• 제목/요약/키워드: 입자영상속도계측기

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소형 액체로켓엔진 인젝터의 분무패턴 분석 (Spray Pattern Analysis of the Injector in a Small Liquid-Rocket Engine)

  • 정훈;김진석;김정수;박정;김성초;장기원
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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    • pp.146-149
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    • 2006
  • 단일액체추진제 하이드라진 추력기의 인젝터로부터 발생하는 분무 특성을 파악하기 위해 입자영상유속계 및 레이저 도플러 유속계 기법을 적용하였다. 입자영상유속계를 이용하여 순간 평면 이미지를 획득하고 이 영상 자료를 통해 압력에 따른 분무정도 및 인젝터 분무성능을 판단하였다. 영상 이미지에서 누락된 분무 입자의 속도 및 입경 계측을 위해 레이저 도플러 유속계 계측방법을 적용하였다. 계측된 두 실험결과를 비교함으로써 분무 특성에 대한 명확한 이해 뿐만 아니라 인젝터 설계 변수 도출이 본 연구의 목적이다.

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입자부상 동축 분사기에서 입자로딩비가 유동 특성과 입자분포에 미치는 영향에 대한 연구 (Effect of Particle Loading Ratio on Fluid Characteristics and Particle Distribution in Particle-laden Coaxial Jet)

  • 윤정수;윤영빈
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.9-19
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    • 2015
  • 초공동 수중운동체의 연료 및 산화제 분사기 설계를 위한 동축형 분사기를 이용한 입자 부상유동의 특성에 대한 실험적 연구가 수행되었다. 입자와 유동의 특성을 계측하기 위하여 $1{\mu}m$$42{\mu}m$의 입자를 동시에 분사하였다. 작은 입자($1{\mu}m$)와 큰 입자($42{\mu}m$)는 각각 유동장와 연료의 특성을 대표한다. 작은 입자는 PIV 기법을 사용하고 큰 입자는 PTV 기법을 통하여 속도장을 측정하였다. 이를 통하여 입자의 로딩비가 증가 할수록 유동의 축방향 속도 변화가 크다는 것을 알 수 있었고, 입자 분포는 높은 와도를 지니는 혼합영역 바깥 부분에 주로 분포한다는 것을 알 수 있다.

벽면제트류가 유입되는 충돌수분류유동에 배플이 미치는 효과에 관한 연구 (A Study on Effects of Baffle on Impinging Water Jet with wall jet inlet flow)

  • 최정식;오우준;조대환
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2009년도 춘계학술발표회
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    • pp.87-88
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    • 2009
  • 증발식 담수화 설비에서 증발기로 유입되는 유동의 속도특성은 플래시현상에 중요한 영향을 미친다. 이 연구에서는 벽면제트류가 유입되는 충돌수분류영역과 배플후류영역의 유동 속도에 배플의 높이가 미치는 효과에 관해 PIV계측을 적용해 실험적으로 고찰하였다.

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180° 곡관덕트의 출구영역에 연결된 직관덕트에서 층류유동의 속도분포와 2차유동 (Axial Velocity Profiles and Secondary Flows of Developing Laminar Flows in a Straight Connected Exit Region of a 180° Square Curved Duct)

  • 손현철;이행남;박길문
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권10호
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    • pp.1092-1100
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    • 2005
  • In the present study, characteristics of steady state laminar flows of a straight duct connected to a 180$^{o}$ curved duct were examined in the entrance region through experimental and numerical analyses. For the analysis, the governing equations of laminar flows in the Cartesian coordinate system were applied. Flow characteristics such as velocity profiles and secondary flows were investigated numerically and experimentally in a square cross-sectional straight duct by the PIV system and a CFD code(STAR CD). For the PIV measurement, smoke particles produced from mosquito coils. The experimental data were obtained at 9 points dividing the test sections by 400 3m. Experimental and numerical results can be summarized as follows. 1) Reynolds number, Re was increased, dimensionless velocity profiles at the outer wall were increased due to the effect of the centrifugal force and secondary flows. 2) The intensity of a secondary flow became stronger at the inner wall rather than the outer wall regardless of Reynolds number. Especially, fluid dynamic phenomenon called conner impact were observed at dimensionless axial position, x/D$_{h}$=50.

정사각단면 곡관덕트에 연결된 직관덕트에서 층류유동의 속도분포 (A Study on the Axial Velocity Profile of Developing Laminar Flows in a Straight Duct Connected to a Square Curved Duct)

  • 손현철;이행남;박길문;이홍구
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권9호
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    • pp.1058-1065
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    • 2004
  • In the present study, characteristics of steady state laminar flows of a straight duct connected to a 180$^{\circ}$ curved duct were examined in the entrance region through experimental and numerical analyses. For the analysis, the governing equations of laminar flows in the Cartesian coordinate system were applied. Flow characteristics such as velocity profiles, and secondary flows were investigated numerically and experimentally in a square cross-sectional straight duct by the PIV system and a CFD code(STAR CD). For the PIV measurement, working fluid produced from mosquito coils smoke. The experimental data were obtained at 9 points dividing the test sections by 400 mm. Experimental and numerical results can be summarized as follows. Critical Reynolds number, Recr which indicates transition from laminar steady flow to transition steady flow was 2,150. As Reynolds number, Re, was increased, dimensionless velocity profiles at the outer wall were increased due to the effect of the centrifugal force and the secondary flows. The intensity of a secondary flow became stronger at the inner wall rather than the outer wall regardless of Reynolds number.

