• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2006년도 추계 학술대회논문집
• /
• pp.7-8
• /
• 2006

The governing equations for high-speed lateral atomizing injector nozzle flow based on the LES-VOF model in conjunction with the CSF model are presented, and then an integrated parallel computation are performed to clarify the detailed atomization process of a high speed nozzle flow and to acquire data which is difficult to confirm by experiment such as atomization length, liquid core shapes, droplets size distributions, spray angle and droplets velocity profiles. According to the present analysis, it is found that the atomization rate and the droplets-gas two-phase flow characteristics are controlled by the turbulence perturbation upstream of the injector nozzle, hydrodynamic instabilities at the gas-liquid interface, shear stresses between liquid core and periphery of the jet. Furthermore, stable and a high-resolution computation can be attained in the high density ratio (pl/ pg = 554) conditions conditions by using our numerical method.

• 한국가스학회지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.1-5
• /
• 2006

가스 소비의 급증으로 천연가스의 수송수단인 배관의 역할이 증가하고 있다. 일반적으로 배관으로 가스를 수송할 경우, 주로 컨덴세이트 형성에 기인하는 일부 액체가 관내에 형성되어 가스 산업현장에서 복잡한 조업 상의 문제점을 발생시킨다. 그러므로, 가스 컨덴세이트의 존재가 조업 효율에 미치는 영향을 예측할 수 있는 적절한 방법이 필요하다. 본 연구에서는 통합된 단상/2상 유동개념을 사용하여 가스 컨덴세이트의 발생 시작점과 그 발생량의 영향이 출구 압력에 미치는 영향을 분석할 수 있는 통계 모델을 개발하였다. 또한 컨덴세이트 발생 시작점 이후, 2상 유동지역에서 유동형태의 변화가 출구 압력에 미치는 영향도 분석되었다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제23권5호
• /
• pp.541-548
• /
• 2017

본 연구에서는 해양플랜트설비 건조 현장에서 사용되고 있는 기존 고온 오일 플러싱 장비에 대한 성능개선을 위해 기존의 플러싱 장치에 사용되던 오일에 질소가스를 혼합한 고온 오일 플러싱 시스템에 대하여 국제표준화기구 코드(ISO code)를 기준으로 이론적 연구를 수행하였다. 연구를 위해 오일-질소가스 혼합유체 플러싱 시스템 공정을 설계 후 청정성능에 영향을 주는 혼합유체의 혼합비율, 온도, 레이놀즈수 및 액상분율 등에 대한 공정모사 결과도 분석하였다. 그 결과 관 직경과 가스상의 체적분률이 일정한 상태에서 혼합유체의 체적유량이 증가될수록 수평 유압배관 입출구의 액상분율 차이 ${\Delta}{\alpha}_L$ 값은 증가하게 되고 배관길이 방향의 위치에 따라 오일과 질소가스 기포 사이의 상분포가 달라짐을 확인했다. 이러한 상분포의 변화는 오일-질소가스 혼합유체 플러싱 시스템의 청정성능에도 커다란 영향을 줄 것으로 예상된다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
• /
• 제15권12호
• /
• pp.1711-1727
• /
• 2001

Heat transfer coefficient were measured and new correlations were developed for two-phase heat transfer in a horizontal pipe for different patterns. Flow patterns were observed in a transparent circular pipe (2.54 cm I. D. and L/D=96) using an air/water mixture. Visual identification of the flow patterns was supplemented with photographic data and the results were plotted on the flow regime map proposed by Taitel and Dukler and agreed quite well with each other. A two-phase heat transfer experimental setup was built for this study and a total of 150 two-phase heat transfer data with different flow patterns were obtained under a uniform wall heat flux boundary condition. For these data, the superficial Reynolds number ranged from 640 to 35,500 for the liquid and from 540 to 21,200 for the gas. Our previously developed robust two-phase heat transfer correlation for a vertical pipe with modified constants predicted the horizontal pipe air-water heat transfer experimental data with good accuracy. Overall the proposed correlations predicted the data with a mean deviation of 1.0% and an rms deviation of 12%.

