• 제목/요약/키워드: Air Nozzle Position

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연료 및 공기 노즐 위치와 공기 유량 변화에 따른 MILD 연소 특성에 관한 해석적 연구 (A Numerical Study of the Combustion Characteristics in a MILD Combustor with the Change of the Fuel and Air Nozzle Position and Air Mass Flow Rate)

  • 김태권;심성훈;장혁상;하지수
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.325-331
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    • 2011
  • 연소과정 중에 발생하는 질소산화물을 저감하는 기술인 MILD 연소에 대하여 연료노즐과 공기노즐의 위치와 공기유량을 변화하면서 나타나는 연소특성을 수치해석을 통하여 연구하였다. 본 연구의 MILD 연소로는 연료노즐과 공기 노즐 사이에 연소배기가스의 배출구가 있는 연소로를 이용하였다. 공기노즐은 8개, 연료노즐은 4개를 사용하였다. 연료노즐이 연소로 중앙 부근에 위치한 연소로의 경우에 공기유량이 적을 때는 연소반응대가 연료노즐에서부터 연소로 벽면으로 치우치게 되지만 공기유량이 커지면 연소반응대가 연료노즐 측에서 시작하여 연료노즐 상부로 형성된다. 공기노즐이 연소로 중앙부분에 위치한 경우에 공기유량이 적을 때는 연소반응대가 공기노즐 부근에서 시작하여 연소로 벽면으로 치우치지만 공기유량이 증가하면 연소반응대가 연료노즐 측으로 옮겨가게 된다. 두 가지 경우 모두 공기유량이 증가하면 연소반응대에서 최대온도가 증가하고 따라서 배기가스에서의 NOx 농도가 증가한다. 두 가지 노즐 위치에서의 NOx 생성을 비교해 보면 공기노즐이 연소로 중앙에 위치한 경우가 연료노즐이 연소로 중앙에 위치한 경우보다 NOx 농도가 현저히 적음을 알 수 있었다. 본 연구의 결과로부터 NOx 저감과 연료의 미연가스 배출을 감안할 때 공기노즐이 연소로 중앙에 위치하고 이론공기량에 해당하는 공기량을 분출할 때 NOx 생성에 가장 효과적임을 알 수 있었다.

코안다 노즐을 이용한 배기가스 재순환 장치의 형상에 따른 재순환 유동 특성에 관한 연구 (A Study on the Recirculation Flow Characteristics with the Change of Shape in a Flue Gas Recirculation Device using Coanda Nozzle)

  • 하지수;심성훈;김대연
    • 한국가스학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.1-6
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    • 2019
  • 본 연구는 폐기물 소각로에서 질소산화물 저감을 위해 고온의 배기가스를 연소로에서 재순환하여 연소용 공기와 혼합하여 배기가스 재순환을 이용한 방법에서 고온의 배기가스를 별도의 동력 팬이 없이 코안다 노즐을 이용한 배기가스 재순환 장치에 관한 연구이다. 코안다 노즐에서 공기 공급 노즐 간극의 변화와 공기 공급 노즐의 위치에 따른 배기가스 재순환 유량 특성과 혼합 가스의 출구에서 평균온도 변화를 살펴보았다. 공기 공급 노즐의 간극이 3.22, 4.03, 4.84 mm로 변할 때 가장 좁은 3.22 mm일 때가 배기가스 재순환 유량과 공기 공급 유량의 비인 배기가스 재순환 유량비가 2.227로 가장 재순환 유량이 크게 나타났고 혼합가스 평균 온도는 $594.8^{\circ}C$로 나타났다. 공기 공급 노즐의 위치가 코안다 노즐 목의 전방 위치, 목 위치, 확관 위치로 변할 때를 살펴보았으며 전방 위치와 목 위치일 때는 재순환 유량비가 1.843으로 거의 같은 값이고 확관 위치에서는 1.696으로 나타났으며 평균 온도는 $559.8^{\circ}C$$544.3^{\circ}C$로 나타났다.

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.