곡관덕트에 연결된 정사각단면 직관덕트에서 증류정상유동의 유동장내 유동특성 (Flow Characteristics of Developing Laminar Steady Flows in a Straight Duct Connected to a Square Curved Duct)

  • 손현철
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권5호
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    • pp.545-553
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    • 2005
  • In the present study, The characteristics of developing steady laminar flows of a straight duct connected to a $180^{\circ}$ curved duct were examined In the entrance region through experimental measurement. Flow characteristics such as shear stress distributions, pressure distributions and friction coefficient experimentally in a square cross-sectional straight duct by using the PIV system. For the PIV measurement by particles produced from mosquito coils particles. The experimental data were obtained at 9 points dividing the test sections by 400mm. Experimental results can be summarized as follows. Critical Reynolds number, $Re_{cr}$ which indicates transition from laminar steady flow to transition steady flow was 2,150. Shear stress per unit length on the wall was stronger than that in the fully developed flow region. This was attributed to the fact that shear stress and pressure loss in the curvature of a duct were increased. Pressure distributions were gradually decreased irrespective of Reynolds number In the whole test section. This trends were in a good agreement with the reference results. Pipe friction coefficient in the steady state flow region was calculate from method of least squares. The co-relationship between fiction coefficient and Reynolds number was established as follow; ${\lambda}=56/Re$.

PIV에 의한 가정용보일러용 순환펌프의 내부 유동장 계측 (Measurement of Flow Field in a Domestic Boiler Circulation Pump by PIV)

  • 임유청;김재현;최민선;이영호
    • 동력기계공학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.13-19
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    • 1999
  • The purpose of the present experimental study is to apply multi-point simultaneous measurement by PIV(Particle Image Velocimetry) to high-speed flow region within a domestic boiler circulation pump. Two different kinds of flow rate($27{\ell}/min,\;19{\ell}/min$)are selected as experimental condition. A volute casing and Impeller made of transparent Polycarbonate were made for the easy access of the illumination laser via fiber optical line and cylinder lens assembly to the measuring region. A CCD camera is syncronized with AOM to acquire clear original particle images. Optimized cross correlation identification to obtain velocity vectors is implemented by direct calculation of correlation coefficients. The instantaneous and time-mean velocity distribution, velocity profile and kinetic energy are represented quantitatively at the full-scale region for the deeper understanding of the unsteady flow characteristics in a commercial circulation pump.

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모형 가스터빈 연소기에서 스월수에 따른 유동 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study of Flow Characteristics with Swirl Number on Dump Combustor)

  • 박재영;한동식;김한석;송주헌;장영준;전충환
    • 에너지공학
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    • 제20권4호
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    • pp.338-345
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    • 2011
  • 희박예혼합 가스터빈 연소기에 적용되는 스월 유동은 연소효율증가와 배기가스저감을 목적으로 적용된 것로 연소기 내 유동장의 전단층생성에 의한 재순환영역이 생성되게 한다. 이러한 재순환영역은 연소가스 재순환에 의한 화염온도와 화염길이를 낮추는 효과를 가지고 있다. 또한 희박연소에서 연소불안정성 억제효과도 있다. 본 연구에서는 모형가스터빈연소기에서 스월러를 이용하여 스월유동을 유도하고, 연소기 노즐에서 평균속도가 일정 할 때의 스월수 증가에 따른 유동장의 속도분포 특성을 분석하였으며 이때 PIV 계측 실험과 난류통계기법을 이용하여 난류인자들을 도출하였다. 스월수의 증가는 연소기 내부 유동장의 형태가 바뀌게 되고, 재순환영역의 위치가 연소기 노즐방향으로 이동하게 되어 화염길이를 줄여 주며, 난류강도와 난류길이 스케일이 감소하게 되어 에디의 크기가 작아짐을 확인하였다.

사각단면을 갖는 환경 거칠기 요소의 거칠기 간격에 따른 유동 변화(제2보 : 난류, 마찰속도 및 적분변수) (Turbulent Flow over 2-D Rectangular-Shaped Roughness Elements with Various Spacings(Part 2 : Turbulence, Friction Velocity and Integral Parameters))

  • 현범수;서은정;문재승;김길원
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.85-91
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    • 2006
  • 본 연구는 자연지형에 존재하는 다양한 형태의 크고 작은 거칠기 요소들로 인하여 기본 유동장이 변화하는 양상을 밝히기 위한 연구로서 회류수조에서 PIV 기법을 사용하여 수행되었다. 먼저 제1보에서는 동일한 2차원 사각단면을 가지는 많은 양의 거칠기 요소를 평판위에 규칙적으로 배열한 후 거칠기요소의 높이와 거칠기 사이의 간격이 다른 세 경우에 대하여 유속, 유선 및 와도분포를 계측하여 거칠기 유동의 특성을 살펴보았다. 본 2보에서는 난류유동특 성을 비롯하여 벽법칙을 이용한 해석과 경계층 적분변수 도출을 통하여 거칠기 간격이 유동장 변화에 미치는 영향을 정량적으로 비교하고자 하였다. 실험결과 거칠기 간격이 거칠기 높이의 7배와 14배인 경우 3.5배에 비하여 거칠기로 인한 유동장의 변화가 큼을 재차 확인할 수 있었다.

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