치를 설계하기 위하여 유량과 분무액적 평균 직경을 설계변수로 정하고 연료 분무 노즐의 최적화를 수행하였다. 설계변수는 이중 노즐의 실험값들을 비교하여 중요한 영향을 미치는 변수로 선정하였다. 민감도는 유량과 분무액적 평균 직경의 변화에 따른 값을 사용하였다. 이중 오리피스형 스월 분무장치의 형상 최적설계를 통하여 유량의 미립화를 높이도록 연구하였다. 최적설계를 위하여 실험 계획법을 이용하였으며, 영향을 적게 미치는 설계변수들은 설계대상에서 제외하였다. 분무 노즐의 분무액적 평균 직경을 사용한 결과는 Jasuja의 액적 평균 이론을 이용하여 도출된 결과와 유사함을 알 수 있었다. 연구 결과는 이중 오리피스형스월 분무장치와 이와 비슷한 종류의 노즐 최적화를 위한 특성을 파악하고 최적의 유량과 허용 공차를 제시하였다.

연료의 물성치 변화가 이중 오리피스 연료 노즐의 분무 구조에 미치는 영향에 관한 연구 (A Effect of Fuel Properties on Spray Structure for Dual Orifice Fuel Injector)

  • 이동훈;최성만;박정배
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 제26회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.179-188
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    • 2003
  • The spray characteristics of dual orifice injector were investigated under two different fuels through measurement of SMD, number density and volume flux by using PDPA system. In this experiment, we found out that the droplet size and spray structure are strongly depend on fuel density and viscosity.

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다양한 오리피스를 이용한 연결형 공압 챔버 내부 유동 해석 (Analysis on the Internal Flow of the Hydraulic Dual Chambers Applying Various Orifice)

  • 조기홍;박정호;김의용
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.58-64
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    • 2014
  • 다양한 홀 크기를 갖는 오리피스를 이용하여 1, 2단 챔버를 구성하는 공압 모사모터를 제작하였다. 오리피스의 면적과 노즐 목 면적비에 따라 2단 챔버 작동 시 1단 챔버와 압력차가 발생한다. 이 압력차는 실제 추진기관 성능에 영향을 미치므로 오리피스 면적 및 설계에 대한 고찰이 필요하다. 2단 챔버 작동 시 1단 챔버 압력은 오리피스 크기 및 1단 챔버 형상에 따른 와류형성으로 에너지 손실이 발생한다. 본 논문에서는 상용 CFD(Computational Fluid Dynamics) 프로그램(ANSYS FLUENT V14.5)를 이용하여 유동을 모사하였다.

이중구조 오리피스 팽창장치의 유동특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Flow Characteristics for Dual-Structured Orifice)

  • 곽경민;김하덕;이중형;배철호;김종엽
    • 설비공학논문집
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    • 제14권12호
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    • pp.1039-1046
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    • 2002
  • To investigate the characteristics of orifice as an expansion devices, the experimental apparatus was made and experiments are being peformed using R22 and R290. The main idea of this control method of refrigerant flow rate with coupled orifices is to control the ON/OFF state of T and Ball type orifice corresponding to the subdivided region of thermal load. When system requires minimum thermal load, both T and Ball type orifices are closed, but refrigerant can flow through small hole of T type orifice. In regular thermal load, when ball type orifice is closed, T type orifice is opened and mass flow rate increase more than OFF state of T type orifice, due to large diameter. In maximum thermal load, both T and Ball type orifices are open and the much refrigerant can flow. The flow characteristics on T type orifice and parallel-combined orifice are obtained in the subdivided region of thermal load.

연료 종류에 따른 이중 오리피스 노즐의 분무 특성 연구 (A Spray Characteristics of Dual Orifice Injector with Different Fuel Properties)

  • 이동훈;최성만;박정배
    • 한국분무공학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.7-15
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    • 2003
  • The effects of fuel density and fuel viscosity on spray characteristics were investigated under two different gas turbine fuels and various fuel supply pressure conditions through measurement of SMD, number density and volume flux by using PDPA system in dual orifice injector for gas turbine engines. In this study, we found out that the droplet size and spray structure are strongly depend on fuel density for dual orifice injector. The spray characteristics of high density fuel in dual orifice injector are similar with the characteristics of low density fuel in single orifice injector. The shear region between primary main fuel stream and secondary main fuel stream is examined in low density fuel condition but not exist in high density fuel condition, then this shear region is very important in quality of gas turbine spray. There are worth consideration for the effect of fuel density on spray characteristics in frontal device design to improve combustion efficiency.

