• 한국연소학회:학술대회논문집
• /
• 한국연소학회 2002년도 제25회 KOSCI SYMPOSIUM 논문집
• /
• pp.105-112
• /
• 2002

The objective of this research is to determine generally applicable design principles for the development of internally staged combustion devices. Utilizing a triple annulus combustor, air staged commercial propane flame configuration are studied. For this triple air staged combustor, the angular momentum weighted by it's swirl number and air distribution ratio was observed to be the critical criteria. An internal recirculation zone which develops on the centerline of the flame immediately downstream of the burner entraps the fuel into a fuel rich eddy. Then sufficient heat must he transferred from the flame via radiation to the chamber heat transfer surfaces, such that when the second air is introduced, peak flame temperatures are suppressed. It is experimentally found out that the total NOx emission level in this type of burner is lower than 0.75g/kg.

• 동력기계공학회지
• /
• 제5권1호
• /
• pp.50-56
• /
• 2001

Jet pumps are used in a great number of engineering applications. In the present study, jet shapes, mixing chamber shapes, and numerical methods for predicting the performance of an annular-type jet pump are investigated to determine the optimal turbulence model. The flow fields are simulated by solving the momentum and the continuity equations with the standard ${\kappa}-{\epsilon}$ and the RNG ${\kappa}-{\epsilon}$ turbulence models at different Reynolds numbers. After that, they are compared with the corresponding experimental data to determine the optimal model. Next, various calculations are conducted to find an optimal shape using the selected turbulence model. The study shows us that the RNG ${\kappa}-{\epsilon}$ model predicts the performance more exactly, and also shows that the most effective performance can be achieved with $12^{\circ}$ reducing angle and 130mm throat length.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
• /
• pp.1413-1417
• /
• 2004

수제는 하천 흐름을 적극적으로 제어하여 수심을 유지하고, 소류력을 증가시키는 한편 수세를 줄여 토사의 침전을 유포하고자 하는 하천 시설물이다. 수제에 의한 역흐름장(diverse flow fields) 혹은 수제역 (spur-dike zone)의 형성은 다양한 수중생물의 서식환경을 조성하거나 홍수 시 어류의 피난처로 사용될 수 있기 때문에 최근 중시되고 있는 자연형 하천 공법에 수제가 도입되고 있다. 따라서 본 연구에서는 3차원 수치모형을 이용하여 수제주변 흐름을 수치모의 하여 Rajaratnam과 Nwachukwu (1983)의 수리실험 자료 및 Tingsanchali와 Maheswaran (1990)의 2차원 수치모의 결과와 비교하였다. 수치모의 결과 이차흐름과 역방향 흐름이 크게 나타나는 수제 안쪽 및 제방과 가까운 지점에서는 수치모의 자료와 실험자료가 잘 일치하지 않는 결과를 보였으면, 이러한 지점을 제외한 다른 지점에서는 실험자료와 유사한 결과를 나타내고 있음을 확인하였다. 단일 수제에 의한 재순환영역 (recirculation zone)은 수제길이의 약 10배 지점인 것으로 나타났으며, 이는 기존의 연구결과와 유사하였다. 또한 수제 뒤편에 형성되는 와의 중심이 수면에 가까운 지점일수록 뒤로 이동하는 것을 확인하였다. 이는 Tominaga 등 (2001)의 실험결과와 유사한 것으로서 수심에 비례하여 수제 뒷부분에 형성되는 와의 크기가 커지는 것을 파악하였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
• /
• 제3회(2014년)
• /
• pp.603-609
• /
• 2014

차세대 제트 추진기관으로 주목받고 있는 스크램제트 엔진의 핵심은 연소기 내부에서의 성공적인 초음속 연소를 필요로 한다. 초음속 연소는 공기-연료 혼합(fuel-air mixing)의 정도에 따라 연소효율이 영향을 받게 된다. 공동형 화염 보염기(cavity flameholder)는 재순환 영역(recirculation zone)을 생성하여 연료 혼합의 효율을 높여 지속적인 초음속 연소가 진행될 수 있는 시간을 제공한다. 본 연구에서는 EDISON 전산유체역학 소프트웨어를 이용하여 공동형 화염 보염기를 지나는 초음속 유동의 재순환 영역과 전압력 변화에 대한 전산 해석을 수행하였다. 초기 형상을 생성하여 유동 해석을 수행한 후, 3개의 형상 변수에 대한 매개 변수 연구를 통하여 공동의 형상과 위치에 따른 재순환영역의 제어가 가능함을 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제6권6호
• /
• pp.142-154
• /
• 1998

The effects of recirculated exhaust gas on the characteristic of soot emissions have been investigated by using an eight-cylinder, four-stroke, direct injection and water-cooled diesel engine operating at several loads and speeds. The experiments in this study are carried out at the fixed fuel injection timing of $38^{\circ}$ BTDC regardless of experimental conditions. The intake oxygen concentration and the mean equivalence ratio calculated by the intake air flow and fuel consumption rate are used to analyze and discuss the influences of EGR rate on soot emissions. Results of this study indicate that soot emissions increase owing to the drop of intake oxygen concentration and the rise of equivalence ratio as the EGR rate increases at a given engine load and speed, especially the high load.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제7권5호
• /
• pp.784-787
• /
• 2006

