The comparison of the flow characteristics between circular and swirl jets which were controlled by the spinner attachment inside the airtube were conducted in this study. Swirl jet means a flow in whirls by mixing the flow of axial and tangential direction. Swirl flow has been used for the improvement of the combustion efficiency in the combustor. This flow is controlled by the spinner which has several vanes inclined by certain angles to the axial direction. In this study, angle of vane $30^{\circ}$ and diameter ratio of outlet to inlet of the airtube 0.73 were made. These spec. should find on the general gun type burner built in the domestic small size boiler. As the flow characteristics, axial and tangential velocities were measured by using the 2-D hot-wire velocimeter system and analyzed statistically. And also this research conducted a practical experiment considering to the attached belongings likes as ignitor, nozzle etc. on the airtube of the gun type burner. As a result, swirl occurred at the occasion of beingness and flow region extended considerably toward the radial direction. But effect of swirl did not transmit to the downstream. And the complicated flow was appeared regardless of the existence of spinner because of the effect of belongings.
The heat transfer and flow measurements from a convex curved surface to a circular impinging jet have been made. The flow at the nozzle exit has a fully developed velocity profile. The jet Reynolds number (Re) ranges from 11,000 to 50,000, the dimensionless nozzle-to-surface distance (L/d) from 2 to 10, and the dimensionless surface curvature (d/D) from 0.034 to 0.089. The results show that the stagnation point Nusselt number (N $u_{st}$ ) increases with increasing value of d/D. The maximum Nusselt number at the stagnation point occurs at L/d .ident. 6 to 8 for all Re's and d/D's tested. For larger L/d, N $u_{st}$ dependency on Re is stronger due to an increase of turbulence in the approaching jet as a result of the more active exchange of momentum with a surrounding air. The local Nusselt number decreases monotonically from its maximum value at the stagnation point. However, for L/d=2 and Re=23,000, and for L/d.leq.4 and Re=50,000, the stream wise Nusselt number distributions exhibit secondary maxima at r/d .ident. 2.2. The formation of the secondary maxima is attributed to an increase in the turbulence level resulting from the transition from a laminar to a turbulent boundary layer.ndary layer.
In this study, we developed the nanoparticle multi-generator by 3D printer fusion deposition modeling (FDM) method that can reliably generate and deliver nanoparticles at a constant concentration for inhalation risk assessment. A white ABS filament was used as the test material, and SMPS was used for concentration analysis such as particle size and particle distribution. In the case of particle size, the particle size was divided by 100 nm or less and 100 to 1,000 nm, and the number of particles concentration, mass concentration, median diameter of particles, geometric average particle diameter, etc were measured. The occurrence conditions were the extruder temperature, the extruding speed of the nozzle, and the air flow rate, and experiments were conducted according to the change of conditions including the manufacturer's standard conditions. In addition, the utility of inhalation risk assessment was reviewed through a stability maintenance experiment for 6 h. As a result of the experiment, the size of the nanoparticles increased as the discharger temperature increased, as the discharge speed of the nozzle increased, and as the air flow rate decreased. Also, a constant pattern was shown according to the conditions. Even when particles were generated for a long time (6 h), the concentration was kept constant without significant deviation. The distribution of the particles was approximately 80 % for particles of 60 nm to 260 nm, 1.7 % for 1 ㎛ or larger, 0.908 mg/㎥ for the mass concentration, 111 nm for MMAD and 2.10 for GSD. Most of the ABS particles were circular with a size of less than 10 nm, and these circular particles were aggregated to form a cluster of grape with a size of several tens to several hundred nm.
The cooling heat transfer by impinging water spray jets on a rotating roll with a relatively large diameter has been investigated under various experimental conditions with 3 different sizes of flat type nozzle. The local heat transfer coefficients were calculated by finite difference method using measured surface temperatures of the circular cylinder as boundary conditions. Results show that a peak value of the heat transfer coefficient is located at the center of sprayed area and there may be a secondary peak at the downstream. The average heat transfer coefficients on the sprayed area were found to be 10 to 22 ㎾/$m^2$$^{\circ}C$, and were not related to spraying pressure, but approximately linearly to flow rate of sprayed water. Also it is found that increasing the distance from roll to nozzle could improve the cooling efficiency by increasing the sprayed area.
본 연구에서는 적외선(Infra-Red) 카메라를 이용하여 원형 노즐을 통한 고속 제트 분사 시 수직 충돌 벽면에서 나타나는 정상상태(steady state)의 단열 벽면 온도를 2차원적으로 측정하였다. 출구 노즐 직경으로 표현된, Reynolds 수 187,000에서 노즐-평판간 거리 변화의 영향을 살펴보았으며, 측정된 단열 벽 온도는 회복 계수로 무차원화 하였다. 한편 열전대를 이용하여 측정한 단열 벽면 온도를 적외선 카메라를 이용한 측정 결과와 비교하여 검증하였다.
