• 제목/요약/키워드: 층류영역

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규칙적인 진동 하에서 노즐 부착된 제트화염의 연소특성 (A Combustion Characteristics of Attached Jet Flame under the Regular Oscillation)

  • 김대원;이기만
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.55-62
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    • 2009
  • 층류영역의 분출유량에서 큰 가진강도 효과를 얻기 위해 연료관 관 공명주파수로 가진된 비예혼합 분류 화염의 일반적인 가진 연소특성을 실험적으로 조사하였다. 화염 안정화 특성에서는 두 가지 형태의 부상 특성이 존재하는 사실을 알았는데, 화염이 부상되는 가진강도 크기에서 한 쪽은 감소, 다른 영역에서는 증가하는 것으로 나타나 각각 서로 다른 부상기구가 존재함을 확인할 수 있었다. 특히 부상되지 않고 노즐에 부착된 분출유량 영역에서의 가진 연소특성을 가진 강도에 따른 화염 길이와 형상, 유동장 응답 특성 그리고 노즐 출구에서의 유속 분포를 중심으로 집중 조사하였다. 특이한 현상으로는 가진 강도 증가에 따라 화염의 신장과 in-burning 현상 그리고 화염 내 거동 와동들의 말림방향이 서로 역전되는 현상 등이 발견되었다. 노즐 출구의 유속분포와 가시화 기법을 통해 이러한 현상들이 노즐관 관벽 안쪽서부터 음의 속도가 발생하기 시작함에 따라 주변 산화제인 공기가 노즐관 안으로 유입되는 현상과 관련되는 것으로 파악되었다.

EDISON_CFD를 이용한 초음속 이중압축램프에서 난류 모델에 따른 유동현상 비교

  • 신호철
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제4회(2015년)
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    • pp.585-589
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    • 2015
  • 본 연구에서는 이중압축램프의 초음속 유동에서 발생하는 충격파 경계층 상호작용을 EDISON_CFD로 해석하기로 한다. 이중압축램프에선 역압력 구배로 인하여 경계층이 박리가 일어나게 되고 박리된 경계층이 다시 이중압축램프에 부착되어 생겨난 박리영역을 관찰할 수 있다. 박리영역의 앞뒤로 유동의 방향이 바뀌게 되면서 압축 팬(compression fan)과 재부착 팬(reattachment fan)이 충격파를 발생시키고 이중압축램프전방의 충격파와 만나서 복잡한 유동 구조를 가지게 됨을 확인하였다. 이와 같은 층류에서 난류, 박리와 재부착의 영역에서의 해석하기 위해선 해석자의 난류모델이 중요하다. $15^{\circ}-30^{\circ}$, $15^{\circ}-45^{\circ}$의 두 종류의 이중압축램프를 $k-{\omega}$ SST 난류 모델과 ${\gamma}-Re_{\theta}$ 천이 모델로 계산을 EDISON_CFD로 수행하였다. 난류 모델의 차이를 표면마찰계수, 압력계수, 마하수로 비교하여 차이점을 분석하였다.

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천이 박리기포의 포물형 방정식을 이용한 수치적 해석 (Analysis of the Transitional Separation Bubble Using Partially Parabolized Navier-Stokes Equations)

  • 강동진;최도형
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.1257-1268
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    • 1989
  • 본 연구에서는 이에 천이와 난류모델을 첨가하여 층류 경계층이 천이를 거쳐 난류 경계층으로 발달해가는 전과정을 해석하려고 한다. 또, 이러한 부분 면파의 특성을 needle contact법에 의하여 측정 포물형이나 완전 Navier-Stokes 방정식을 사용함에 있어서 표면곡률항의 중요성을 보이며, 익형의 선단등 표면곡률이 중요한 영역에서도 적용가능한 수치적 방법을 제시한다.

자기장이 인가된 영역에서의 층류 충돌제트의 유동특성 변화에 대한 수치적 연구 (Characteristic study of fluid flow of laminar impinging jet in an aligned magnetic field)

  • 이현구;하만영;윤현식;전호환
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.1845-1850
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    • 2004
  • The laminar impinging jet flow fields were investigated with or without magnetic fields. The transient phenomenon from steady to unsteady flow was founded at specific Reynolds number ranges. In unsteady flow region, the magnetic fields make flow stable. So the characteristics of fluid flow at impingement wall are changed

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자기장이 인가된 영역에서의 층류 충돌제트의 열전달특성 변화에 대한 수치적 연구 (Characteristic study of heat transfer of laminar impinging jet in an aligned magnetic field)

  • 이현구;하만영;윤형식;전호환
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.1447-1451
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    • 2004
  • The laminar impinging jet thermal fields were investigated with or without magnetic fields. The transient phenomenon from steady to unsteady flow was founded at specific Reynolds number ranges. In unsteady flow region, the magnetic fields make flow stable. So the characteristics of heat transfer at impingement wall are changed

