• 제목/요약/키워드: 제트 구조

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Synthetic Jet 출구 형상의 변화에 따른 유동 특성 파악을 위한 수치적 연구 (Numerical Study on Flow Characteristics of Synthetic Jet with Slot Exit)

  • 김민희;김우례;김종암
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
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    • pp.356-361
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    • 2011
  • The flow characteristics of synthetic jet depending on rectangular and circular jet exit configuration are investigated using numerical computation with cross flow. In rectangular slot, synthetic jet generates the strong vortex, however, supply fewer momentum and effectiveness of flow control is reduced along flow direction. In circular slot, regular vortex is fanned from slot center to end and developed in flow direction. It affects the wider region than rectangular slot. The distribution of wall shear stress is considered in order to indicate the effectiveness of flow control device for flow separation delay. As a result, circular slot is a more suitable candidate for delaying flow separation.

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오일확산 펌프를 이용한 10-9 Pa 영역의 초고진공 구현

  • 조복래
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.141.1-141.1
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    • 2014
  • 오일 증기의 제트를 분사하여 잔류가스를 배기하는 오일확산펌프는, 구조가 간단하여 고장이 적고 저렴하며 소음 및 전기노이즈가 적게 발생하는 많은 장점을 가지고 있다. 그러나 오일의 증기압에 의해 그 도달압력이 10-9 Torr 이상으로 제한되어, 액체질소로 냉각되는 배플형태의 저온 트랩을 사용하지 않는 한 10-10 Torr영역의 초고진공 배기용으로는 사용하지 못하는 것으로 알려져 있다. 유회전펌프로 뒷받침 배기(foreline pumping)하는 700l/s의 배기속도를 가진 오일확산펌프에 300 liter/sec의 컨덕턴스를 가진 액체질소 트랩을 부착하여 메탈 실링을 사용하는 초고진공 챔버를 배기하였다. 액체질소트랩에 액체질소를 투입하면 $1{\times}10-8Pa$이하의 초고진공이 얻어졌으나, 액체질소가 증발하여 트랩의 온도가 상온으로 상승하면 압력도 $1{\times}10-7Pa$ 이상으로 상승하였다. 50 liter/sec의 배기속도를 가진 터보분자펌프로 오일확산펌프를 뒷받침 배기하면 액체질소를 투입하지 않은 상태에서 $5{\times}10-9Pa$이하의 초고진공이 얻어졌으며, 액체질소를 투입하여도 압력은 거의 변화하지 않았다. 잔류가스분석장치로 얻은 잔류가스 성분 스펙트럼은 수소가 잔류가스의 대부분을 차지하는 것을 보여주었다.

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초음속 마이크로제트 유동의 수치해석적 가시화 (Numerical Visualization of Supersonic Microjet Flows)

  • 신춘식;이종성;김희동
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.35-41
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    • 2010
  • Supersonic microjets acquire considerable research interest from a fundamental fluid dynamics perspective, in part because the combination of highly compressible flow at low-to-moderate Reynolds number is not very common, and in part due to the complex nature of the flow itself. In addition, microjets have a great variety engineering applications such as micro-propulsion, MEMS(Micro-Electro Mechanical Systems) components, microjet actuators and fine particle deposition and removal. Numerical simulations have been carried out at moderate nozzle pressure ratios and for different nozzle exit diameters to investigate and to understand in-depth of aerodynamic characteristics of supersonic microjets.

