• 제목/요약/키워드: 2상 유동

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기액동축 분류의 유동장 및 미립화특성에 관한 연구 (Experimental Study on the Flow-field and the Atomization Characteristics of Gas-liquid phase Coaxial Jet)

  • 전흥신;김형택
    • 에너지공학
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    • 제4권3호
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    • pp.394-401
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    • 1995
  • 본 연구는 중심부에 액체, 외주부에 산화제가 흐르는 기액 동축분류의 유동장에 대한 것이다. 기액 동축 분사기는 연료의 분사량이 적은 소형 연소시스템을 고려하여, 실험은 연공비(W1/Wa)가 0.6 이하를 대상으로, 물과 공기를 사용하여 분사조건에 따른 분무특성과 기액 2상 분무류의 기본구조를 조사하여 액적의 확산, 기액혼합특성에 대하여 검토하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 반경방향 기상속도분포 및 액적유속분포는 분구직경 및 분사조건에 관계없이 정규분포에 가까운 형태를 취하고 있으며, 각각 식 (2) 및 (3)으로 나타낼 수 있다. 기상속도는 반치폭은 축방향에 따라 일정한 구배 (≒4.6)로서 증가하며, 기상만의 단상분류의 구배(≒6)에 비해서 완만하다. 액적유속 반치폭은 축방향에 따라 더욱 완만한 구배(≒3.1)로서 증가한다. 무차원 액적유속분포는 축방향에 따라 일정한 구배(n≒1.5)로서 감소한다. 액적의 확산은 상대적으로 기액유량비가 클수록 효과적으라고는 말할 수 없고, 최대 확산을 이루는 최적의 기액유량비가 존재한다.

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단공 분사기와 압력 선회형 분사기의 내부유동 특성 및 성능해석 (Internal Flow Characteristics & Performance Analysis of Plain Orifice and Pressure Swirl Atomizers)

  • 이장우;황용석;성홍계
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.93-99
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    • 2005
  • 단공 분사기와 선회형 분사기의 두 가지 연료분사기에 대해 2상 유동 수치해석을 수행하였다. 단공 분사기의 경우, 캐비테이션 모델을 적용하여 압력조건에 따른 유출계수, 캐비테이션 발생 영역 크기와 정도를 계산하여 분석하였으며, 실험결과와도 비교하였다. 선회형 분사기에서는 VOF모델을 적용하여 두 가지 형상에 대해 공기코어의 크기, 분무각, 그리고 벽 압력 분포 등을 실험결과와 비교했다.

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고체 추진제 로켓 노즐 내부의 2상 유동 및 마모 특성에 관한 연구 (Study of two phase flow and erosion characteristic in SRM nozzle)

  • 김완식;조형희;배주찬
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
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    • pp.32-32
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    • 1998
  • 고체 추진제 로켓의 연소시에 발생되는 산화 알루미늄(A1$_2$O$_3$) 입자는 로켓 추진 노즐에서 팽창과정의 효율을 저하시키는 요소가 되며, 이러한 비효율성은 연소 가스와 입자간의 비평형 상태 효과와 기본적인 속도와 열적 차이에 의해서 발생된다고 보고되었다. 또한 연소시 발생된 산화 알루미늄 입자는 높은 열과 큰 운동량을 가지고 로켓 노즐 내부를 유동하게 되며, 매우 많은 량이 짧은 시간에 고온 고속으로 노즐 벽면이나 기타 구조물에 충돌 및 점착하기 때문에 로켓 노즐내의 표면이 손상을 입게 되고, 로켓의 방향 제어 및 조정 안정성이 저하되며, 구조적인 강도가 약화 될 수 있다. 또한 산화 알루미늄 액적들의 경우 노즐 벽면에 고착되게 되면 로켓의 중량 증가로 인해서 추력의 손실을 초래할 수 있다. 따라서 이러한 연소 부산물들의 운동 경로와 충돌 위치 및 표면에서의 충돌량과 그리고 충돌에 따른 마모량 및 점착 그리고 열전달 특성을 예측하는 것이 필수적이다.

