• 제목/요약/키워드: Jet flow velocity

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질소분사 음향시험을 통한 충돌형(FOOF) 분사기의 안정성 평가에 관한 연구 (Study on the Stability Test of Impinging(FOOF) Injector on $GN_2$ Purge Cold Flow Test)

  • 유덕근;이광진;서성현;한영민;최환석;설우석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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    • pp.135-140
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    • 2006
  • 충돌형(FOOF) 분사기의 불안정 영역을 결정하기 위해 질소분사 음향시험을 수행하였다. 파이프와 오리피스 형상을 가지는 분사기 내 산화제 부분에서 유동속도에 비례하고, 비정상적으로 jumping하는 특정 주파수를 가지는 whistling이 발생한다. 동일한 조건의 연소시험과 비교해 본 결과 whistling 현상은 연소현상에는 영향을 주지 않는다. 질소분사 음향시험과 연소시험에서 얻은 연소실 내 1T1L mode의 damping factor를 비교하여 불안정 영역을 구해보면, 비슷한 조건에서 불안정 영역을 가진다. 이것은 유동의 충돌, 혼합에 의한 유동불안정 현상이 연소시험에서 연소불안정을 발생시키는 주요한 인자임을 의미 한다.

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플라즈마 절단공정에서의 아아크 효율과 절단폭 (Arc efficiency and kerf width in plasma arc cutting process)

  • 노태정;나석주
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제5권1호
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    • pp.23-33
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    • 1987
  • 플라즈마 절단은 산업계에서 널리 사용되고 있으나 공정의 해석에 대한 연구는 매우 부족하다. 본 연구에서는 알미늄판재에 나타나는 온도분포를 해석함으로써 절달폭을 이론적으로 예측하고 자 하였다. 열유동을 해석하는데 있어서, 플라즈마 아아크의 강도가 폭방향으로는 정상분포 (Gaussian distribution)을 갖고 두께방향으로는 지수함수적으로 감소한다고 가정하였다. 측정된 아아크효율을 이용한 계산결과 이론적으로 예측된 절단부의 크기 및 형상이 실험치와 매우 잘 일치하였으며, 따라서 제안된 해석방법은 플라즈마 절달공정의 해석에 유용하게 적용될 수 있 었다.

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주기적 국소교란이 난류 경계층에 미치는 영향 (Effects of Periodic Local Forcing on a Turbulent Boundary Layer)

  • 박상현;이인원;성형진
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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    • pp.472-478
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    • 2000
  • An experimental study is performed to analyze flow structures behind a local suction/blowing in a flat-plate turbulent boundary layer, The local forcing is given to the boundary layer flow by means of a sinusoidally oscillating jet issuing from a thin spanwise slot at the wall. The Reynolds number based on the momentum thickness is about $Re_{\theta}=1700$. The effects of local forcing are scrutinized by altering the forcing frequency $(0.011{\leq}f^+{\leq}0.044)$. The forcing amplitude is fixed at $A_0=0.4$. It is found that a small local forcing reduces the skin friction, and this reduction increases with the forcing frequency. A phase-averaging technique is employed to capture the coherent structures. Velocity signals are decomposed into a periodic part and a fluctuating part. An organized spanwise vortical structure is generated by the local forcing. The larger reduction of skin friction for the higher forcing frequencies is attributed to the diminished adverse effect of the secondary vortex. An investigation of the random fluctuation components reveals that turbulent energy is concentrated near the center of vortical structures.

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3차원 PIV 기법을 사용한 벤트혼합기가 초음속 연료-공기 혼합에 미치는 특성 연구 (Characteristic Study on Effect of the Vent Mixer to Supersonic Fuel-Air Mixing with Stereoscopic-PIV Method)

  • 김채형;정인석;최병일;토시노리 코오치;고로 마쓰야
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.378-385
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    • 2012
  • 벤트 혼합기는 혼합기 후류에 존재하는 재순환 영역으로 공기를 유입시켜 연료-공기 혼합을 증대시키는 혼합기이다. Stereoscopic PIV기법을 통해 얻은 3차원 속도, 와류, 난류운동에너지를 토대로 계단형 혼합기를 기본 모델로 하여 벤트 혼합기의 성능을 분석하였다. 벤트 혼합기는 두터운 전단층으로 인해 높은 침투거리를 보였으며, 난류운동에너지는 주로 주유동과 제트유동의 경계면을 따라 분포하였다. 이 난류 영역은 혼합영역 내에서 활발히 물질전달을 일으키며, 혼합 증대를 가져온다.

