• 대한기계학회논문집B
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• 제25권2호
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• pp.147-155
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• 2001

Experimental investigations were conducted for two hydrogen-nitrogen coaxial jet diffusion flames. A flame was a conventional coaxial jet diffusion flame and the other was a coaxial jet diffusion flame of which ambient air-jet turbulence was intensified. In this study, firstly two kinds of NOx measuring system were campared by using different convertors, secondly the NOx formation characteristics were investigated in order to examine the effect of turbulence intensity. In this study it is known that stainless convertor has some problem in the converting process from NO$_2$to NO in fuel rich region but molybdenum convertor can detect the amount of NOx correctly. The increase of turbulence intensity reduces the thermal NOx less than a half in our experiment and this effect is conspicuous near the nozzle. The conversion rate from NO to NO$_2$and the portion of NO$_2$among NOx are increased with turbulence intensity. These NOx measurements will help to understand the influences of turbulence intensity on NOx formation.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.193-203
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• 2006

A high-speed and initial helium jet flow has been analyzed by a developed four-dimensional digital speckle tomography. Multiple high-speed cameras have been used to capture movements of speckles in multiple angles of view simultaneously because a shape of a nozzle for the jet flow is asymmetric and the initial jet flow is fast and unsteady. The speckle movements between no flow and helium jet flow from the asymmetric nozzle controlled by a solenoid valve have been obtained by a cross-correlation tracking method so that those distances can be transferred to deflection angles of laser rays for density gradients. The four-dimensional density fields for the high-speed helium jet flow have been reconstructed from the deflection angles by a developed real-time tomography method.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.335-338
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• 2012

The present study focuses mainly on modeling the ordinary diffusion flux of species. According to CHEMKIN, both the mixture-averaged approach, Fick's formula, and the full multicomponent approach are implemented in the framework of opensource OpenFOAM. Also the Stefan-Maxwell approach is coded and validated together against measurements of laminar hydrogen jet flame. In the case of viscosity and conductivity of mixture, the mixture-averaged approach is applied and thermal diffusion is not considered in this work. Results show that there are no distinct deviations in three different approaches of diffusion of species in the present hydrogen flame condition.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제28권3호
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• pp.308-314
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• 2017

Jet pump in automotive fuel tank module is used to deliver fuel to fuel pump so that the pump is operated without aeration in suction side. In this study, three dimensional simulation model of jet pump is developed to understand performance variation over design parameters. Performance of jet pump is also investigated experimentally in terms of operating pressures. The experimental data is used to verify the three dimensional simulation model of jet pump. Verification results show that the three dimensional simulation model of jet pump is about 1% error with experiment. The simulations are conducted in terms of throat ratio and primary flow induction angle. As the throat ratio is increased, the flux ratio is trade-off at 3 times of throat diameter. On the other hand, as primary flow induction angle is increased, vapor pressure inside the nozzle is decreased. In summary, the results show that liquid jet pump has to be optimized over design parameters. Additionally, high velocity of induced flow is able to evolve cavitation phenomena inside the jet pump.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.629-636
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• 2022

국내의 친환경차는 현재 국내 총 등록차량 중 5.8% 비중을 차지하고 있으며, 대표적 친환경 차량 중 하나인 수소차는 정부의 수소 산업 부양 정책을 근간으로 시장에 보급 확대되어 현재 26,719대의 보급량을 기록하며 초년 대비 300배로 성장했다. 따라서, 보급 증가에 따른 수소차에 대한 안전성 검토 및 확보가 다방면에서 확대되어야 하는 시점이다. 본 연구에서는 수소차가 통행하는 반밀폐 공간 중 하나인 도로터널에서 수소차에 의한 제트화염 발생시 내부의 열 피해 영향에 대해 분석하였다. 상용코드인 Fluent를 사용하여 시뮬레이션하였으며, 마제형 터널을 대상으로 상용 수소차의 수소탱크 용량을 고려하여 제트 화염 분사량을 선정하였다. 또한, 제트화염의 방향 및 터널 벽면과의 거리 등을 변수로 하여 연구를 수행하였다. 그 결과로부터 도로 터널 내 제트화염 분출시 방향에 따라 일부 차이가 있으나 차량(분사 노즐) 기준 종방향으로 ±5 m, 인접한 터널 벽면 기준 횡방향 5~7 m 이내에서는 대부분의 구역에서 20 kW/m² 이상의 높은 복사열 방사가 발생되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권4호
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• pp.352-356
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• 2008

