• 제목/요약/키워드: Annular Flow

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협소 사각 유로에서 대향류 기/액 2상 유동양식 (Counter-Current Gas-Liquid Two-Phase Flow Regimes in Narrow Rectangular Channels)

  • 손병후;김병주;정시영
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.136-141
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    • 2000
  • A study of counter-current two-phase flow in narrow rectangular channels has been performed. Two-phase flow regimes were experimentally studied in 760 mm long and 100 mm wide test sections with 2.0 and 3.0mm gaps. The resulting data have been compared to previous transition models. For the transition from bubbly to slug flow the superficial velocity of gas increased as the gap width increased. The comparison of experimental data to the transition model developed by Taitel and Barnea showed relatively good agreement for the bubbly-to-slug transition in the case of 2mm gap width. For the criteria of Mishima and Ishii to be applicable to the slug-to-churn transition the distribution parameter should be well defined for narrow channels. Even though the gap width of narrow channels increased the superficial gas velocity did not change for the transition form chum to annular flow regime. For the chum-to-annular transition the model of Taitel and Barnea showed discrepancies with experimental data, especially in the channel with larger gap.

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EFFECT OF FLOW UNSTEADINESS ON DISPERSION IN NON-NEWTONIAN FLUID IN AN ANNULUS

  • NAGARANI, P.;SEBASTIAN, B.T.
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제35권3_4호
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    • pp.241-260
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    • 2017
  • An analysis is made to study the solute transport in a Casson fluid flow through an annulus in presence of oscillatory flow field and determine how this flow influence the solute dispersion along the annular region. Axial dispersion coefficient and the mean concentration expressions are calculated using the generalized dispersion model. Dispersion coefficient in oscillatory flow is found to be a function of frequency parameter, Schmidt number, and the pressure fluctuation component besides its dependency on yield stress of the fluid, annular gap and time in the case of steady flow. Due to the oscillatory nature of the flow, the dispersion coefficient changes cyclically and the amplitude and magnitude of the dispersion increases initially with time and reaches a non - transient state after a certain critical time. This critical value varies with frequency parameter and independent of the other parameters. It is found that the presence of inner cylinder and increase in the size of the inner cylinder inhibits the dispersion process. This model may be used in understanding the dispersion phenomenon in cardiovascular flows and in particular in catheterized arteries.

Critical Heat Flux in Uniformly Heated Vertical Annulus Under a Wide Range of Pressures 0.57 to 15.0 MPa

  • Chun, Se-Young;Chung, Heung-June;Hong, Sung-Deok;Yang, Sun-Kyu;Chung, Moon-Ki
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제32권2호
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    • pp.128-141
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    • 2000
  • The critical heat flux (CHF)experiments have been carried out in a wide range of pressures for an internally heated vertical annulus. The experimental conditions covered ranges of pressures from 0.57 to 15.01 MPa, mass fluxes of 0 kg/$m^2$s and from 200 to 650 kg/$m^2$s, and inlet subcoolings from 85 to 413 kJ/kg. The characteristics of the present data and the effect of pressure on CHF are discussed. Most of the CHFs were identified to dryout of the liquid film in the annular or annular-mist flow. For the mass flux of 200 kg/$m^2$s, there were the indications that the CHF occurred at the transition from annular to annular-mist How in the pressure range of 3~10 MPa. For the mass fluxes of 550 and 650 kg/$m^2$s, the CHFs had a maximum value at a pressure of 2~3 MPa, and the pressure at the maximum CHF values had a trend moving toward the pressure at the peak value of pool boiling CHF as the mass flux decreased. The CHF data under a zero mass flux condition indicate that both the effects of pressure and inlet subcooling on the CHF were smaller, compared with those on the CHF with net water upward flow.

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이중선회류중의 난류확산화염의 안정화에 관한 연구 (A study on the stability of turbulent diffusion flame in double swirl flows)

  • 조용대;최병륜
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.1669-1678
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    • 1990
  • 본 연구에서는 다중선회연소기의 원리에 기초하여 연료와 산화제의 접촉면적 및 혼합속도를 증가시킴으로써 연소부하의 증대 및 연소효율의 향상효과를 얻을 수 있 는 새로운 연소방식을 개발하기 위한 시도로서 속도차가 있는 동축의 두 공기분류 사 이의 전단층에 기체연료를 분출시켜서 형성되는 난류확산 화염에 관하여 유동장의 성 상이 화염안정한계 및 화염구조에 미치는 영향을 조사하여 실용연소기의 유도장제어 및 고부하연소기설계를 위한 기초자료를 얻는데 목적이 있다.

환형관내 굴착유체의 편심회전유동에 관한 수치해석적 연구 (A Numerical Study on the Eccentric Rotation Flow Characteristics of Drilling Fluid in Annuli)

  • 서병택;장영근;김덕주
    • 한국기계기술학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.1-7
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    • 2011
  • The paper concerns numerical study of fully developed laminar flow of a Newtonian water and non-Newtonian fluids, 0.2% aqueous of sodium carboxymethyl cellulose(CMC) solution in eccentric annuli with combined bulk axial flow and inner cylinder rotation. Pressure losses and skin friction coefficients have been measured when the inner cylinder rotates at the speed of 0~200 rpm. A numerical analysis considered mainly the effects of annular eccentricity and inner cylinder rotation. The present analysis has demonstrated the importance of the drill pipe rotation and eccentricity. In eccentricity of 0.7 of a Newtonian water, the flow field is recirculation dominated and unexpected behavior is observed. it generates a strong rotation directed layer, that two opposing effects act to create two local peaks of the axial velocity. The influences of rotation, radius ratio and working fluid on the annular flow field are investigated.