부력 영향을 받는 제트 확산화염의 화염편 구조에 관한 수치계산 연구 (Numerical Investigation of the Flamelet Structure of Buoyant Jet Diffusion Flames)

  • 오창보;이의주
    • 한국안전학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.14-20
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    • 2009
  • Direct numerical simulations(DNS) were performed for the prediction of transient buoyant jet diffusion flames where the Froude numbers(Fr) are 5 and 160, respectively. The thermodynamic and transport properties were evaluated using CHEMKIN package to enhance the prediction performance of the DNS code. The simulated buoyant jet diffusion flame of Fr=5 and 160 showed the transient, dynamic motion well. It was identified that the buoyant jet flames were flickered periodically, and the simulated flickering frequency of the jet diffusion flame of Fr=5 was 12.5Hz, which was in good agreement with the experimental results. The flamelet structures of the buoyant jet diffusion flames could be well understood by comparing the scalar dissipation rates(SDR) and the heat release rates(HRR) of the flames. It was found that the SDR was strongly coupled with the HRR in the buoyant jet diffusion flames.

분지관 혼합기의 난류혼합에 대한 유동가시화 연구(III) (Flow Visualization Study on the Turbulent Mixing of Two Fluid Streams (III))

  • 김경천;신대식;박기영
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제22권11호
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    • pp.1571-1581
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    • 1998
  • A flow visualization study was carried out for the branch pipe mixing flow in which a jet was issued normally to the fully developed pipe flow. An instantaneous laser tomographic method was used for cross flow Reynolds numbers based on the cross flow diameter D ranged $Re_{cf}=5.26{\times}10^3{\sim}1.13{\times}10^4$, diameter ratios d/D = 0.1 ~ 0.2 and velocity ratios R = 0.5 ~ 10. Oil mist with the size of about $10{\mu}m$ diameter was used for the scattering particle. The main purpose of this study was to reveal the physical mechanism and the structure of vortices formation with varying the velocity ratios and diameter ratios in the branch pipe flow. It was found that the physical mechanism and the structures of vortices formation were quite different depending on the velocity ratios. Particularly in the case of R < 1, the typical vortex shows single loop shape and that for the case of R > 1 depicts mushroom-like structure in the cross flow jet.

Ar 및 He기체유입에 따른 저온 대기압 DBD플라즈마에 의한 E.Coli의 노출 효과

  • 이상학;백구연;김용희;유영효;최은하
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.512-512
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    • 2012
  • 최근 저온 대기압 플라즈마 장치의 개발로 대기 및 수질 환경, 바이오 메디컬분야로의 응용 연구가 활발히 진행되어 공기 중 플라즈마의 살균 및 정화효과에 대한 많은 결과가 발표되어 왔다. 본 연구는 면방전 구조의 DBD플라즈마 소스를 제작하여 He과 Ar 기체를 유입하여 미생물인 E.Coli의 변화를 관찰하였다. 면방전 구조의 DBD플라즈마 소스는 1.8 mm 두께의 유리기판위에 포토리소그라피 공정으로 미소전극을 형성하여 고밀도의 방전 셀을 형성하였으며 방전시 발생하는 열 효과를 제어하기 위하여 냉각장치를 제작하여 장착했다. 또한 유리기판과 포토 리소그라피 공정은 방전영역에 제한없이 다양한 크기의 소스제작이 가능하다. 셀 피치가 $400{\mu}m$이며 $cm^2$ 당 200여개의 방전 셀로 구성되어 있어서 기존 메쉬타입의 DBD플라즈마 장치에 비해 균일하게 플라즈마를 조사할 수 있으며 플라즈마 제트 장치에 비해서는 넓은 면적을 동시에 조사할 수 있게 되었다. Ar 과 He기체를 3 L/min의 유량으로 방전공간에 유입하면서 1kV의 구동전압으로 플라즈마를 발생 하였으며, 플라즈마의 조사시간을 20 s, 40 s, 60 s 간격으로 변화를 주어 E.Coli의 변화를 관찰하였다.

