• 제목/요약/키워드: 3D nozzle shape

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3차원 초음속 노즐 형상 변수에 따른 부분입사형 터빈 성능 특성에 관한 수치적 연구 (A Numerical Analysis of Partial Admission Turbine's Performance for Design Parameters of 3D Supersonic Nozzle)

  • 신봉근;곽영재;김귀순;김진한
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.34-39
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    • 2005
  • 본 논문에서는 3차원 초음속 노즐 형상 변수에 따른 부분입사형 터빈의 유동 및 성능 특성을 알아보기 위하여 3차원 노즐 형상 변수를 노즐 모양 및 노즐 출구 단면 형상으로 설정하여 전산해석을 실시하였다. 먼저 노즐 모양에 따른 유동 및 성능 특성을 비교해 본 결과, 사각형 노즐이 원형 노즐보다 축방향 간극내에서 발생하는 전압력 손실이 적었으며, 이로 인하여 파워가 약 1.5% 증가하였다. 다음으로 사각형 노즐출구단면의 면적에 따른 유동 및 성능 특성을 비교해 본 결과, 노즐 출구 단면과 로터의 hub/tip 사이의 간극과 노즐간의 간격이 터빈 성능에 크게 영향을 줌을 확인할 수 있었다.

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노즐 오리피스 형상 및 형상비가 디젤과 바이오디젤 연료의 노즐 내부 및 외부 유동특성에 미치는 영향 (Effect of Nozzle Orifice Shape and Nozzle Length-to-Diameter Ratio on Internal and External Flow Characteristics of Diesel and Biodiesel Fuel)

  • 박수한;서현규;이창식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제31권3호
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    • pp.264-272
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    • 2007
  • The aim of this study is to investigate the effects of nozzle orifice shapes and the nozzle length-to-diameter ratio(L/D) on the nozzle cavitation formation inside the orifice and the external flow pattern. The nozzle used in this work was tested the taper orifice nozzle and the rectangular orifice nozzle which was made from the transparent acrylic acid resin. For studying the effect of the nozzle L/D ratio, it was used to three L/D ratios of 3.33, 10, and 20. The cavitation flow of nozzle was visualized by using the ICCD camera and optical system. This work revealed that the flow rate and discharge coefficient($C_d$) of the taper orifice nozzle was larger than those of the rectangular orifice nozzle at the same injection pressure. The cavitation flow was observed in the nozzle orifice at the low injection pressure and the breakup of liquid jet was promoted as the L/D ratio is decreased. The cavitation of biodiesel fuel was formed at the lower injection pressure than that of diesel fuel because of higher viscosity and density.

공압시험용 플러그 노즐의 핀틀 형상 및 작동압력에 따른 유동 특성 분석 (Analysis of the Flow Characteristics of Plug Nozzle for Cold Air Test with Pintle Shape and Operating Pressure)

  • 김정진;오석진;허준영;이도형
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.28-34
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    • 2019
  • 공압시험용 플러그 노즐 구동에 따른 추력제어, 핀틀 형상 및 작동압력에 따른 유동특성 분석을 수행하였다. 이를 위해 시험에서의 유동구조와 추력계수를 비교함으로써 수치해석의 타당성을 확인하였다. 이후 각 노즐형상이 설계의도지점에 노즐목이 형성됨과 원뿔형 노즐에 대하여 핀틀 구동만으로 1:8의 추력제어가 가능함을 확인하였다. 마지막으로 고도보정 효과가 뛰어난 에어로 스파이크 노즐일지라도, 너무 낮은 NPR에 맞춰 설계된 경우, 부족팽창 조건에서 불리할 가능성을 확인하였다.