단열재 조건에 따른 원자로용기 외벽냉각 성능 예비분석 (A Preliminary Assessment on ERVC Performance Depending on Insulation Conditions)

  • 최동현;장윤석
    • 한국압력기기공학회 논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.36-43
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    • 2023
  • Lots of researches have been conducted on in-vessel retention (IVR) to prevent or mitigate severe accident in nuclear power plants. Various methodologies were proposed and the external reactor vessel cooling was selected as a part of promising IVR strategy. In this study, the strategy is strengthened by enhancing the natural circulation performance through the adoption of insulation in the reactor cavity. A thermal analysis was carried out based on an assumed accident scenario and its results were used as boundary conditions for subsequent seven flow analysis cases. By comparing the natural circulation performance, effects of annular gaps and insulation shapes on the mass flow rate and flow velocity were quantified. The improvement in cooling performance can be reflected in actual design via detailed assessment.

얇은 수직 사각유로에서의 포화비등조건 임계열유속 예측 (Prediction of Critical Heat Flux for Saturated Flow Boiling Water in Vertical Narrow Rectangular Channels)

  • 최길식;장순흥;정용훈
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권12호
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    • pp.953-963
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    • 2015
  • 산업적으로 얇은 사각유로에서의 임계열유속을 포함한 열수력 현상을 이해하고 이를 시스템 설계에 반영해야 될 필요성이 증대되고 있다. 포화비등조건에서 임계열유속이 발생하는 주요기구는 일반적으로 환상유동 영역에서 액막이 건조되는 것이다. 이러한 임계열유속을 예측하기 위하여 원형관에 대한 대표적인 액막건조모델을 고찰하고 환상유동 시작 경계조건을 상수로 가정하는 기존 모델의 한계를 살펴보았다. 균일한 열유속으로 가열되는 얇은 수직사각유로 상향유동에서의 임계열유속을 예측하기 위하여 환상유동을 단순 모델링하고, 새로운 액막건조모델을 적용하였다. 284 개 실험데이타에 대한 예측성능을 확인한 결과 MAE 18.1%, RMSE 22.9% 예측오차로 실험데이타를 잘 예측할 수 있음을 확인하였다.

스펙트럼 배치방법에 의한 원형도관내의 비점성유동장에 놓인 유연성 실린더의 안정성 분석 (Dynamic Stability of a Flexible Cylinder Subjected to Inviscid Flow in a Coaxial Cylindrical Duct Based on Spectral Method)

  • Sim, Woo-Gun;Bae, Yoon-Yeong
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제26권2호
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    • pp.212-224
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    • 1994
  • 원형도관내의 비점성유동장에 놓인 동심인 유연성 실린더의 안정성을 분석하기 위하여 수치해석적방법이 개발되었다. 진동하는 실린더에 작용하는 비정상·비점성 유체유발력을 스펙트럼 배치방법을 사용하여 지배방정식을 단순화시키지 않음으로서 더 정밀하게 예측하였다. 본 수치해석이론은 기존의 퍼텐샬이론과 비해 비교적 넓은 환의 경우와 짧은 실린더의 경우에도 적용할 수 있다. 비점성유동의 지배방정식은 라플라스방정식으로부터 구하였다. 유체유동과 결부된 실린더의 유동방정식은 갤러킨의 방법에 의하여 불연속방정식으로 표시되며 이로부터 계의 운동특성을 검토하였다. 계가 좌굴현상에 의하여 안정성을 잃는 임계유속에 대한 환의 간격과 실린더의 길이의 영향이 검토되었다. 수치해석방법을 입증하기 위하여 얇은 막 근사이론에 근거를 두고 호프슨이 제안한 퍼텐샬이론을 개선하였다. 계의 안정성과 동적특성을 수치해석방법에 의하여 예시하였고 기존의 이론과 본 연구에서 제안된 근사법으로 구한 결과와 비교하여 잘 일치함을 보였다. 무차원화된 임계유속은 환의 간격이 넓을수록 실린더의 길이 가 짧을수록 증가함을 보였다.

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2상유동장 내 3차원 밀도 분포 재건을 위한 토모그래피 기법의 성능 비교 분석 (Comparison and Analysis of Tomography Methods for Reconstruction of Three-dimensional Density Distributions in Two-phase Flows)

  • 고한서;김용재
    • 비파괴검사학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.545-556
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    • 2002
  • Algebraic reconstruction technique (ART)과 multiplicative algebraic reconstruction technique (MART)이라는 토모그래피 방법을 이용하여 2상유동에서 기포의 거동을 배침투적으로 분석하였다. 먼저, 컴퓨터 합성 영상장으로 환상유통과 기포유동을 제작하여 2차원 단면의 재건을 시도하였다. 2상유동의 보다 정확한 결과들을 얻기 위하여 두가지 토모그래피 방법이 비교되었다. 그리고, 2상유동에서 기포의 거동을 3차원으로 분석하기 위하여 2개와 3개의 기포가 존재하는 3차원 합성 영상장으로부터 2차원 단면에서 보다 정확한 결과를 보인 MART 재건법에 의해서 밀도 분포 해석을 수행하였다.