일반 콘크리트 (설계강도 $\sigma_{28}=210 kg/\textrm{cm}^2$)에 산업폐기물인 Fly Ash를 혼합하고 기포재 (Air Entrainment Agent) 첨가에 따른 Fly Ash-Concrete의 물성 변화를 시험하였다. Fly Ash-Concrete의 slump를 6, 8, 10cm로 고정시킨후, 각각의 slump 반죽상태에다 기포재, Neopor-400을 25,000cc/$\textrm{m}^3$, 50,000cc/$\textrm{m}^3$, 75,000cc/$\textrm{m}^3$으로 증가시켰다. 이때 기포재 증가에 따른 공기량 변화와 압축강도 $(\sigma_7 과 \sigma_{28})$ 를 측정하였다. 또한 기포재를 첨가한후, 60분과 90분까지 방치하고, 60분후와 90분후의 공기량과 압축강도 $(\sigma_7 과 \sigma_{28})$ 변화를 측정하였다. 시험결과에 의하면, 기포재가 첨가되는 시간에서부터 60분, 90분 동안 방치하면 공기량은 감소된다. 동시에 압축강도는 점진적으로 증가된다. KSF 5405가 요구하는 slump값이 90분 이내에 $12\pm0.5$의 범위에 들어 가기 위해서는 기포재는 50,000cc/$\textrm{m}^3$-75,000cc/$\textrm{m}^3$만큼 첨가되어야 한다. 이때의 7일 압축강도가 170-200kg/$\textrm{cm}^2$이고 28일 압축강도는 215-290kg/$\textrm{cm}^2$이다. 이 값은 설계강도 $\sigma$28=210kg/$\textrm{cm}^2$ 보다 최고 약 40%까지 증가율을 보여 주었다.
금속분말을 연소시키기 위한 스월 연소기 설계의 기초단계로써 단일 접선 공급유로를 갖는 스월 혼합챔버를 제작하고 Paticle Image Velocimetry(PIV)를 사용하여 스월 혼합챔버의 내부 유동장 측정실험을 수행하였다. 상온의 공기를 작동유체로 사용하였으며 접선 공급유량이 증가하는 경우의 스월 혼합 챔버 내 축방향 및 접선방향 성분 속도를 획득하였다. 측정된 유동장을 바탕으로 스월유동과 역압력 구배로 인해 발생하는 외부 유입유동간의 혼합특성을 평가 하였다.
In steel-making processes of iron and steel industry, the purity and quality of steel can be dependent on the amount of CO contained in the molten metal. Recently, the supersonic oxygen jet is being applied to the molten metal in the electric furnace and thus reduces the CO amount through the chemical reactions between the oxygen jet and molten metal, leading to a better quality of steel. In this application, the supersonic oxygen jet is limited in the distance over which the supersonic velocity is maintained. In order to get longer supersonic jet propagation into the molten metal, a supersonic coherent jet is suggested as one of the alternatives which are applicable to the electric furnace system. It has a flame around the conventional supersonic jet and thus the entrainment effect of the surrounding gas into the supersonic jet is reduced, leading to a longer propagation of the supersonic jet. The objective of the present study is to investigate the supersonic coherent jet flow. A computational study is carried out to solve the compressible, axisymmetric Navier-Stokes equations. The computational results of the supersonic coherent jet are compared with the conventional supersonic jet.
The characteristics of flow on two parallel plane jets was experimentally investigated. The two nozzles each with an aspect ratio of 20 were separated by 6 nozzle widths. Reynolds number based on nozzle width was set to 5,000 by nozzle exit velocity. The particle image velocimetry and pressure transducer were employed to measure turbulent velocity components and mean static pressure, respectively. In case of unventilated parallel plane jets, it was shown that a recirculation zone with sub-atmospheric static pressure was bounded by the inner shear layers of the individual jets and the nozzles plated. There was no recirculation zone in the ventilated parallel plane jets. It was found that the spanwise turbulent intensities of unventilated jets were higher than those of ventilated jets because of the interaction of jets, and the streamwise turbulent intensities of ventilated jets were higher than those of unventilated jets because of the effect of entrainment.