배기가스 재순환장치는 디젤엔진에서 질소산화물을 저감시키는 기술로서 알려져 있다. 그러나 시스템 적용시 연료소비와 입자상물질을 증가시키기 때문에 기술 적용하는데 있어서 상당히 어려움이 있다. 그래서 실린더내의 연소시스템을 고려한 최적의 배기가스순환 비율을 산정하는 것은 매우 중요하다. 따라서 본 논문은 여러 가지의 EGR율을 변화시키면서 연소와 배기가스에 미치는 영향을 조사했다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제37권5호
• /
• pp.449-457
• /
• 2013

본 논문에서는 FSI(Fluid-Structure Interaction)기법을 이용하여 인체 회전의 영향을 고려한 혈류와 혈관벽의 거동을 이해하기 위한 수치해석을 수행하였다. 혈관은 협착률이 50%이고 편심이 없는 형상이며 인체 회전 효과를 묘사하기 위하여 혈관 주축에 대해 2 ~ 6 rps 의 회전을 가하였다. 협착과 축 회전의 영향으로 나선형, 비대칭 유동이 강체와 FSI 모델에서 모두 나타났다. 그러나 FSI 모델에서 혈관벽 움직임의 영향으로 혈류의 주기적, 과도적 차이가 발생했다. 특히 혈관 내 경화반의 진전과 경화반 위험성을 나타내는 대표적인 인자로 알려진 유동 재순환 영역이 감소하였다. 혈관벽의 움직임은 협착과 회전효과와 마찬가지로 유동 재순환 영역의 생성에 영향을 미친다.

• 대기
• /
• 제25권3호
• /
• pp.501-510
• /
• 2015

In this study, the characteristics of flows around building groups are investigated using a computational fluid dynamics (CFD) model. For this, building groups with different volumetric ratios in a fixed area are considered. As the volumetric ratio of the building group increases, the region affected by the building group is widened. However, the wind-speed reduced area rather decreases with the volumetric ratio near the ground bottom (z ${\lesssim}$ 0.7H, here, H is the height of the building group) and, above 0.7H, it increases. As the volumetric ratio decreases (that is, space between buildings was widened), the size of recirculation region decreases but flow recovery is delayed, resulting in the wider wind-speed reduced area. The increase in the volumetric ratio results in larger drag force on the flow above the roof level, consequently reducing wind speed above the roof level. However, above z ${\gtrsim}$ 1.7H, wind speed increases with the volumetric ratio for satisfying mass conservation, resultantly increasing turbulent kinetic energy there. Inside the building groups, wind speed decreased with the volumetric ratio and averaged wind speed is parameterized in terms of the volumetric ratio and background flow speed. The parameterization method is applied to producing averaged wind speed for 80 urban areas in 7 cities in Korea, showing relatively good performance.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제41권9호
• /
• pp.623-629
• /
• 2017

다공배플을 가진 마이크로연소기에 레이놀즈응력 난류모형을 이용하여 난류유동 및 혼합특성에 대한 수치해석 연구를 수행하였다. 다공배플은 연소실 내부에 다수의 3차원 와유동을 발생시키는 기하학적 특징을 가지고 있다. 그러한 형상특징 중에서 배플두께를 변화시킬 경우 와유동구조의 다양한 변화가 얻어졌다. 여러 와유동중에서 연료유동으로부터 생성된 와유동은 혼합도 증가에 결정적 역할을 하였다. 연소실 내부의 3차원 와유동구조는 배플두께 변화에 따른 유동의 발달상태에 의존하였다. 특히, 배플두께가 연료유입구 직경보다 작을수록 배플구멍 제트유동의 속도분포는 포물선형태에서 안장모양의 형태로 변하였다. 연소실내부의 재순환영역크기 및 혼합도는 이러한 제트유동구조에 밀접한 상관관계를 가졌다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.70-79
• /
• 2013

마이크로 가스터빈용 하이브리드/이중 선회제트 연소기의 비반응 유동 및 혼합특성에 관한 수치해석 연구가 수행되었다. 고정된 열부하에서 pilot 버너의 위치, 선회 각 및 방향이 주요 변수로 검토되었다. 결과로서, pilot 버너의 위치, 선회 각 및 방향의 변화는 버너 출구 근처의 난류 유동장, 특히 중앙 재순환영역 및 난류강도의 큰 변화를 초래하며, 화염안정성 및 배기성능의 큰 변화를 동반하게 된다. 실험결과와의 비교를 통해, 하이브리드/이중 선회제트 연소기의 개발을 위하여 화염안정성 및 배기의 측면에서 pilot 버너의 최적 위치, 선회각$45^{\circ}$ 그리고 정방향 선회유동 조건들이 선택되었다.