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레이저 도플러 원리를 이용한 유체 가속도 측정 (Effect of fringe divergence in fluid acceleration measurement using LDA)

  • 전세종;홀거노박;캠트로피아;성형진
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.1546-1551
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    • 2004
  • The laser Doppler technique is well-established as a velocity measurement technique of high precision for flow velocity. Recently, the laser Doppler technique has also been used to measure acceleration of fluid particles. Acceleration is interesting from a fluid mechanics point of view, since the Navier Stokes equations, specifically the left-hand-side, are formulated in terms of fluid acceleration. Further, there are several avenues to estimating the dissipation rate using the acceleration. However such measurements place additional demands on the design of the optical system; in particular fringe non-uniformity must be held below about 0.0001 to avoid systematic errors. Relations expressing fringe divergence as a function of the optical parameters of the system have been given in the literature; however, direct use of these formulae to minimize fringe divergence lead either to very large measurement volumes or to extremely high intersection angles. This dilemma can be resolved by using an off-axis receiving arrangement, in which the measurement volume is truncated by a pinhole in front of the detection plane. In the present study an optical design study is performed for optimizing laser Doppler systems for fluid acceleration measurements. This is followed by laboratory validation using a round free jet and a stagnation flow, two flows in which either fluid acceleration has been previously measured or in which the acceleration is known analytically. A 90 degree off-axis receiving angle is used with a pinhole or a slit.

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물분사장치를 이용한 2차원 익 주위의 PIV 해석에 관한 연구 (A Study of PIV Analysis around 2-Dimensional Foil with Blowing)

  • 오경근;조대환;이경우;고재용
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제1권)
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    • pp.45-49
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    • 2006
  • 물분사장치가 부착된 NACA-0021 익 주변의 흐름을 입자영상유속계를 이용하여 고찰하였다. $R_w=6.0261{\times}10^4$에서 영각(a)을 $0^{\circ}{\sim}35^{\circ}$로 변화시켜가며, 물분사 속도를 0[m/s], 9.2[m/s]의 2가지로 조절한 결과 익 후류영역에서는 박리 후 비정상적인(unsteady) 재순환 ${\cdot}$ 재부착 영역이 형성되었으며, 박리영역의 폭이 콴다 효과(Coanda effect)를 갖는 물분사로 인하여 최대 1/3만큼 감소하는 경향을 확인하였다. ?Nㄴ사가 없는 조건에서의 박리는 영각(a) $17^{\circ}{\sim}18^{\circ}$ 부근에서 시작되는 것이 관측되었으나, 물분사를 시켰을 경우 $20^{\circ}{\sim}21^{\circ}$에서 박리가 시작되는 것을 유동관측을 통해 알 수 있었다. 유동계측을 통해 익의 후연부(trailing edge)에서 생성되었던 와(vortex, eddy)가 물제트분사로 인해 소멸되는 것을 알 수 있었고, 영각이 작고 물분사 유속이 빠를수록 박리영역의 감소가 더욱 가속화됨을 알 수 있었다.

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수치해석을 이용한 담수장치용 이젝터의 노즐위치 변화에 따른 이젝터 유동특성 연구 (CFD Analysis on the Flow Characteristics of Ejector According to the Position Changes of Driving Nozzle for F.W.G)

  • 주홍진;정일영;윤상국;곽희열
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제31권3호
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    • pp.23-28
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    • 2011
  • In this study, the ejector design was modeled using Fluent 6.3 of FVM(Finite Volume Method) CFD(Computational Fluid Dynamics) techniques to resolve the flow dynamics in the ejector. A vacuum system with the ejector has been widely used because of its simple construction and easy maintenance. Ejector is the main part of the desalination system, of which designs determine the efficiency of system. The effects of the ejector was investigated geometry and the operating conditions in the hydraulic characteristics. The ejector consists mainly of a nozzle, suction chamber, mixing tube (throat), diffuser and draft tube. Liquid is supplied to the ejector nozzle, the fast liquid jet produced by the nozzle entrains and the non condensable gas was sucked into the mixing tube. The multiphase CFD modeling was carried out to determine the hydrodynamic characteristics of seawater-air ejector. Condition of the simulation was varied in entrance mass flow rate (1kg/s, 1.5kg/s, 2kg/s, 2.5kg/s, 3kg/s), and position of driving nozzle was located from the central axis of the suction at -10mm, 0mm, 10mm, 20mm, 30mm.. Asaresult, suction flow velocity has the highest value in central axis of the suction.