An experimental study of impinging jet-flow structure has been carried out for a fully developed single circular jet impingement cooling on a flat plate, and the effect of the wall thickness at nozzle exit edge is investigated. Impinging jet flow structures have been measured by Laser-Doppler Velocimeter to interpret the heat transfer results presented previously by Yoon et al.(sup)(10) The peaks of heat transfer rate are observed near the nozzle edge owing to the radial acceleration of jet flow when the nozzle locates close to the impingement plate. The growth of the velocity fluctuations in the wall jet flow is induced by the vortices which originate in the jet shear layer, and consequently the radial distribution of local Nusselt numbers has a secondary peak at the certain radial position. As a wall of circular pipe nozzle becomes thicker for small nozzle-to-target distance, the entrainment can be inhibited, consequently, the acceleration of wall jet flow is reduced and the heat transfer rate decreases.
화점높이 변화에 따른 풀 화재와 회오리 화염의 연소특성을 알아보기 위하여 인화성 액체인 메탄올을 $100{\times}100{\times}50$ 크기의 스테인레스 재질의 사각형 용기에 넣고 연소실험을 하였다. 연소시간, 질량감소속도, 화염온도, 화염높이 및 외부로부터 화염으로의 공기유입속도 등을 측정하였으며, 연소시 화염의 거동은 비디오카메라를 이용하였다. 모든 실험결과로부터 화점높이 변화에 따른 연소특성은 풀 화재보다는 회오리 화염에 있어서 더 큰 영향을 준다는 것을 알 수 있었다.
본 연구에서는 실제 열 파이프용 수평 축열조에서 등간격인 heating pad 수와 위치 및 공급열량을 변화시키면서 축열조내의 순수 Plume 유동특성을 파악하였다. 동일한 heating pad수를 가지고 집중 배치 형태와 분산 배치 형태를 취하였을 때 집중 배치 형태로 취하는 것이 $5{\sim}6%$ 정도의 더 높은 효율을 얻었다. 따라서 열 파이프용 수평 축열조에서 heating pad를 장착할 때 동일한 heating pad의 수에서는 집중(concentration)배치형태로 설계하는 것이 효과적임을 알 수 있다.
Single-phase convection and partial nucleate boiling in free-surface and submerged jet impingements of subcooled water ejected through a 2-mm-diameter circular pipe nozzle were investigated by local measurements. Effects of jet velocity and nozzle-to-imping-ing surface distance as well as heat flux on distributions of wall temperature and heat transfer coefficients were considered. Incipience of boiling began from far downstream in contrast with the cases of the planar water jets of high Reynolds numbers. Heat flux increase and velocity decrease reduced the temperature difference between stagnation and far downstream regions with the increasing influence of boiling in partial boiling regime. The chance in nozzle-to-impinging surface distance from H/d=1 to 12 had a significant effect on heat transfer around the stagnation point of the submerged jet, but not for the free-surface jet. The submerged jet provided the lower cooling performance than the free-surface jet due to the entrainment of the pool fluid of which temperature increased.
This paper represents the vector fields and three dimensional mean velocities in the X-Y plane of cone type swirl gas burner measured by using X-probe from the hot-wire anemometer system. This experiment is carried out at flowrate 350 and $450{\ell}/min$ respectively in the test section of subsonic wind tunnel. The vector plot shows that the maximum axial mean velocity component is focused in the narrow slits distributed radially on the edge of a cone type swirl burner, for that reason, there is some entrainment of ambient air in the outer region of the burner and the rotational flow can be shown in the inner region of the burner because mean velocity W is distributed about twice as large as mean velocity V due to inclined flow velocity ejecting from the swirl vanes of a cone type baffle plate of burner. Moreover, the mean velocities are largely distributed near the outer region of burner within $X/R{\fallingdotseq}1.5$, hence, the turbulent characteristics are anticipated to be distributed largely in the center of this region due to the large inclination of mean velocity and swirl effect.
본 연구에서는 선회가 없는 중심기류와 주위기류의 난류 전단층에서 형성되는 난류확산화염의 천이영역(transition region)에 주목하여 전단층내의 혼합작용과 화염 구조와의 상호작용을 규명하기 위해 거시적 및 순간적인 화염구조에 대해 실험적으로 조사 연구한 결과를 보고한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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