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초음속 발사체 선두 팽창부의 레이놀즈수 변화에 따른 천이 유동 해석 (Transition Flow Analysis According to the Change of Reynolds Number for Supersonic Launch Vehicle Fairing Expansion Area)

  • 신호철;박수형;변영환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.367-375
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    • 2017
  • 본 연구에서는 초음속 영역에서의 해머헤드형 노즈 페어링을 포함하고 있는 발사체 선두부에 대한 RANS 전산해석을 수행하였다. 층류, 완전 난류, 천이 모델을 이용한 2차원 축대칭 해석을 수행하여 실험 결과와 비교하였다. 레이놀즈수의 변화에 따라서 다른 유동현상이 나타남을 확인하였다. 높은 레이놀즈수에서는 경계층이 난류가 되어 발사체 표면에서 박리가 되지 않는다. 낮은 레이놀즈수 조건에서는 해머헤드형 노즈 페어링의 팽창-압축 모서리에서 경계층의 박리와 재부착으로 층류 박리 거품이 만들어진다. 받음각이 있는 3차원 계산에서 층류 박리 거품으로 발생되는 와류 구조를 확인할 수 있었다. 레이놀즈수에 따른 박리 거품을 예측하기 위해서 난류 천이를 고려해야 함을 확인할 수 있었다.

균일입구유속 조건의 나선관 입구영역의 층류 유동 (LAMINAR FLOW IN THE ENTRANCE REGION OF HELICAL TUBES FOR UNIFORM INLET VELOCITY CONDITIONS)

  • 김영인;박종호
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.21-27
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    • 2008
  • A numerical study for laminar flow in the entrance region of helical tubes for uniform inlet velocity conditions is carried out by means of the finite volume method to investigate the effects of Reynolds number, pitch and curvature ratio on the flow development. This results cover a curvature ratio range of 1/10$\sim$1/320, a pitch range of 0.0$\sim$3.2, and a Reynolds number range of 125$\sim$2000. It has been found that the curvature ratio does significantly effect on the angle of flow development, but the pitch and Reynolds number do not. The characteristic angle $\phi_c(=\phi/\sqrt{\delta})$, or the non-dimensional length $\overline{l}(=l\sqrt{\delta}cos(atan\lambda)/d)$ can be used to represent the flow development for uniform inlet velocity conditions. In uniform inlet velocity conditions, the growth of boundary layer delays the flow development attributed to centrifugal force, and in which conditions the amplitude of flow oscillations is smaller than that in parabolic inlet velocity conditions. If the pitch increases or if the curvature ratio or Reynolds number decreases, the minimum friction factor and the fully developed average friction factor normalized with the friction factor of a straight tube and the flow oscillations decrease.

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.

단열 계면 마찰계수에 대한 준 실험식 (A Semi-Empirical Correlation for an Adiabatic Interfacial Friction Factor)

  • Nam, Ho-Yun;Chun, Moon-Hyun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제26권1호
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    • pp.108-118
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    • 1994
  • 긴 수평관에서 공기와 물의 역성층류시 적용할 수 있는 단열계면 마찰계수에 대한 준 실험식을 개발하였다. 둥근관과 사각관으로 된 단열 역성층류 실험장치를 사용하여 물의 수위 및 공기의 속도를 변화시키면서 일련의 실험을 수행하였다. 수평으로 된 원형 및 사각형 실험관속으로 흐르는 유체의 주요 유동 변수들을 동시에 측정한 실험치들과 계면이 물결파에 의해 거칠어진다는 새로운 개념을 도입하여 성층류영역의 계면마찰 계수에 대한 준 실험식을 개발하였다. 이 해석에는 다른 연구자들의 병류실험치 15개를 포함하여 총 201개의 실험치들을 사용하였다. 이 실험치들과 여기서 제안한 준 실험식의 예측치와 비교하면 오차 범위는 $\pm$30% 정도이다.

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메탄-공기 예혼합기에서의 층류 화염속도 및 화염두께 예측 (Prediction of Laminar Burning Velocity and Flame Thickness in Methane-Air Pre-Mixture)

  • 권순익;보웬 필립
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권9호
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    • pp.1201-1208
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    • 2003
  • The thickness of flame and preheat zone from burning velocity which was computed by using Premix code of Chemkin program for methane-air mixture. Also the thickness was evaluated from temperature profile which is also obtained from Premix code for the equivalence ratio of 0.5 to 1.6. The computations were carried out for the laminar flame thickness and burning velocity under the unburned gas temperature 0.5bat-30bar and temperature of 300K-700K at ${\Phi}=l.0$. Comparison of the results showed no difference between these two methods. The flame thickness was decreased by increasing the pressure and temperature, but, the affect of pressure is more significant than the effect of temperature on the flame thickness. The thickness of preheat zone was about 66.5% of the flame thickness, and flame thickness and burning velocity were also predicted by using empirical equation.