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Von-Kármán 회전 유동 하에서의 액체 실리콘의 응고와 열전달 (Heat Transfer and Solidification of Liquid Silicon in von-Kármán Swirling Flow)

  • 유주식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제23권2호
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    • pp.185-197
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    • 1999
  • Heat transfer and solidification of liquid silicon in von-$K{\acute{a}}rm{\acute{a}}n$ swirling flow is investigated. The moving boundary is fixed for all times by a coordinate transformation, and finite difference method Is used to obtain the instantaneous location of the solid-liquid Interface and the heat transfer from the surfaces of solid and liquid. For small Stefan number or low wall temperature, the transient heat transfer from the surface of solid(QS(t)) is much larger than that from the liquid side of solid-liquid interface(QL(t)) and QL(t) reaches its quasi-steady-state value much faster than QS(t).

분리형 히트파이프를 이용한 전자장비내 발열체의 온도제어에 관한 연구 (The Study of Using Separate Heatpipes for Thermal Control in Electronic Equipments)

  • 배석태
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제27권2호
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    • pp.305-311
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    • 2003
  • This Paper Presents an information about the heat transfer characteristics of a separate type thermosyphon in electronic equipments. The heat removal problem of electronic equipments is regarded as an important factor and a separate type heatpipes can be utilized as a cooling device of electronic equipments (such as CPU of a Personal computer or notebook). In this study. heat source ($50\times50\times2 mm $aluminum Pseudo CPU) was used for the experiment. The device can transfer heat from the evaporator to the condenser through natural circulation (without any external driving forces) and the results indicate that the device is capable of dissipating over 60W of thermal energy and keeping the heating plate surface temperature under $50^{\circ}C$.

진동하는 고 받음각 날개주위의 비정상 아음속 유동해석 (Analysis of Unsteady Subsonic Flow Around a High Angle of Attack of the Oscillating Airfoil)

  • 문지수;김재수
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
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    • pp.434-440
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    • 2011
  • Oscillating airfoil haw been challenged for the dynamic stalls of airfoil am wind turbines at high angle of attach. Especially, the pressure oscillation has a huge effect on noise generation, structure damage, aerodynamic performance am safety, because the flow has strong unsteadiness at high angle of attack. In this paper, the unsteady aerodynamics coefficients were analyzed for the oscillating airfoil at high angle of attack around two dimensional NACA0012 airfoil. The two dimensional unsteady compressible Navier-Stokes equation with a LES turbulent model was calculated by OHOC (Optimized High-Order Compact) scheme. The flow conditions are Mach number of 0.2 and Reynolds number of $1.2{\times}10^4$. The lift, drag, pressure distribution, etc. are analyzed according to the pitching oscillation. Unsteady velocity field, periodic vortex shedding, the unsteady pressure distribution, and the acoustic fields are analyzed. The effects of these unsteady characteristics in the aerodynamic coefficients are analyzed.

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2.5kW급 연료전지 매니폴드 형상의 최적설계 (Manifold Diffuser of 2.5kW fuel cell design optimization)

  • 이충언;오승훈;경성현;김종억
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제3회(2014년)
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    • pp.625-630
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    • 2014
  • 연료전지의 성능을 결정짓는 가장 중요한 변수 중의 하나는 각 스택의 채널에 얼마나 균일하게 연료를 공급할 수 있느냐이다. 본 연구에서는 네 가지의 모델을 사용하여 연료전지 매니폴드 형상에 따른 최적 설계를 수행하였다. 위 네 가지 모델은 각기 다른 기하학적 형상을 가지며 Edison CFD를 이용하여 형상 내의 유동을 비교하였다. 초기 모델에서는, 입구부에서 매니폴드로 유입되는 유동의 확산이 잘 일어나지 않아 각 채널의 질량유량이 불균일한 분포를 보였으며 특히 속도가 빠른 중심 영역의 채널에 많은 연료가 유입되었다. 이를 위한 디퓨져 모델링이 제안되었으며 실속이 최소한도로 발생할 때 채널당 질량유량이 가장 균일하다고 가정하였다. 이를 위해 다양한 디퓨져 각을 가진 모델을 사용했고, 이론상으로 실속이 발생하지 않는 형상에서 가장 균일한 분포를 보임을 확인하였다.