공기구동 이젝터의 노즐 형상과 위치 변화에 따른 성능 특성 (Performance Characteristics of Air Driven Ejector According to the Position Changes and the Shape of Driving Nozzle)

  • 지명국;김필환;박기태;토니우토모;정한식;정효민
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제32권4호
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    • pp.550-556
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    • 2008
  • The aim of this research is to analyze the influence of motive pressure, driving nozzle position and nozzle throat ratio on the performance of ejector. The experiment was conducted in the variation of motive pressure of 0.196, 0.294, 0.392 and 0.490MPa respectively. The position of driving nozzle was varied in difference locations according to mixing tube diameter(0.5d, 1d, 2d, 3d, 4.15d, 5d and 6d). The experimental results show when the nozzle outlet is located at 3d, the flow characteristics change abruptly. It is shown that the suction flow rate and pressure lift ratio of ejector is influenced by the driving nozzle position. At nozzle position location of the Id of mixing tube diameter the performance of ejector gives the best performance.

공기의 자가흡입에 의해 마이크로버블을 발생시키는 보텍스 노즐에 대한 실험적 연구 (An experimental study on the Vortex nozzle for generating micro-bubble by air self-suction)

  • 곽구태;박상희;김창수;유상열
    • 한국기계가공학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.98-104
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    • 2015
  • This experiment was a study of a Vortex nozzle designed to produce micro-bubbles due To investigate air self-suction and the generation of micro-bubble by the Vortex nozzle, the dimensions of air intake region, the nozzle shape, and the nozzle exit diameter ($d_n=5,7,9.2,12.3mm$)werevaried. The air self-suction rate was ~1,000 to 2,000 cc/min at the orifice nozzle (7 mm), and ~100 and ~22 cc/min at the sector nozzles (9.2 and 12.3 mm, respectively). The most bubbles were detected in the orifice nozzle, but bubbles less than $50{\mu}m$ were found in the 12.3-mm sector nozzle. The dissolved oxygen in the tank water was much greater in Case 2 than in Case 1, at both the orifice and sector nozzles. Moreover, the reduction rate of dissolved oxygen was found to be less at the sector nozzles, than at the orifice nozzle.

3D 프린팅을 이용한 PLA+ 소재의 다양한 출력 조건에 따른 인장강도에 대한 연구 (A Study on Tensile Strength According to Various Output Conditions of PLA+ Materials Using 3D Printing)

  • 나두현;김성기
    • 소성∙가공
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    • 제31권2호
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    • pp.89-95
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    • 2022
  • 3D printing products manufactured by material extrusion are used in many industrial fields recently. However, these products are difficult to use in the field due to their low tensile strengths. In order to solve this problem, research on improving the tensile strength of the output using a 3D printer has been continuously conducted. In this study, we performed a tensile test using Universal Testing Machine according to infill pattern, nozzle temperature, bed temperature, and printing speed conditions. Results revealed that tensile specimen of concentric shape had the highest tensile strength in infill pattern condition and that the tensile strength increased linearly with increasing nozzle and bed temperatures. However, the tensile strength decreased with increasing printing speed. Consequently, we confirmed that tensile strength could be increased and decreased depending on output conditions of 3D printing.

FCP 제작용 3D 프린팅 콘크리트 노즐 개발을 위한 요구사항 분석연구 (Requirement Analysis Study for Development of 3D Printing Concrete Nozzle for FCP Manufacturing)

  • 윤종영;김지혜;김혜권;이동훈
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2022년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.65-66
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    • 2022
  • In the construction industry, interest in technologies such as 3D Construction Printing (3DCP) is increasing, and research is being conducted continuously. In the case of atypical architecture, different shapes must be implemented, and the introduction of 3D printing technology is intended to solve it. Our researchers are conducting research to produce Free-form Concrete Panel (FCP). It automatically manufactures the FCP's formwork without any error with the design shape. At this time, the concrete nozzle based on the 3D printing technology is developed and the concrete is precisely extruded into the manufactured form to prevent the deformation of the formwork that can occur due to the concrete load. Therefore, in this study, the requirements for the development of 3D printing concrete nozzles for FCP manufacturing are analyzed. Based on the analyzed requirements, the first nozzle was developed. Such equipment is easy to shorten construction period and cost reduction in the atypical construction field, and is expected to be utilized as basic 3D printing equipment.

