• 한국가시화정보학회지
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• 제21권1호
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• pp.57-66
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• 2023

In this study, we investigate the effects of a single roughness element on Venturi cavitation. The single roughness element of hemispherical shape is installed at the throat inlet of a Venturi tube. Since the wake behind the roughness element induces an additional pressure drop, cavitation inception occurs at a higher Cavitation number for the Venturi model with the single roughness element than for the Venturi model with no roughness. Cavitation bubbles form along the wake of the roughness element and lengthen in the streamwise direction as the Cavitation number decreases, forming a longitudinal cavitation. With a further decrease in the Cavitation number, the longitudinal cavitation bubble merges with the sheet cavitation initiated from the exit edge of the Venturi tube throat, followed by the shedding of cloud cavitation. The merging of the longitudinal cavitation and sheet cavitation is accompanied by a sudden decrease in the discharge coefficient and an increase in the pressure loss coefficient as it chokes the flow inside the Venturi tube.

• 한국가시화정보학회지
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• 제21권2호
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• pp.91-101
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• 2023

In this study, we investigated how the performance of a Venturi changes when a hemispherical bump is applied to the divergent part of the Venturi tube and what causes the performance difference. The Venturi-tunnel experiment was conducted in the Reynolds number range of 0.2 × 10⁵ - 1.2 × 10⁵ and cavitation number range of 0.9 - 10. The bump was found to reduce the pressure loss coefficient and increase the discharge coefficient by shortening the cavitation length. The decrease in the cavitation length by the bump was explained by the strengthening of the re-entrant jet. The wake generated from the hemispherical bump seems to increase the adverse pressure gradient on the Venturi surface, thereby strengthening the re-entrant jet.

• 한국추진공학회지
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• 제19권4호
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• pp.1-7
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• 2015

캐비테이션 벤츄리는 후단 압력에 상관없이 액체의 유량을 일정하게 유지시켜주는 장치로, 일정한 추진제 유량의 공급을 필요로 하는 액체로켓엔진 시스템에 성공적으로 사용되고 있다. 본 연구에서는 축소되는 유입각과 팽창하는 출구각 만이 다른 네 개의 캐비테이션 벤츄리를 설계, 제작하였다. 압력을변경시켜가며 벤츄리를 통과하는 유량과 전/후단의 압력을 측정하였다. 실험결과로부터 각 벤츄리에 대한 유량계수와 임계 압력비를 계산하였다. 캐비테이션 벤츄리의 입구각과 출구각은 유량계수에 영향을 주었으며, 출구각은 임계 압력비에도 영향을 주는 것을 확인하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2007년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.130-133
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• 2007

A two-phase method in CFD has been developed and is applied to model the cavitation flow. The governing equation system is two-phase Navier-Stokes equation, comprised of the mixture mass, momentum and liquid-phase mass equation. It employs an implicite, dual time, preconditioned algorithm using finite difference scheme in curvilineal coordinates and Chien ${\kappa}-{\varepsilon}$ turbulence equation. The experimental cavitating flows around ogive-cylinder and venturi type objects are employed to test the solver. To prove the capabilities of the solver, several three-dimentional examples are presented.

• 대한환경공학회지
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• 제32권12호
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• pp.1119-1125
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• 2010

하수 슬러지의 혐기성 소화성을 향상시키기 위한 다양한 전처리 방법이 제시되어 있지만, 대부분 낮은 경제성 등의 문제로 현장 적용에 제한을 받고 있다. 본 연구는 장치의 구성 및 유지관리가 용이한 수리동력학적 캐비테이션 방법을 이용한 venturi cavitation system (VCS)의 전처리 효율을 향상시키기 위한 최적 설계 및 운전조건을 도출하기 위하여 수행하였다. VCS에서 벤츄리의 직렬 연결 개수는 3개일 때 가장 높은 전처리 효율을 나타내었고, 펌프는 흡입방식이 압송방식에 비하여 단위 에너지 투입량 당 1.6배 높은 전처리 효율을 나타내었다. 캐비테이션이 발생하는 조건에서 벤츄리의 목 직경 조합은 전처리 효율에 영향을 주지 않았다. 또한 3개의 벤츄리가 직렬로 연결된 벤츄리를 병렬로 설치할 경우 에너지 투입량 당 전처리 효율이 30% 향상되었다. 병렬 연결 운전조건으로 슬러지를 처리하였을 때, 에너지 소모량 당 가용화 효율은 5.6 mg ${\Delta}SCOD/g$ TS/kWh로 기존의 수리동력학적 전처리장치보다 우수하였다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제16권1호
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• pp.1-6
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• 2019