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협소 사각유로에서 공기-물 대향류 유동한계 (Air-water Countercurrent Flow Limitation in Narrow Rectangular Channels)

  • 김병주
    • 설비공학논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.441-446
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    • 2007
  • An experimental study on the countercurrent two-phase flow in narrow rectangular channels has been peformed. Countercurrent flow limitation (CCFL) was investigated using air and water in 760mm long, 100mm wide, vertical test sections with 1 and 3mm channel gaps. Tests were systematically performed with downward liquid superficial velocities and upward gas velocities covering 0 to 0.125 and 0 to 3.5m/s ranges, respectively. As the gap width of rectangular channel increased the CCFL water superficial velocity decreased for the given air superficial velocity. Slight increase of the air superficial velocity resulted in the abrupt decrease of water velocity when $j_g=2{\sim}4m/s$. The critical superficial velocity of air, at which the downward flow of water was no longer allowed, also decreased with the increase of gap width. The experimental results were compared with the previous correlations, which were mainly for round tubes, and the qualitative trends were found to be partially acceptable. However the quantitative discrepancies were hardly neglected. New correlation of CCFL was developed and showed good agreement with the experimental data.

준밀폐형 2상자연순환 회로 내에서의 유동 진동에 관한 실험적 연구 (Experimental Investigation of Flow Oscillations in a Semi-closed Two-phase Natural Circulation Loop)

  • 김종문;이상용
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제22권12호
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    • pp.1763-1773
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    • 1998
  • In the present experimental study, the flow behavior in a semi-closed two-phase natural circulation loop was examined. Water was used as the working fluid. Heat flux, heater-inlet subcooling, and flow restrictions at the heater-inlet and at the expansion-tank-line were taken as the controlling parameters Six circulation modes were identified by changing heat flux and inlet subcooling conditions ; single-phase continuous circulation, periodic circulation (A), two-phase continuous circulation, and periodic circulations (B), (C), and (D). Among these, the single-phase and two-phase continuous-circulation modes exhibit no significant oscillations and are considered to be stable. Periodic circulation (A) is characterized by the large amplitude two-phase f10w oscillations with the temporal single-phase circulation between them, while periodic circulation (B) featured by the flow oscillations with continuous boiling inside the heater section. Periodic circulation (C) appears to be the manometric oscillation with continuous boiling. Periodic circulation (D) has the longer period than periodic circulation (B) and a substantial amount of liquid flow back and forth through the expansion-tank-line periodically ; this mode is considered the pressure drop oscillation. Parametric study shows that the increases of the inlet- and expansion-tank-line- restrictions and the decrease of inlet subcooling broaden the range of the stable two-phase(continuous circulation) mode.

점성의 영향을 고려한 박용 TP620 익형의 익특성 연구 (Viscous Effects on the Characteristics of TP620 Hydrofoil)

  • 김시영
    • 수산해양기술연구
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    • 제21권2호
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    • pp.137-141
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    • 1985
  • 이상으로부터 비 cavitation 정상상태인 박용 TP620 익형의 점성의 영향에 의한 배제두께를 고려했을 경우의 익특성을 요약하면 다음과 같다. 1. 점성의 영향에 의한 압력분포는 전연부분에서는 부압의 피크가 사라지고 후연부에서는 겉보기 익두께 생성에 의해서 potential 유동의 상이형을 보이는 것은 burst 유동으로 후연부분 유동에 큰 영향이 없음을 알 수 있다. 2. 배제 두께 및 운동량 두께는 층류부분보다 난류부분의 증가비율이 크고 속도 구배가 0인 천이점 부근에서 불연속으로 인해 점성력에 의한 초생 cavity의 존재 가능성을 배제 투께 a 및 운동량 두께 분포로부터 알 수 있다. 3. 점성에 의한 배제 두께의 생성으로 원익형의 단면은 사실상 증가하며 이를 고려한 경우 익성능이 약간 감소했다.

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