When the fuel jet velocity is smaller than coflow velocity, the trend of decreasing liftoff height of highly diluted propane lifted flame with coflow velocity is observed experimentally. To investigate the mechanism of decreasing liftoff height with coflow velocity, lifted flames in propane jet has been studied numerically. Using one-step overall reaction mechanism the liftoff heights have been calculated for four cases of coflow velocity. The simulation agrees qualitatively with experimental observation that the liftoff height decreases with coflow velocity. As coflow velocity increases, the streamlines between nozzle and lifted flame diverge in radial direction due to the difference of momentum between coflow jet and fuel jet such that the local flow velocity ahead of lifted flame base decreases resulting in decrease of the liftoff height with coflow velocity.
The present study is aimed to investigate flow characteristics of confined jet flow within circular pipe. Numerical method based upon revised SOLA scheme which secures conservation form of convective terms on irregular grids by interpolating the variables appearing in staggered meshes is adopted on cylindrical coordinate formation. Computation was carried out for two kinds of Reynolds number, $10^5\;and\;1.5{\times}10^5$ defined by diameter of outer pipe and time-mean driving jet velocity. Results show that periodic vortex shedding from the jet mixing layer is profound and related unsteady flow characteristics prevail over the entire region. Spatial distribution of pressure and kinetic energy, fluctuation of static wall pressure, together with radial velocity components are examined in terms of instantaneous and time-mean point of views.
An experimental study is conducted to investigate the flow and heat transfer characteristics of a multi-tube inserted impinging jet. Four different multi-tube devices are tested for various nozzle-to-plate distance. Flow visualization by smoke-wire method and velocity measurements using a hot-wire anemometer are applied to analyze the flow characteristics of the multi-tube insert impinging jet. The local heat transfer coefficients of the multi-tube inserted impinging jet on the impingement surface are measured and the results are compared to those of the conventional jet. In multi-tube inserted system the multi-tube length plays an important role in the flow and heat transfer characteristics of the jet flow. With multi-tube insert of I3d4 and I6d4 which has relatively longer tube length than the multi-tube-exit of I3d1 and I6d1, the flow maintains its increased velocity far downstream due to interaction between adjacent flows. For the small H/D of 4, the local heat transfer coefficients of multi-tube inserted impinging jet are much higher than those of the conventional jet because the flow has higher velocity and turbulent intensity by the use of the multi-tube device. At large gap distance of H/D=12, also higher heat transfer rates are obtained by installing multi-tube insert except multi-tube insert of I3d1.
An experimental study on the unsteady effect of the extinction limit was performed in ethene jet diffusion flames. To impose the unsteadiness on jet flames, the amplitude and frequency of a co-flow velocity was varied, and the two inert gases, $N_2$ and $CO_2$, were used to dilute the oxidizer for extinguishing concentration. The experimental results shows that large amplitude of velocity induces a low extinguishing concentration, which implies that flow variation affects the blow out mechanism. Also, the flow oscillation effects under high frequency attenuates the flame extinction. These results means that flow unsteadiness extends the extinction limit and finally minimum extinction concentration by inert gases. When the Stoke's 2nd Problem is introduced to explain the flow unsteadiness on extinction concentration, the solution predicts the effect of amplitude and frequency of velocity well, and hence it is concluded the effect of low frequency velocity excitation was attributed only to flow effect.
In this study, we experimentally investigated that the optimization of pulsating jet to reduce the separated flow region behind the vertical fence. The vertical fence was submerged in the turbulent boundary layer in the circulating water channel and we applied phase averaged PIV method to measure the instantaneous velocity fields around the fence. One cycle of pulsating jet is divided into 20 phases and grabbed total 200 instantaneous velocity fields at each phase. The experiments were performed by varying the frequency, maximum jet velocity and the shape of pulsating jet wave. Pulsating jet was precisely made by piston-type pump controlled by the computer. The obtained results were compared with normal fence flow. From this study, we found there is the specific frequency which is effective in reducing the reattachment region.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제25권3호
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pp.637-643
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2001
Two-phase flow in a combustion chamber is experimentally analyzed according to the five different conditions in the Reynolds numbers of $1.02{\times}10^4$. As the height difference between the primary and secondary jets increases, the secondary has a little less effect on the primary one in the case on the same height difference, the primary jet is affects as the velocity of th secondary on increase. The primary-jet flow field cause the particle concentration since is controlled by the velocity of secondary jet, the height difference, and the angle of primary jet in the test section.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제25권2호
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pp.403-408
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2001
The flow characteristics of impinging jet flow are affected greatly by nozzle plate to distance. An sharp edge nozzle was used to achieve uniform mean velocity at the nozzle inlet, and its diameter is 10 mm(d). Therefore, the flow characteristics on the impinging jet plate can be changed largely by the control of main flow. In the parent study, we investigate the effects of main flow length, its variable is nozle plate to distances(12d, 10d, 8d, 6d and 4d)
PIV experiments were carried out to visualize the velocity distribution of the sweeping jet impinging onto a flat plate and kinematic behavior of the jet from the fluidic oscillator. Two parameters such as four different Re cases and four different jet-to-wall distances were examined. Time-resolved two dimensional PIV measurements were performed for both streamwise and normal planes respect to the jet axis. Ensemble averaged and phase averaged velocity fields were obtained for the tested range of parameters. The sweeping frequency of the jet increases linearly with increase of Re. The kinetic energy of the sweeping jet decreases as the distance from the jet to the impinging plate increases. In addition, turbulence flow is generated due to the swinging motion of sweeping jet, and various vortices such as primary and secondary vortex are observed near the impinging wall.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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