선택적 촉매 환원법을 위한 외부 혼합형 이유체 노즐 개발에 대한 실험적 연구 (Development of an external twin-fluid nozzle for Selective Catalytic Reduction)

  • 박정근;이충원
    • 한국분무공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.24-33
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    • 2004
  • The effect of the working fluid flow conditions and nozzle geometry on the spray performance of a twin-fluid nozzle used in Selective Catalytic Reduction is investigated experimentally. The liquid pressure is varied in the range of 0.3atm to 1.5atm and the air pressure is varied from the 0.5atm to 3.0atm. relative position between liquid nozzle(internal nozzle) and air nozzle(external nozzle) tip changes front 1mm inside the air nozzle to 1mm outside the air nozzle. The orifice diameter of the air nozzle is varied with 5mm. 6mm and 7mm. Spray visualization is realized with CCD-Camera. SMD(Sauter Mean Diameter) and mean particle velocities are measured by PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer) under various experimental conditions. The measuring point is 300mm away from the nozzle tip in the downstream spray. The experimental results are that spray angle is depended air flow rate because nozzle diameter, air pressure and nozzle tip relative positions are related air flow rate. SMD is depended air flow rate and water flow rate. Also, SMD is increased when water flow rate is bigger. SMD is decreased when Air flow rate is bigger.

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벤튜리관 형상에 따른 배기가스 재순환 유동 특성에 관한 연구 (A Study on the Flow Characteristics of the Flue Gas Recirculation with the Change of Venturi Tube Shape)

  • 하지수;심성훈;김대연
    • 한국가스학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.12-18
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    • 2019
  • 자동차 엔진이나 소각로 등의 연소기기에서 질소산화물을 저감하기 위한 여러 가지 방법 중에 배기가스 재순환 방법이 널리 쓰이고 있다. 본 연구에서는 고온의 배기가스를 재순환 유입하기 위해 벤튜리 튜브를 사용할 경우에 상온의 공기 노즐 출구 위치를 변화하여 고온의 배기가스를 재순환 유입하는 최적 위치를 도출하기 위해 전산 열유체해석을 통해 살펴보았다. 또한 상온의 공기 노즐 출구에 원뿔을 설치한 경우에 대한 배기가스 재순환 유입량 특성을 고찰하였다. 공기 노즐 출구 위치를 배기가스 재순환 유입 출구의 시작위치(z=0)에서 끝 위치(z=0.6m)로 변화하였을 때 유선과 온도 분포 변화를 관찰하였으며 배기가스 재순환 유입량비와 혼합가스 출구의 평균온도로 정량적으로 비교하였다. 본 연구를 통하여 상온의 공기 노즐 출구 위치는 z=0.15m(1/4L)에서 재순환 유입량과 출구에서의 평균온도가 가장 최대가 되는 것을 알 수 있었다. 또한 공기 노즐 출구에 원뿔을 설치하면 공기 노즐 출구의 속도가 증가하여 배기가스 재순환 유입량이 약 2배 증가하고 혼합가스 출구 온도도 $116^{\circ}C$ 증가하는 것을 알 수 있었다.

MILD 연소로에서 노즐의 위치와 유동 조건에 따른 유입량 특성에 관한 연구 (A Study on the Flow Entrainment Characteristics of a Coaxial Nozzle Used in a MILD Combustor with the Change of Nozzle Position and Flow Condition)

  • 심성훈;하지수
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.103-108
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    • 2012
  • 연소과정 중에 발생하는 질소산화물을 저감하는 기술인 MILD 연소로는 연소용 공기 및 연료로 고온의 배기가스가 유입되는 양에 따라 질소산화물 저감 특성이 많은 영향을 받는다. 일반적인 MILD 연소로는 연료와 연소용 공기는 수직 상향방향이고 배기가스는 수직하향 방향으로 흐르면서 배기가스가 유입되는데 이러한 형태보다 더욱 배기가스의 유입량을 증가시키기 위한 방법으로 동심원관형태의 MILD 연소로를 사용하고 있다. 본 연구에서는 바깥 원통의 배기가스 통로에서 안쪽 원통의 연소통로 사이에 연결관을 설치하고 배기가스를 유입하기 위한 공기노즐을 동심원관 형태로 설치하여 공기분사속도, 노즐 직경, 배기가스측 압력과 연소로측 압력 차이의 변화에 따른 유입량 특성을 수치해석을 통해 살펴봄으로써 MILD 연소로에서 더욱 적극적인 배기가스의 유입량 특성을 파악하는 것을 연구하였다. 공기노즐 분사속도의 증가에 따라 유입량은 속도의 제곱근에 비례하는 것을 알았고 배기가스 측과 연소로 측의 압력차의 크기에 선형적으로 감소하는 것을 관찰하였다. 공기노즐 출구 위치의 변화는 유입량 변화에 큰 영향이 없음을 알 수 있었다.