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횡단류 제트 와류구조의 3차원 토폴로지 (Three Dimensional Topology of Vortical Structure of a Round Jet in Cross Flow)

  • 신대식;김경천
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제23권7호
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    • pp.918-927
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    • 1999
  • In the fully developed internal flow fields, there are complex transition flows caused by interaction of the cross flow and jet when jet is Injected Into the flow. These interactions are studied by means of the flow visualization methods. An instantaneous laser tomographic method is used to reveal the physical mechanism and the structure of vortices formation in the branch pipe flow. The velocity range of cross flow of the pipe is 0.7m/s and the corresponding Reynolds number $R_{cf}$, based on the duct height is $5.6{\times}10^3$, diameter/height ratios(d/H) 0.14 and velocity ratios 3.0. Oil mist with the size of $10{\mu}m$ diameter is used for the scattering particle. The instantaneous topological features of the vortex ring roll-up of the jet shear layer and characteristics of this flow are studied in detail by performing flow visualization in rectangular duct flow. It is found that the formation and roll-up of ring vortices is a periodic phenomenon. The detailed topology of the vortices in the near field of a cross -flow jet and the mechanism associated with them give enforced hints of vortex breakdown within the vortex system due to the interaction of the jet and the cross-flow.

반응 및 비반응 제트 유동장에서 단일 와동의 전개 및 구조에 대한 수치모사 (Numerical Simulation of the Evolution and Structure of a Single Vortex in Reacting and Non-reacting Jet Flow Fields)

  • 황철홍;오창보;이창언
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권10호
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    • pp.28-37
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    • 2004
  • 반응 및 비반응 유동장에서 단일와동의 전개 및 와(渦) 구조 검토를 위해 2 차원 직접 수치모사를 수행하였다. 수치기법으로는 낮은 마하수 근사법이 적용된 예측-교정자법이 적용되었으며, 연소모텔로는 2단계 총괄 반응식이 사용되었다. 반응 및 비반응 유동장에서 단일와동의 거동 비교를 통해, 와동의 전개특성 및 구조는 화학반응으로부터 생성된 열 뿐만 아니라 부력에 의해 생성된 외부 와동에 크게 영향을 받음을 확인하였다. 또한 반응장의 경우에 부피 팽창항, Baroclinic torque항 및 부력항에 의해 와동의 구조가 크게 변화될 수 있음을 알았다.

밀폐형 압축기의 소음진동에 대한 연구 예와 시급한 연구과제에 관하여

  • 김종혁
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1998년도 춘계학술대회논문집; 용평리조트 타워콘도, 21-22 May 1998
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    • pp.17-24
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    • 1998
  • 압축기의 종류는 크게 dynamic type과 positive displacement type으로 우선 나눌 수 있다. 전자는 제트엔진에 사용되는 압축기에서 보는 바와 같이 기체의 속도를 변화시켜 동압을 정압으로 바꾸어 압력을 얻는 경우이다. 후자는 기체를 둘러싼 체적을 줄여서 압력을 얻는데 가전제품에 쓰이는 냉각용 압축기의 대부분의 종류가 이에 해당된다. 압축 기체의 종류에 따라 공기 압축기, 가스 압축기, 냉각용 압축기로도 나눌 수 있겠다. 냉각용 압축기는 다시 여러 가지 방법으로 분류할 수 있겠지만, 구동 모타의 용량이나 냉각 용량에 따라, 대형, 소형으로 분류하거나, 압축기를 둘러싼 셀의 구조에 따라 밀폐형과 반 밀폐형으로 나눌 수 있다. 밀폐형은 냉매를 반 영구적으로 보충할 필요가 없도록 용접형 셀을 가진 구조로 압축기를 다시 열어서 보수할 수가 없다. 냉장고나 냉방기 같은 가전 제품에 쓰이는 압축기는 대부분 소형 밀폐형이 되겠다. 산업용의 중,대형 압축기는 보수의 목적으로, 자동차 냉방용 압축기는 동력이 엔진축에서 공급되는 구조 상의 이유로 반 밀폐형이 채택된다. 보수가 사실상 불가능한 밀폐형의 구조 상 소형 냉장용 압축기는 거의 무한 수명을 감안한 설계를 요하게 되고, 이것이 압축기의 보수적인 설계 및 개발 성향에 어느 정도 영향을 주었다고 볼 수 있다. 이런 소형 밀폐형 압축기(positive displacement, fractional horsepower, hermetic compressor)에 관한 연구의 소개가 이 글의 주 관심이 되겠다. 압력을 얻기 위해 체적을 변화시키는 mechanism도 여러 가지가 있는 바, 왕복동식 피스톤(reciprocating piston) 압축기가 가장 오랫동안 사용되어 온 구조이다. 회전식으로 압축을 얻는 방식으로는 로타리 피스톤식, 스크류식, 스크롤식 압축기가 있다. 로타리 피스톤(rotary piston)식 압축기는 약 20여년 전 부터 냉방용 압축기에서부터 널리 쓰이게 되었다. 약 10여년전부터 상용화 된 스크롤(scroll) 형 압축기도 현재 상대적으로 용량이 큰 가정용 냉방기를 중심으로 많이 쓰이고 있다. 스크류형 압축기는 보통 중대형 상업용에 주로 쓰인다.

