• 제목/요약/키워드: Gas-jet model

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깊이 인자를 고려한 매설배관의 사고피해영향 비교 분석에 관한 연구 (A Study for Comparison of Consequence Analysis for Buried Pipeline Considering the Depth Factor)

  • 한승훈;설지우;류병태;태찬호;고재욱
    • 한국가스학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.9-16
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    • 2016
  • 매설배관은 내부 또는 외부의 결함으로 인하여 leak나 rupture가 발생 할 수 있으며, 가스가 누출 시 큰 사고가 발생할 수 있기 때문에 정량적 위험성평가를 통한 분석이 필요하다. 하지만 현재 매설배관에 대한 위험성 평가시 매설을 고려하지 않거나, 매설 깊이를 고려하지 않고 무조건 배관압력의 1/10으로 가정하는 OGP기준을 사용하고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 여러 기관의 매설배관 ETA분석자료를 통하여 발생가능 사고 중 Jet fire의 사고피해영향을 분석하였으며, Jet fire의 복사열 계산에 있어서 배관의 매설깊이 인자를 고려한 매설모델을 수립하였다. 사례연구는 New Jersey의 Edison지역에서 발생한 사고를 이용하여 본 모델과 OGP모델을 비교 분석하였다. 연구결과 화염원으로부터 10m거리를 기준으로 매설모델의 복사열 값이 OGP모델에 비해 실제 사례와 비슷한 값을 얻을 수 있었다.

Numerical investigation of supercavity geometry and gas leakage behavior for the ventilated supercavities with the twin-vortex and the re-entrant jet modes

  • Xu, Haiyu;Luo, Kai;Dang, Jianjun;Li, Daijin;Huang, Chuang
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제13권1호
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    • pp.628-640
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    • 2021
  • To investigate the supercavity geometry and gas flow structure for the supercavities with two closure types under the different flow conditions, an inhomogeneous multiphase model with the SST turbulence model was established, and validated by experimental results. The results show that two distinct regions exist inside the supercavity, which include the downstream flow region along the gas-water interface and the reverse flow region. For the twin-vortex supercavity, the internal gas leaks from the supercavity boundary by two paths: the supercavity surface and the two-vortex tubes. Increasing Froude number leads to more internal gas stripped from the supercavity surface. Two types of gas loss exist for the re-entrant jet supercavity with high Froude number, one type is the steady process of gas loss, and the major gas-leaking path is the supercavity surface rather than supercavity closure region. The other type is the unsteady periodic ejection, and the gas cluster of periodic ejection is merely a small part of the gas stored inside the supercavity.

모형가스터빈 연소기에서 분무각 변화에 따른 연료농도 및 화염온도 분포 (Fuel Concentration and Flame Temperature Distribution in Model Gas Turbine Combustor with Various Spray Angles)

  • 황진석;변용우;성홍계;구자예;강정식
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권10호
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    • pp.1011-1016
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    • 2008
  • KIVA3V를 이용하여 모형 가스터빈 연소기에서 Jet-A의 분무와 연소에 관한 수치해석을 하였다. 연소기 형상은 6개의 희석홀을 가지며, 스월효과를 고려하였다. 연소 특성을 해석하기 위해 열적 NO 발생을 고려하였다. 다양한 분무각에 대해서 Jet-A 증기, 화염온도 분포와 NO 발생량에 대하여 비교하였다. 분무각이 커질수록 1차 영역에서 연료 증기가 비교적 고르게 나타나게 되며 증발이 더욱 빠르게 되고, 주변 기체와 연료 증기 사이의 혼합이 증가한다. 그 결과 고온부가 넓게 나타나게 되고, 이에 의해 열적 NO 발생이 증가한다.

분류층 연소기내의 유동해석 (Flow Analysis in a Entrained Flow Combustor)

  • 양희천;김중현
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2000년도 추계학술대회 논문집(Proceeding of the KOSME 2000 Autumn Annual Meeting)
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    • pp.30-36
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    • 2000
  • A numerical study was conducted to investigate the effects of flow parameters in a entrained flow combustor on the flow characteristics. The computational model was based on the gas phase Eulerian equations of mass, momentum and energy. The code was formulated with RNG k-$\varepsilon$ model for turbulent flow. The calculation parameters were the magnitude of primary and secondary jet velocity and the height difference between primary and secondary jet. As the secondary jet velocity increased, the upper recirculation zone of the primary jet was strengthened. It was found that as the primary jet velocity increased, there was a critical jet velocity at which the size of upper and lower recirculation zone was changed.

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슬릿젯의 유동 및 냉각 성능에 대한 수치적 연구 (NUMERICAL ANALYSIS OF FLOW AND COOLING CHARACTERISTICS OF SLIT JETS IMPINGEMENT)

  • 손상일;손기헌;이필종;시성규
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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    • pp.448-450
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    • 2010
  • Free surface liquid jet impingement, which is applicable to cooling of hot plates in a steel-making process, is investigated numerically by solving the conservation equations of mass, momentum and energy in the liquid and gas phases. The free-surface of liquid-gas interface is tracked by an improved level-set method incorporating a sharp-interface technique for accurate imposition of stress and heat flux conditions on the liquid-gas interface. The level-set approach is combined with a non-equilibrium $k-{\omega}$ turbulence model. The computations are made for slit nozzle jets to investigate their flow and cooling characteristics. Also, the effects of jetting angle, velocity and moving velocity of plate on the interfacial motion and the associated flow and temperature fields are quantified.