Atomize법에 의한 용융소재의 고효율 미세화에 관한 연구(제2보 : 이젝터의 원리를 이용한 액체노즐의 액체공급 및 액막생성 기구와 특성) (A Study on the High-Efficiency Atomisation Molten Materials (PART 2 : A Study on the Mechanism of Liquid Supplying and Film Formation by Applying the Ejector Principle))

  • 오재건;조일영
    • 한국분무공학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.14-23
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    • 1998
  • The negative pressure as much as 10's mmHg is demanded at nozzle inside, in case of atomizing the large density molten materials. by conventional air jet nozzle. In this study, suction type fluid nozzle is designed by applying the ejector principle in order to clarify the air flow of nozzle inside, mechanism of liquid suction and liquid film formation. The results of this experimental study areas follows. Suction force of liquid is magnified by using liquid nozzle, and it is able to supply the liquid stable. Negative pressure at nozzle inside is varied by throttle angle of liquid nozzle, position and outer diameter of air jet nozzle, and have a influence on liquid suction quantity and liquid film formation.

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平滑流의 分裂길이에 미치는 同軸氣流의 영향 (The influence of co-axial air flow on the breakup length of a smooth liquid jet)

  • 김덕줄;이충원
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.1390-1398
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    • 1988
  • 본 연구에서는 액주가 가장 긴 평활류 조건하에서 여기에 동축수직하방으로 공기를 흘렸을 경우, 액주분열에 영향을 미친다고 생각되는 제 인자 즉, 액체유속, 공 기유속, 액체노즐과 공기 오리피스 직경의 비, 노즐의 형상, 기액 접촉개시 위치등을 변화시켜 분열과정 및 분열기구를 규명하고, 이류체 분사노즐의 설계기준을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

아토마이징 노즐의 유동 및 성능해석 (Flow and Performance Analysis of Atomizing Nozzle)

  • 김봉환;류광현;정은익;조은만;이정언
    • 한국기계가공학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.42-48
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    • 2010
  • The aim of this study is to investigate the influence of driving atomizing nozzle position, the slope of sludge entering tube and supplying air flow rate on the performance of sludge air dryer. This paper deals with optimization of the geometry of the atomizing nozzle for sludge drying using computational fluid dynamics and drying performance test using pilot air dryer. The air drying system was composed of the atomizing nozzle which made high-speed fluid field. dewatered cake was crushed at the high-speed zone as the first step and formed intto dried powder of sphere shape by the collision between particles at the circling zone. The CFD analysis results show when the slope of entering sludge tube is smaller, suction air amount is increased. It is shown that the developed atomizing nozzle is very excellent in the drying performance through pilot test.

운전조건 및 노즐위치에 따른 이젝터 성능특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Analysis on the Performance Characteristics of an Ejector according to Inlet Pressure and Nozzle Position)

  • 이재준;전용석;김선재;김용찬
    • 설비공학논문집
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    • 제27권5호
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    • pp.263-268
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    • 2015
  • In this study, the performance of an ejector in the refrigeration cycle was experimentally studied using R600a. The performance of the ejector is analyzed according to the inlet pressure and nozzle position. The increase in the primary nozzle pressure decreased the pressure difference across the ejector. In the low entrainment region, the increased suction flow pressure led to an increase in the pressure difference. In the high entrainment region, the pressure difference was inversely proportional to the suction pressure. The effects of nozzle position ($L_n$) were also analyzed and for $L_n<0$, the decreased suction chamber volume led to a large pressure drop with the small increase in the suction mass flow rate. For $L_n>0$, the increased $L_n$ disturbed the primary nozzle flow and thus an increase in the primary nozzle flow increased the pressure lifting effect. In contrast, the increased suction mass flow rate decreased the pressure difference. When the nozzle outlet was located at the mixing part entrance ($L_n=0$), the ejector showed the highest pressure lifting effect.