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Discovery of Sub-pc Scale Plasma Torus in the Nearby Radio Galaxy 3C 84 with the KVN and VERA Array (KaVA)

  • Wajima, Kiyoaki;Kino, Motoki;Kawakatu, Nozomu
    • 천문학회보
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    • 제41권2호
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    • pp.32.4-33
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    • 2016
  • 활동성은하핵(AGN)의 거대 블랙홀 주변에 존재하는 플라스마 디스크의 구조나 물리적인 상태를 관측으로 직접 찾는 것은 AGN 중심부분에서의 제트 형성, 방출과정이나 에너지 수송과정을 조사하기 위해 중요한다. 지금껏 주로 센치미터파장 영역의 다주파 VLBI 관측으로 우리은하에서 가까운 AGN 속에 존재하는 10 pc 정도의 플라스마 디스크가 발견되어 있다만, AGN의 활동성을 정하고 있는 1 pc 이하의 스케일에서의 디스크 구조를 직접 관측한 결과는 아직 없다. 우리는 2015년8월부터 KVN 및 KVN과 일본 VERA로 구성되는 한일공동 VLBI 관측망(KaVA)을 이용해서 전파 은하 3C 84(z = 0.0176, 1 mas = 0.36 pc)의 밀리미터파장 모니터링을 진행하고 있다. KVN과 KaVA를 이용하면 1 pc 이하의 스케일로 3C 84의 중심구조를 고감도에서 분해할 수 있다. 이번 발표에서는 KVN 및 KaVA로 거의 동시에 실시한 관측결과를 중심으로 보고한다. 관측은 2016년2월22일(KaVA 43 GHz) 및 23일(KVN 86 GHz)에 실시되었다. 양 주파수의 이미지에서 종래의 센치미터 ~ 밀리미터파장 VLBI관측으로도 검출되어 있는 중심핵(C1) 및 남쪽에 약 3 mas 떨어져서 위치하는 로브(C3) 성분 뿐만 아니라 C1으로부터 북쪽에 약 2.5 mas 떨어져서 위치하는 새로운 성분(N1)을 검출하였다. N1의 검출 수준은 43, 86 GHz 모두 $6{\sigma}$이며, 양 주파수 사이에서 광학적으로 두꺼운 스펙트럼을 가지고 있다. 과거의 관측으로 측정된 C3의 겉보기 속도는 빛의 속도의 약 23%이며, 남북 로브의 구조와 운동의 대칭을 가정하면 N1이 도플러 분사출 효과 때문에 어두워지고 있는 가능성은 낮다. 따라서 C3에 대응하는 북쪽 N1로브로부터의 복사가 블랙홀 주변의 플라스마 디스크로 인해 저주파수에서 강한 흡수를 받고 있는 결과고 생각된다.

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