Experimental and analytical studies are presented to characterize the break-up mechanism and atomization processes of the intermittent- impinging-type nozzle. Gasoline jets passing through the circular nozzle with the outlet diameter of 0.4mm and the injection duration of 10ms are impinged on each other. The impingement of fuel jets forms a thin liquid sheet, and the break-up of the liquid sheet produces liquid ligaments and droplets subsequently. The shape of liquid sheets was visualized at various impinging velocities and angles using the planer laser induced fluorescence (PLIF) technique. Based on the Kelvin-Helmholtz wave instability theory, the break-up length of liquid sheets and the droplet diameter are obtained by the theoretical analysis of the sheet disintegration. The mean diameter of droplet is also estimated analytically using the liquid sheet thickness at the edge and the wavelength of the fastest growing wave. The present results indicate that the theoretical results are favorably agreed with the experimental results. The size of droplets decreases after the impingement as the impinging angle or the injection pressure increase. The increment of the injection pressure is more effective than the increment of the impinging angle to reduce the size of droplets.
The objective of this study is to find experimentally the characteristics of the noise generated by the impinging jet on the normal plate, and also to compare the noise characteristics of the impinging jet with those of the free jet. The experiment is performed for the measurement of the noise specturm, the noise power, and the directivity for the free and impinging jets. From the experiment. it is found that the power of noises generated by the free jet as well as the impinging jet is proportional to the eighth power of the jet velocity through the circular converging nozzle, and that the noise power of the impinging jet is 15dB as high as one of the free jet when the plate distance is about within one to three times the nozzle diameter at the pressure ratio 1.39. The sound pressure level of the impinging jet depends upon the jet pressure and the plate distance. The plate distance with the maximum overall sound pressure level is increased with the jet pressure. The directivities with 1/3 octave band frequency for both the free jet and the impinging jet are greatly influenced by the convection effect.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제28권4호
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pp.624-631
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2004
The experimental study on heat transfer characteristics of protruding heated block array as conducted to investigate and to compare the performance of impinging single circular jet in fully developed tube with a twisted tape as a swirl generator. The effects of jet Reynolds number(Re=8700, 13800, 20000. 26500), dimensionless jet-to-block distance(H/d=1. 3, 5. 7) and swirl number(S=0.11, 0.23, 0.30) of the swirl jet on the average Nusselt number for each block and all blocks have been examined. Measurements of heat transfer rate on block surfaces were used naphthalene sublimation technique. Mean velocity and turbulence intensity of the jet along the axis were measured. Potential core length of the jet was 5 times of nozzle diameter because it was fully developed and initially turbulent. With the twisted tape in the nozzle, heat transfer coefficients were higher than those without the twisted tape. which are mainly caused with increasing the jet Reynolds number and swirl number.
A series of experiments were conducted to study the effectiveness of the extinction of a liquid pool fire with two different water atomizing nozzles. Fire source is a small-scale circular stainless steel pan of 120mm in diameter with the fuels of hexane and ethanol. K-type thermocouples were used to measure the flame and fuel temperature along the pool centerline and under fuel surface. A digital camera was used to visualize the process of the fire suppression. The experimental results show that water mist droplet size is l15∼180${\mu}{\textrm}{m}$ with nozzle A and 130∼190${\mu}{\textrm}{m}$ with nozzle B. The extinguishing time of pool fire was reduced with the increase of pressure. When water droplets are small, they do not reach the flame base since they may be deflected or evaporated by the fire plume. However, influence of flow rate is more important than droplet size on fire extinction. Among the fire extinction mechanisms, drop of flame temperature is superior to suffocation of $O_2$ concentration.
A series of experiments were conducted to study the effectiveness of the extinction of a liquid pool fire with two different water atomizing nozzles. Fire source is small-scale circular stainless steel pan of 120mm in diameter with the fuels of hexane and ethanol. K-type thermocouples were used to measure the flame and fuel temperature along the pool centerline and under fuel surface. A digital camera was used to visualize the process of the fire suppression. The experimental results show that water mist droplet size is $115{\sim}180{\mu}m$ with nozzle A and $130{\sim}190{\mu}m$ with nozzle B. The extinguishing time of pool fire was reduced with the increase of pressure. When water droplets are small, they do not reach the flame base since they may be deflected or evaporated by the fire plume. However, influence of flow rate is more important than droplet size on fire extinction. Among the fire extinction mechanisms, drop of flame temperature is superior to suffocation of O2 concentration.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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