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플레어스택의 화염 형상 분석 (Analysis of Flame Shape in Flare Stack)

  • 이헌석;김범수;정상용;유진환;박철환;고재욱
    • 한국가스학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.49-53
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    • 2009
  • 릴리프시스템은 공정 내에 과압 방지하여 공정의 안전성을 높여주는 역할을 한다. 릴리프 시스템에서 방출되는 폐가스로 인한 폭발, 복사열, 독성가스 확산을 막기 위하여 플레어스택을 설치한다. 플레어스택에서는 공정의 안전성 향상을 위하여 안전한 연소가 가장 중요한 요소이며, 안전한 연소를 위하여 방출되는 가스량과 속도 제어는 API 521 code의 기술기준을 따르며, 플레어스택에서 발생하는 화염의 형상은 방출되는 가스의 압력과 질량유속에 의하여 jet fire의 형상을 하고 있다. 이는 화염의 형상은 완전 연소와 열 방출에 영향을 미치는 요소로 이 논문에서는 화염의 형상을 분석하였다. 화염의 길이는 API code와 jet fire 모델이 유사한 값을 보였으며, 화염은 지면에 더 많은 영향을 미치는 것으로 분석되었다.

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난류 효과를 포함한 다중 충돌 제트의 냉각 특성에 대한 수치적 연구 (NUMERICAL STUDY ON COOLING CHARACTERISTICS OF MULTIPLE IMPINGING JETS INCLUDING THE EFFECT OF TURBULENCE)

  • 전진호;손기헌
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
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    • pp.321-328
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    • 2009
  • Free surface impinging jet on a moving plate, which is applicable to cooling of hot metals in a steel-making process, is investigated numerically by solving the Navier-Stokes equations in the liquid and gas phases. The free surface of liquid-gas interface is tracked by a level-set method which is improved by incorporating the ghost fluid approach based on a sharp-interface representation. The method is further improved by employing a nonequilibrium $\kappa-\varepsilon$ turbulence model including the effect of low Reynolds number. The computations are made to investigate the effects of the nozzle pitch, moving velocity of plate and jet velocity on the interfacial motion and the associated flow and temperature fields.

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횡단가스 유동에 분사되는 액체제트의 분무특성 (Characteristic of Liquid Jet in Subsonic Cross-flow)

  • 고정빈;이관형;구자예
    • 한국분무공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.35-42
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    • 2005
  • The present study has numerically and experimentally investigated the spray behavior of liquid jet injected in subsonic cross-flow. The corresponding spray characteristics are correlated with jet operating parameters. The spray dynamics are known to be distinctly different in the three regimes: the column, the ligament and the droplet regimes. The behaviors of column, penetration and breakup of liquid jet have been studied. Numerical and physical models are base on a modified KIVA code. The primary atomization is represented by a wave model base on the KH(Kelvin-Helmholtz) instability that is generated by a high interface relative velocity between the liquid and gas flows. In odor to capture the spray trajectory, CCD camera has been utilized. Numerical and experimental results indicate that the breakup point is delayed by increasing gas momentum ratio and the penetration decreases by increasing Weber number.

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Y-JET 2-유체 분무노즐 내부유동의 모델링 (Modeling of Nozzle Flow Inside a Y-JET Twin-Fluid Atomizer)

  • 인왕기;이상용;송시홍
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권7호
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    • pp.1841-1850
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    • 1993
  • A simplified one-dimensional analysis has been performed to predict the local pressure distributions in Y-Jet twin-fluid atomizers. Fluid compressibility was considered both in the gas(air) and two-phase(mixing) ports. The annular-mist flow model was adopted to analyze the flow in the mixing port. A series of experiments also has been performed; the results show that the air flow rate increases and the liquid flow rate decreases with the increase of the air injection pressure and/or with the decrease of the liquid injection pressure. From the measured injection pressures and flow rates, the appropriate constants for the correlations of the pressure loss coefficients and the rate of drop entrainment were decided. The local pressures inside the nozzle by prediction reasonably agree with those by the experiments.

난류 횡단류에 수직 분사 되는 액주의 분열 및 기화 특성에 관한 LES (LES of Breakup and Atomization Characteristics of a Liquid Jet into Cross Turbulent Flow)

  • 양승준;구자예;성홍계
    • 한국추진공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.1-9
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    • 2010
  • 난류 유동장으로 분사되는 액체 제트의 액주 분열과 액적 미립화 현상에 관한 LES를 수행하였다. 기체상태의 공기 유동해석에 Eulerian 해법을 사용하고, 액적 추적을 위하여 Lagrangian 해법을 사용하여 기체-액체간 이상유동(two phase flow) 해석을 수행하였다. 액적 분열 과정 모사에 blob-KH 분열 모델을 적용하여 액주와 액적의 분열이 관찰되었다. 일정한 공기 유동 조건에서 액체 분사 속도 변화를 통한 액체-기체 운동량 플럭스 비의 변화에 따른 액체 제트의 침투깊이를 조사하였으며 실험결과와 유사함을 알 수 있었다. 분사 제트의 분열에 따라 유동장에 존재하는 액적의 분포를 Sauter 평균 입경(SMD)의 분석을 통해 수행하였다.