• 제목/요약/키워드: Cold gas flow

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물-증기 동방향 성층이상 유동에서의 응축 열전달 계수 (Condensation Heat Transfer Coefficient in Horizontal Stratified Cocurrent Flow of Steam and Cold Water)

  • 김효정
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.618-624
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    • 1986
  • 본 논문에서는 최근까지 제시된 동방향 성층이상유동의 직접접촉응축열전달계 수에 대한 여러가지 상관관계식들을 검토하고 실험결과와 비교하여 적절한 관계식을 제시하고자 한다.

고체로켓 모사장치 내삽노즐 주위의 와류튜브 가시화 (Visualization of Vortex Tube near Submerged Nozzle in Simulator of Solid Rocket Motor)

  • 김도헌;신봉기;손민;구자예;강문중;장홍빈
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.34-40
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    • 2013
  • A flow visualization near submerged nozzle of solid rocket motor was conducted by experiments. A numerical simulation was also performed to reveal detailed phenomena. Radial cold flow simulating hot gas was introduced by a porous grain model which was manufactured by perforated steel plates. The grain model was mounted in high-pressure chamber which has quartz glass at the top of the grain model. From the high-speed images, a rotating vortex was observed and the two type of counter-rotating momentums were generated in numerical results. The rotating momentum was generated at the fin-slot grain because of unbalance between high-velocity flow from slots and low-velocity flow from fin-bases. As a result, roll torques can be produced by the rotating vortex tube.

가스메탄/액체산소를 추진제로 하는 인젝터 설계 및 설계 검증 (Design and Verification of a Injector using Gas Methane and LOx as Propellants)

  • 장지훈;민지홍;이양석;고영성;김선진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.877-880
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    • 2011
  • 기체메탄/액체산소를 추진제로 사용하는 동축 스월/전단형 인젝터를 설계 및 제작하였다. 각 추진제의 오리피스 개수와 유입오리피스 후단의 형상 등은 상용 해석프로그램인 Fluent를 이용하여 유동해석을 수행한 결과를 바탕으로 결정하였다. 설계/제작된 인젝터는 수류시험을 통해 차압에 따른 설계유량을 측정하였고, 패터네이터를 이용하여 유량분포의 균일성을 확인하였다. 측정결과 설계 유량의 약10% 내외의 차이를 보였으며, 산화제 인젝터의 분무각은 $66^{\circ}$로 측정되었다.

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가스메탄/액체산소를 추진제로 하는 인젝터 설계 및 설계 검증 (Design and Verification of a Injector using Gas Methane and LOx as Propellants)

  • 장지훈;민지홍;이양석;고영성;김선진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.658-661
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    • 2011
  • 기체메탄/액체산소를 추진제로 사용하는 동축 스월/전단형 인젝터를 설계 및 제작하였다. 각 추진제의 오리피스 개수와 유입오리피스 후단의 형상 등은 상용 해석프로그램인 Fluent를 이용하여 유동해석을 수행한 결과를 바탕으로 결정하였다. 설계/제작된 인젝터는 수류시험을 통해 차압에 따른 설계유량을 측정하였고, 패터네이터를 이용하여 유량분포의 균일성을 확인하였다. 측정결과 설계 유량의 약 10% 내외의 차이를 보였으며, 산화제 인젝터의 분무각은 $66^{\circ}$로 측정되었다.

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초음속 노즐 출구에 비대칭적으로 설치한 램프 탭의 성능 연구 (A Study on the Performance of Ramp Tabs Asymmetrically Installed in the Supersonic Nozzle Exit)

  • 김경련;고재명;박종호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권10호
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    • pp.934-939
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    • 2007
  • 추력방향제어는 발사 직후 비행체를 임의의 방향으로 급선회해야 할 경우에 초음속 노즐의 배출가스 방향을 조절하여 측력과 모멘트를 형성시키는 방법이다. 본 연구에서는 압축공기를 이용한 비 연소시험으로 초음속유동 시험장치를 이용하여 기계적 편향판인 램프 탭의 설치위치에 따라 성능연구를 수행하였다. 밀도변화에 따라 유동장을 관찰할 수 있는 쉬리렌 장치를 이용하여 램프 탭 내부에서 발생하는 유동장 구조와 경사충격파의 위치 등을 가시화하였다. 아울러 각 방향에 작용하는 제어 힘, 추력손실 및 표면 압력 분포 등을 도시분석하였다.

고온유동 조건의 분출냉각 실험을 위한 시험장치의 설계 및 해석 (Design and Analysis of Test Facility for the Experiment of Transpiration Cooling in Hot-flow Condition)

  • 이정민;나재정;강경택;권민찬;황기영
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.46-56
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    • 2013
  • 고온 공기 공급시스템이 있는 시험장치는 분출냉각 소재를 개발하고 이를 실험적으로 평가하는데 필요한 장치이다. 본 연구에서 아크-플라즈마 발생기, 찬 공기가 공급되는 Plenum 챔버, 시험부로 구성된 시험장치를 설계하였으며, 내부 유동해석을 수행하였다. CFD 결과로부터 설계된 Plenum 챔버가 열적으로 안전하고 챔버 내부에서 초고온의 공기와 찬 공기가 잘 혼합되고 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 시험부로 균질한 유동을 공급할 수 있는 구조로 시험장치가 설계되었음을 검증하였다.