• 한국추진공학회지
• /
• 제16권5호
• /
• pp.1-9
• /
• 2012

동축형 다공성재 분사기에서는 중심 액체제트 주위를 둘러싼 원통형 다공성재의 내부 표면에서 반경방향으로 분사된 기체가 중심액체제트와 상호작용을 하게 된다. 표면분사된 기체제트는 반경방향에서 축방향으로 발달하며, 그 과정에서 액체분무의 중심부까지 운동량을 효과적으로 전달하여 미립화 및 혼합 성능을 향상시킨다. 본 연구에서는 기체분사 면적 및 기체분사 질량유량을 변화시켜 각각 운동량 비 및 웨버수의 크기를 조절하였으며, 이에 따른 물-공기 모사추진제 수류시험에서의 분무특성에 대한 고찰을 수행하고 동일 스케일의 전단 동축형 분사기와의 비교 분석이 이루어졌으며, 동축형 다공성재 분사기에서 반경방향으로의 기체분사가 2상유체의 미립화/혼합에 긍정적인 영향을 주는 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제24권2호
• /
• pp.306-315
• /
• 2000

An experimental study was conducted to examine the internal flow patterns inside the mixing chamber of effervescent atomizers. The mixing chamber has the rectangular cross section ($8mm{\times}2mm$) and made of transparent acrylic plate for flow visualization. The parameters tested were the air/liquid ratio (ALR), injection. pressure, and the nozzle orifice diameter. Three different flow regimes were observed; bubbly, annular, and intermittent flows. In the bubbly flow regime, the discharged mixture was disintegrated into drops through the bubble expansion and the ligament breakup. On the other hand, in the annular flow regime, the liquid annulus was disintegrated into small drops by the aerodynamic interaction between the phases due to the high relative velocities between the gas and the liquid. In the intermittent flow regime, the bubble-expansion/ligament-disintegration mode and the annulus-disintegration mode appeared alternatively. The correlations representing the transition criteria between the two-phase flow patterns within the mixing chamber were proposed based on the drift-flux models.

• 한국추진공학회지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.71-79
• /
• 2017

액체-기체의 2상 유동에 대한 수치해석 기법을 연구하였다. 비압축성 방정식에는 가상 압축성 기법을 적용하였으며 LS와 VOF를 합친 CLSVOF 기법을 적용하여 액체-기체 경계면을 추적하였다. CLSVOF의 격자 의존도를 파악하기 위해 h=1/64, 1/128, 1/128, 그리고 1/160의 격자로 Zalesak's disk 문제와 액체의 3차원 변형 문제의 수치해석을 실시했으며 격자가 최대 보존 오차에 미치는 영향을 조사하였다. 비압축성 2상 유동 방정식을 적용하여 Rayleigh-Taylor 불안정성에 대한 수치해석을 실시하였고 밀도 차에 의한 액체 표면 불안정성이 나타난다는 것을 알 수 있었다.

• 한국분무공학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.185-193
• /
• 2019

The effervescent atomizer is one of twin-fluid atomizers that aeration gas enters into bulk liquid and two-phase flow is formed in the mixing section. The effervescent atomizer requires low injection pressure and small amount of aeration gas, as compared to other twin-fluid atomizers. In this study, cold flow test was conducted to investigate the spray characteristics of aerated impinging jets. The present effervescent impinging atomizers were composed of the aerator device and like-on-like doublet impinging atomizer which had different impinging angles. To analyze the spray characteristics such as breakup length and droplet size distribution, the image processing technique was adopted by using instantaneous images at each flow condition. Non-dimensional parameters, induced by the homogeneous flow model, were used to predict the breakup length. The breakup length was decreased with the mixture Reynolds number and impinging angle increasing. The result of droplets showed that the size distribution was axisymmetric about the center of the injector and their diameter tended to decrease with increasing GLR.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제44권4호
• /
• pp.290-297
• /
• 2016

사각덕트에서 난류 유동장으로 분사되는 액체 제트의 액주 분열과 미립화 현상에 관한 LES를 수행하였다. 기체상태의 공기 유동 해석에 오일러리안 해법을 사용하고, 액적 추적을 위하여 라그랑지안 해법을 사용하여 기체-액체간 이상유동(two phase flow) 해석을 수행하였다. 액적 분열 모델, 아격자 스케일 모델 및 공간 차분법에 따른 액적 분열을 조사하였다. 액체 제트의 침투깊이를 경험식과 비교하였으며 경험식보다 약간 높음을 알 수 있었다. 제트 후류에서 사우터 평균직경에 대한 분석을 수행하였다.

• 한국가스학회:학술대회논문집
• /
• 한국가스학회 1998년도 추계학술발표회 논문집
• /
• pp.103-108
• /
• 1998