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준3차원적 공간분포 계측에 의한 액체추력기 인젝터 연료분무의 분열 및 확산 거동에 관한 연구 (A Study on the Disintegration and Spreading Behavior of Fuel-spray Emanating from a Liquid-thruster Injector by Pseudo-3D Spatial Distribution Measurement)

  • 김진석;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.9-17
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    • 2008
  • 액체추진제 추력기 인젝터로부터 발생하는 분무의 분열과 확산거동을 파악하기 위해 이중모드 위상 도플러속도계(DPDA)를 사용하여 분무액적의 준3차원적 공간분포를 계측하고 도시한다. 분무는 27.6 bar의 분사압력 조건에서 길이-직경비가 1.67인 노즐 오리피스로부터 지면에 수직으로 분사된다. 분무 액적의 수직 및 수평방향 평균속도, SMD, 그리고 체적유속은 분무의 상류/중심에서 하류/외곽으로 이동함에 따라 분무분열에 의해 그 크기가 감소한다. 분무특성 인자들의 대칭적 분포 경향에도 불구하고 그들의 절대값은 노즐 오리피스 중심축을 기준으로 대칭이 아니다.

이중 매니폴드 가변추력 분사기의 분무 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study of Spray Characteristics on the Throttleable Dual Manifold Injector)

  • 윤정수;김성혁;윤영빈
    • 한국추진공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.22-30
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    • 2011
  • 추력변화를 위한 방법에는 여러 가지가 있는데, 고압력 강하 시스템, 이중 매니폴드 분사기, 가스 분사, 다중 챔버, 펄스 추력, 움직이는 분사기 구성요소 등이 있다. 이 중에서 이중 매니폴드 분사기의 경우에는 하나의 분사기 구조에 서로 다른 두 개의 매니폴드를 가지는 분사기를 결합하는 방식의 분사기인데, 각 분사기는 각각의 연료 공급시스템을 독립적으로 가지고 있어 각 매니폴드마다 독립적으로 유량을 조절 할 수 있다. 본 논문에서는 이중 매니폴드 분사기를 사용하여 넓은 추력범위에서 연료분사의 안정성을 판단하기 위하여 각 매니폴드의 접선방향 유입구 넓이의 비와 분사압력에 따라 분사 형상을 측정하고, 분사기 오리피스 끝단에서 액막 두께를 측정하였다.

수직평판에 충돌하는 초음속, 이중, 동축 제트유동에 관한 실험적 연구 (Experimental Study of the Supersonic Dual, Coaxial Jet Impinging on a Flat Plate)

  • 김중배;이준희;우선훈;이장창;김희동
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2002년도 제18회 학술발표대회 논문초록집
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    • pp.44-45
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    • 2002
  • 일반적으로 노즐이나 오리피스로부터 방출되는 초음속 단일 자유제트 유동의 경우, 제트내부에서 발생하는 충격파 시스템이나, 제트경계의 형상 그리고 제트코어의 길이 및 초음속 영역의 길이 등은 종래의 연구로부터 비교적 잘 알려져 있다. 이들 연구에 의하면, 제트의 압력비가 어느 정도 증가하게 되면, 노즐 하류에서 제트내부에는 마하 디스크가 발생하게 되며, 제트유동은 압축과 팽창을 반복하는 구조로 된다. 또 노즐 출구로부터 마하 디스크까지의 거리와 마하 디스크의 직경 등은 노즐의 압력비의 함수로 주어진다고 알려져 있다.

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이중입구 맥동관냉동기의 수치적 해석 (Numerical Analysis of a Double Inlet Pulse Tube Refrigerator)

  • 채왕병;정은수;최헌오
    • 설비공학논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.501-511
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    • 1995
  • A numerical model for predicting the performance of gas distrubutor type double inlet pulse tube refrigerators has been developed. The model was based on adiabatic analysis and the losses of heat exchangers and regenerator were considered. Thermodynamic behavior of working fluid within a double inlet pulse tube refrigerator was investigated and the effects of design parameters, such as valve and orifice openings, cold heat exchanger temperature, frequency and pulse tube length, on the cooling capacity and COP were shown.

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이중 스월 인젝터의 분무특성에 관한 연구 (Investigation for Spray Characteristics of Dual Swirl Injector)

  • 박희호;정충연;김유
    • 한국추진공학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.17-26
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    • 2005
  • 본 연구에서는 이중 스월 동축형 분사기의 운용조건인 산화제 및 연료 적용 압력, Recess에 의한 영향이 추진제의 분산각, 인젝터 출구에서의 속도성분, 오리피스에서의 액막 두께 등의 영향을 확인하여 설계에 반영할 수 있도록 비연소 시험과 아울러 분사기에서의 유동조건과 관련한 수치해석을 수행하였다. 추진제의 분산각은 적용한 압력 강하량에는 크게 변화하지 않으나 입구에서의 접선방향 속도성분비와 인젝터 형상계수에는 민감하게 반응하여 변하는 것을 알 수 있었다. 수치해석을 통한 인젝터 오리피스 내부 액막 두께 해석 및 연소실 내부 분산각 거동 해석의 타당성을 확인하였으며, 액막 두께변화에 속도성분비가 압력 강하량 변화에 비해 상대적으로 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었고, 속도 성분비율이 증가할수록 액막 두께가 감소하는 경향을 보였다.