Advanced New Process Development of Two-Stage Swirl Calciner

  • Suh, Hyung-Suhk;Park, Choon-Keun;Ryu, Jae-Sang;Kwak, Hong-Bae
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제5권3호
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    • pp.296-302
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    • 1999
  • The state of the art of the 2-stage swirl calciner is to make 2-stage counter gas flow in a calciner with cooler hot air. Gas flow in the calciner increases retention time of raw mix particles. Simple structure of the 2-stage swirl calciner operated optimally the rotary cement kiln. In this study, in order to decide the entrance type of the cooler air of the optimal calciner model, an entrance cooler air velocity, the input points of raw mix were analyzed in many aspects with cold model experiment and computational fluidized dynamic simulation. It was found that the entrance type of cooler air fully splite 2-stage for the optimal condition of the cold model calciner. The operation conditions were that the input feeding, the cooler air velocity and the air velocity of throat were 0.33kg/$\textrm m$3$, 15m/s and 20m/s respectively. The performance of 150 t/d the pilot plant connected with the kiln rising duct was that volume capacity of the calciner is over 430 kg/$\textrm m$3$-h, decarbonation rate of raw mix apparently 90%, heat consumption 950 kcal/kg-cli and retention time of raw mix 2.4 sec. Its the best operating condition is cooler air velocity 18m/s, the gas velocity of throat 25m/s, feeding rate of raw mix 10t/h. The operating experience of the pilot plant confirmed the success of scale up for over 3000 t-cli/d.

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GE 7FA+e DLN-2.6 가스터빈 연소기 연구 : Part Ⅰ 운전조건 최적화 (GE 7FA+e DLN-2.6 Gas Turbine Combustor : Part Ⅰ Operating Condition Optimization)

  • 오정석;김민기;허필원;이장수;윤영빈
    • 한국추진공학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.43-50
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    • 2008
  • 서인천 복합 화력발전소의 GE 7FA+e DLN-2.6 가스터빈 연소기 튜닝을 실시하였다. DLN-2.6 연소기는 기동초기 저출력 조건에서 yellow plume 현상과 정상상태보다 높은 수준의 연소진동이 발생하는 문제점이 있었다. 본 논문의 목적은 기동초기의 yellow plume과 연소진동의 발생 원인을 규명하여 실 연소기를 안정적으로 운용할 수 있는 최적의 운전 조건을 제시하는 것이다. 실연소기 튜닝과정을 통해 얻은 자료를 분석한 결과 기동초기 모드 3($20{\sim}30MW$)에서 PM 1 노즐에서의 과농한 혼합기(${\phi}{\sim}1$)에 의해 yellow plume이 생성되었다. 모드 6B($40{\sim}45MW$)에서의 연소진동 발생은 $120{\sim}140Hz$ 부근에서 생성되었고 연소기 온도에 영향을 받지 않는 cold flow 특성으로 보이며 PM 3 노즐에서의 유량과 관련이 있었다.

300MW급 Shell형 1단 분류층 가스화기 성능에 대한 전산수치해석 : 석탄·바이오매스 혼합비에 따른 CO2 가스화 반응 (Numerical Study on 300 MW Shell-Type One-Stage Entrained Flow Bed Gasifier : Effect of Coal·Biomass Blending Ratio on CO2 Gasification)

  • 홍정우;박상신;송지훈;황정호
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.274-284
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    • 2012
  • Recently, gasification technology for coal blended with biomass has been an issue. Especially, An advantages of coal blended with biomass are 1) obtaining high cold gas efficiency, 2) obtaining syn-gas of high-high heating value (HHV), and 3) controlling occurrence of $CO_2$. In this study, the efficiency and characteristic of 300 MW Shell type gasifier were predicted using CFD simulation. The CFD simulation was performed for biomass coal blending ratios of 0~0.2, 0.5, 1 and $O_2$/fuel ratios of 0.5~0.84. Kinetic parameters (A, $E_a$) obtained by $CO_2$ gasification experiment were used as inputs for the simulation. In results of CFD simulation, residence times of particle in 300MW Shell type gasifer presented as 7.39 sec ~ 13.65 sec. Temperature of exit increased with $O_2$/fuel ratio as 1400 K ~ 2800 K, while there is not an effects of biomass coal blending ratios. Considering both aspects of temperature for causing wall slagging and high cold gas efficiency, the optimal $O_2$/fuel ratio and blending ratio were found to be 0.585 and 0.05, respectively.

초음속 2차원 2단 혼합층에서 중간층의 역할 (A Study on the Effect of Mid Layer on Supersonic 2D Double Shear Layer)

  • 김동민;백승욱
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.9-17
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    • 2015
  • 기본 유동 형상은 상대적으로 얇은 중간층이 연료와 공기 사이에 끼어있는 평행 2단 혼합층으로 구성되어 있다. 본 연구는 중간층의 두께 변화에 따른 연소 향상을 수치해석을 통해 조사하였다. 이 경우에, 난류 혼합층에서 열 방출에 의한 효과가 중요하다. 수치해석을 수행하기 위해 완전 보존적인 비정상 2차 시간 정확도의 하부 반복 기법과 2차 총 변화 억제 기법을 k-${\omega}$ 전단응력이동 모델이 결합된 유한체적법과 함께 사용하였다. 다음과 같이 3개의 경우에 대해 해석을 수행하였다. 연료와 공기로 구성된 단일 혼합층, 연료와 공기 사이에 불활성 기체층이 끼어있는 2단 혼합층, 그리고 연료와 공기 사이에 차가운 연료층이 끼어있는 2단 혼합층. 수치해석은 중간 기체층이 1, 2, 4 mm 인 경우에 대하여 수행되었다. 기체층의 총 두께는 4 cm이다. 불활성기체층이 2, 4 mm인 경우와 저온의 연료층이 4 mm인 경우에 단일 혼합층의 경우보다 연소영역이 확대된다.