수소제트와 동축공기를 사용한 본 연구에서, 난류확산화염의 화염안정성 특징을 실험적으로 수행하였다. 목적은 연료속도 증가에 따라 감소하는 부상화염길이의 경향을 보고하고, 부상 메커니즘을 포함한 화염구조를 분석하는 것이다. 수소연료는 100에서 300 m/s 사이에서 조절되었으며, 이때 동축공기는 16 m/s 고정되고, 주위류는 0.1 m/s 이하로 유지되었다. 유동장과 연소장 동시측정을 위하여, 두 대의 Nd:Yag 레이저와 CCD 카메라를 이용하여 PIV와 OH PLIF 기법이 사용되었다. 결론적으로 난류화염전파속도는 난류강도에 비례하였으며, 제트 레이놀즈수의 0.017승에 비례하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제1권3호
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• pp.34-45
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• 1993

This study aims to analyze the mixing characteristics of hydrogen considered as a new fuel for internal combustion engines. As the physical property of helium gas is similar to that of hydrogen, helium gas was used in this study. To analyze the steady and unsteady behavior of jet, helium gas was injected into the stationary atmosphere at the normal temperature and pressure. Concentration of helium gas in the center of jet flow is in inverse proportion with axial distance from the nozzle tip. This agrees with the free jet theory of Schlichting. The relative equation for dimensionless concentration to radial/axial distance the axial distance of potential core region, the cone angle a of the jet flow and the relative equation for arriving distance of the front of jet flow to the lapse of time are obtained. But free jet theory of Schlichting in the dimensionless concentration is not in agreement with the present experimental results of the distance of the radial direction. It needs more study. When the arrival frequency of jet flow is used as a parameter, the transition area changing from unsteady flow area into steady flow area becomes gradually wider downstream, but its ratio for the whole unsteady flow area gradually decreases.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제25권4호
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• pp.449-458
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• 2014

The heat transfer phenomenon was investigated in this study when a single round water jet with the low velocity and against the direction of gravity flows to the downward facing Isothermal of definite thickness circular plate. Experimental investigation is performed for a single round jet diameter 4mm, 6mm, and 8mm with the jet velocity 2.4m/s and jet fluid temperature of $24^{\circ}C$, varied the ratio of nozzle clearance/nozzle diameter (H/D)1, 2, 3, 6, and 8, on circular plate isothermal condition with $85^{\circ}C$. The local convection heat transfer coefficient distributions are analyzed based on the visualization of jet flow field. The effects of the diameter of Nozzle, the ratio of H/D and the ratio of nozzle diameter/circular plate diameter on heat transfer phenomenon are investigated. As a results of experiment is obtained correlation equation, $Nu_r=3.18Re_r^{0.55}Pr_r^{0.4}$.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권1호
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• pp.75-81
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• 2012

고온의 동축류 공기와 수소가 함유된 메탄 연료제트에서 자발화된 층류 부상화염의 특성을 실험적으로 조사하였다. 그 결과로 순수 메탄 제트에서 자발화되는 경계 온도인 920 K 를 초과하는 초기 온도에서 메탄/수소 혼합기의 자발화된 부상화염은 연료 몰분율에 따라 삼지화염 또는 마일드 연소를 보였고, 제트속도에 따라 부상화염의 높이가 증가하는 전형적인 특성을 보였다. 소량의 수소가 첨가된 부상화염의 높이는 메탄의 경우와 유사하게 단열적 점화지연시간의 2 승에 대한 의존성이 유지되었다. 반면에, 초기 온도가 920 K 미만인 경우에서 화염은 수소의 점화 촉진에 의해서 자발화 되었다. 그리고 제트속도가 증가함에 따라 자발화된 부상화염의 높이는 비선형적으로 감소하는 독특한 특성을 보였으며, 수소의 선호확산이 그 현상에 대해서 중요한 역할을 할 것으로 예상된다.

• 한국가스학회지
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• 제17권5호
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• pp.15-21
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• 2013

본 연구는 3차원 위험성평가 시뮬레이션 툴(FLACS)을 활용하여 연료의 종류에 따른 위험성을 비교 평가하였다. 일반적인 고압가스 충전소 레이아웃을 활용하여 연료를 CNG, 수소, 30%HCNG로 하였을 경우 충전소에서 가스누출에 의한 화재 폭발 상황을 모사하여 피해영향을 비교 분석하였다. 그리고 가스별 누출제트에 의한 피해영향을 평가하였다. 동일한 조건에서 수소, CNG, HCNG가 누출되어 화재폭발이 발생할 경우 수소는 최대과압이 30kPa, HCNG는 3.5kPa 그리고 CNG는 0.4kPa의 과압이 측정되었다. HCNG의 과압이 CNG에 비해 7.75배 높게 측정되었으나, 수소에 비해서는 11.7%에 불과했다. 화염 전파에 있어서 수소는 매우 빠른 화염전파 특성을 가지는 반면 HCNG와 CNG는 수소에 비해 전파속도 및 전파거리에서 비교적 안전한 경향을 보였다. 제트화염에 의한 화염경계거리는 수소가 5.5m, CNG가 3.4m이고 HCNG는 CNG보다 약간 확장된 3.9m로 예측되었다.