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3 차원 표면의 컬러 인쇄를 위한 공정 변수 영향 분석에 관한 연구 (investigation of process parameter influence on 3D surface coloring)

  • 송민섭;이상호;김효찬;양동열
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1390-1393
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    • 2004
  • In the present industry, three-dimensional colored shape has required for realistic prototype in rapid manufacturing. Z-corporation developed 3D printer which can color three-dimensional prototype but this process can't be adopted to other rapid prototype products and spend much time and cost coloring 3D shape. In this study a new coloring process on three-dimensional surface is proposed for realistic prototype. Three-dimensional surface coloring apparatus is composed of HP ink jet head and X-Y plotter. Distance and angle between ink jet nozzle and 3D surface are set as process parameter. Based on the experiment of process parameters, it is shown that distance and angle affected on printed image on 3D surface. Circle and line shape are chosen as standard image shape because the shape has widely used as standard in 2D printing. Consequently, the distorted image on 3D surface is corrected by transformed input image data.

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NOVEC가스 소화설비용 노즐 형상 설계에 대한 수치해석 (Numerical Analysis on Development of Nozzle Shape for NOVEC Gas Extinguishing System)

  • 윤정인;정경국;김지성;김성윤;노범석;최재혁
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권7호
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    • pp.939-944
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    • 2018
  • 청정소화약제는 지구오존층 보호를 위해 발효된 몬트리올 의정서에 따라 할론 1211 및 할론 1310을 대체할 수 있는 약제를 말한다. 국 내외적으로는 청정소화약의 시스템 표준화와 성능평가가 수행되고 있다. 본 논문은 일반적인 청정소화약제 시스템을 바탕으로 다양한 노즐의 형상에 대한 모델링 및 수치해석을 수행하여 최적의 노즐 형상을 제안하였다. Type A와 B의 2가지 형상에 대한 노즐의 3차원 모델링을 통해 노즐의 분출속도가 개선될 수 있도록 하였다. 2가지 형상의 노즐에 대하여 유동해석을 실시하였으며 노즐의 홀 직경을 다르게 하여 가스속도 및 압력분포를 측정하였다. 측정결과 노즐 홀 수 및 직경에 따라 노즐출구에서 분출속도가 달라지는 것을 확인 할 수 있었으며 노즐 홀 직경에 관계없이 유량은 압력이 증가함에 따라 증가하는 경향을 나타내었다. 실험을 통해 얻어진 결과를 바탕으로 노즐 직경이 5 mm인 경우의 K-factor값이 $101.8l/min{\cdot}bar^{-0.5}$임을 확인하였으며, 최종적으로 노즐 홀 5 mm인 12개의 홀이 2층 구조로 되어 있는 형상의 노즐을 제안하였다.

압축성 유동해석에 기초한 곡면 세정을 위한 브라스팅 광폭 노즐의 설계 및 성능시험 (Design and Performance Test of Wide Blasting Nozzle for Curved Surface Cleaning based on Compressible Flow Analysis)

  • 김태형;곽준구;손명환
    • 에너지공학
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    • 제28권1호
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    • pp.57-64
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    • 2019
  • 본 연구에서는 산업용 발전설비 부품의 곡면을 표면처리 하기 위한 브라스팅 노즐을 설계한 후 압축성 유동해석을 통해 분사 성능을 살펴보았다. 이때 곡면 노즐의 출구는 부품의 표면을 따라 곡면으로 설계되었다. 3차원 프린팅으로 노즐을 제작한 후 실린더형 시편의 표면에 연마재를 분사하여 세정 성능시험을 수행하였다. 해석 후 얻은 유효 세정 면적과 실험 후 얻은 유효 세정 면적의 크기와 형상이 유사하였으며 이로부터 곡면형 노즐 설계의 타당성 및 실효성을 확인하였다.