2상 내부 혼합형 노즐분사에서 ALR 변화에 따른 액적의 거동 (On the Behavior of Liquid Droplets Depending upon ALR in Two-phase Internal Mixing Nozzle Jet)

  • 김규철;남궁정환;이상진;노병준
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.385-388
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    • 2002
  • The researches of a two-phase atomizers have been carried out in the field of automotive and aerospace industries in order to improve the atomization performance of the liquid droplets ejecting from these nozzles. The smaller droplets have the advantages of the reduction of environmental pollution matter and effective use of energy through the improvement of heat and mass transfer efficiency. Thus, to propose the basic information of two-phase flow, an internal mixing atomizer was designed, its shape factor was 0.6 and the liquid feeding hole was positioned at the center of the mixing tube which was used to mix the air and liquid. The experimental work was performed in the field after the nozzle exit orifice. The measurement of the liquid droplets was made by PDPA system. This system can measure the velocity and size of the droplets simultaneously. The number of the droplets used in this calculation was set to 10,000. The flow patterns were regulated by ALR (Air to Liquid mass Ratio). ALR was varied from 0.1024 to 0.3238 depending on the mass flow rate of the air. The analysis of sampling data was mainly focused on the spray characteristics such as flow characteristics distributions, half-width of spray, RMS, and turbulent kinetic energy with ALR.

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인공판막 후부 공동부가 판막의 수력학적 성능에 미치는 영향 (The Effects of Distal Sinus on the Hydrodynamic Performance of the Prosthetic Heart Valves)

  • 이계한;서종천
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.297-303
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    • 1998
  • 판막 후부의 공동부는 판막의 닫힘 거동과 판막 주위의 혈류 유동장을 변화시켜 인공 판막의 수력학적 성능에 영향을 미칠 수 있다. 계식 이엽 판막(SJMV), 폴리머 단엽 판막(MLPV), 폴리머 삼엽 판막(FTPV)을 판막 후부에 공동부가 있는 시험부와 공동부가 없는 직관형 시험부에 설치하여 모의 순환 장치에서 판막의 수력학적 성능을 평가하였다. 판막의 누수량은 공동부가 있는 시험부에서 약간 작았고, 수축기 평균 압력강하는 크게 나타났으나 통계적으로는 큰 차이가 없었다. 따라서 판막 후부의 공동부는 판막의 수력학적 성능에 큰 영향을 나타내지 않았다. 유량 파형의 해석 결과 판막 후부 공동부는 MLPV에서는 판막의 닫힘에 큰 영향을 주지 않았으나, SJMV에서는 판막의 닫힘이 일찍 시작하게 하였고 이 영향은 FTPV에서 더욱 크게 나타났다. FTPV는 공동부가 있는 시험부에서 역류 최대 유량이 감소하였으므로 판막 후두에 공동부는 판막의 급격한 닫힘에 의한 역류 제트의 발생을 감소시키리라 기대된다.

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초소형 터보제트엔진 슬링거 인젝터의 분무특성 (A Study of Spray Characteristics for the Slinger Injector System of Micro Turbo Jet Engine)

  • 최현경;최성만;이동훈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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    • pp.354-358
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    • 2007
  • 초소형 터보제트엔진에 적용되는 슬링거 인젝터 시스템의 분무특성을 파악하기 위한 연구를 수행 하였다. 이 연료 분사시스템은 엔진의 회전축으로부터 발생된 원심력에 의하여 연료가 연소기 내부로 공급되고, 액체연료의 미립화를 초래한다. 시험장치는 고속으로 회전하는 Spindle, 슬링거 인젝터, 가압식 물탱크, 아크릴 케이스로 구성하였다. 분무입자의 크기 및 속도를 측정하기 위해 PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer) 시스템을 사용하였고, Nd-Yag Laser를 광원으로 사용하여 분무를 가시화 하였다. 시험결과 SMD(Sauter Mean Diameter)는 회전수, 유량, Injection Orifice 수에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 이러한 실험적 연구로부터 이 시스템의 분무특성을 이해할 수 있었고, 초소형 터보제트엔진에 적합한 슬링거 인젝터의 형성을 도출할 수 있었다.

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