The use of micro bubbles in industrial fields has been increasing in the recent years., particularly micro-bubble sterilization and water purification effects. Various methods have been developed for the generation of micro-bubbles. Depending on the method of generating bubbles, the micro-bubbles can be roughly classified into saturation molding, cavitation and rotation flow types. The objective of this study was to use ventilated tube type as a method of generating micro-bubbles in order to purify large amount of water quality such as lakes and reservoirs. This method shows a difference in efficiency in which micro-bubbles are generated depending on the contact ratio of gas to liquid. The study also investigated the optimal gas liquid contact ratio by applying various orifice methods and investigated the optimum condition of micro-bubble generation by gas Based on this, a technology to develop a micro-bubble generator with a venturi type nozzle shape that has a high water purification effect was developed.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권10호
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• pp.667-672
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• 2016

본 연구는 다공성 재질의 목을 가진 벤츄리관 공기방울 발생장치의 설계를 위해 수행되었다. 주어진 공급 유량 조건 하에서 다공성 재질을 통해 공급되는 공기방울의 공급 성능 최대화를 위한 벤츄리관의 길이와 직경을 결정하기 위해 2상 전산유동해석에 기초한 최적화 설계를 수행하였다. 이러한 일련의 연구 수행 결과를 통해 다공성 재질을 통해 공급되는 공기방울의 공급 성능 최대화를 위한 공급유량과 이들 설계변수들 관계를 규명하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2003년도 The Fifth Asian Computational Fluid Dynamics Conference
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• pp.181-182
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• 2003

A preconditioned numerical method for gas-liquid to-phase flow is applied to solve cavitating flow. The present method employs a density based finite-difference method of dual time-stepping integration procedure and Roe's flux difference splitting approximation with MUSCL-TVD scheme. A homogeneous equilibrium cavitation model is used. The method permits simple treatment of the whole gas-liquid two-phase flow field including wave propagation, large density changes and incompressible flow characteristics at low Mach number. By this method, two-dimensional internal flows through a venturi tuve and decelerating cascades are computed and discussed.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2000년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.318-324
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• 2000

액체로켓인 KSR-III는 점화시 및 연소실 압력의 이상 저하시 추진제가 지나치게 많이 공급되는 것을 막기 위하여 케비테이션 벤튜리를 사용한다. 본 연구에서는 Fluent가 제공하는 케비테이션 모형을 사용하여 케비테이션 벤튜리 내부의 공동 발생과 이에 따른 유량제어 현상을 해석하였다. 케비테이션 모형은 공동의 붕괴를 효과적으로 예측하지 못하는 단점이 있지만 벤튜리를 통과하는 유량은 공동이 발생하는 위치에서 유효 유로 감소에 의하여 제한되므로 유량제어 현상을 성공적으로 관찰할 수 있었다. 결과로서 벤튜리 상류의 압력이 일정하게 유지될 때 하류의 압력 변동에 대하여 유량이 변화하지 않음을 확인하였다. 상류의 압력이 24.1bar로 일정하게 유지되고 벤튜리에서 압력차이가 3bar 이하일 때 공동은 발생하지 않았다. 압력차가 6bar 이상일 때 공동이 발생하며 (압력차 6bar인 경우와 비교하여) 9bar, 12bar의 압력차에 대한 유량 증가는 각각 $5\%,\;7\%$에 그쳐 주어진 작동조건에서 벤튜리로 유량제어가 가능하였다.

• 식품과학과 산업
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• 제51권2호
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• pp.114-126
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• 2018

The production of high quality oil to meet new standard needs a 'next generation' innovative oil refining tool in paradigm shift. 'Nanoneutralization' using controlled hydrodynamic cavitation-assisted Nanoreactor is successfully being introduced and commercialized into edible oil industry and it plays a key driver for sustainable development of food processing. This emerging technology using bubble dynamics as a consequence of Bernoulli's principle by hydrodynamic cavitation in Venturi-designed multi-flow through cell is radically changing the conventionally chemical-oriented neutralization. Nanoneutralization derived by the creation of nanometer-sized bubbles formed through scientifically structured geometric channels under high pressure has been proven to improve mass transfer and reaction rate so substantially reduce the chemicals required for refined vegetable oil and to increase oil yield while even improving oil quality. More researches on science behind this revolutionary technology will help usto better understand the principle and process hence makes its potential applications expandable in extraction, refining and modification of fats and oils processing.