• 제목/요약/키워드: Nozzle Position

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복합발전 가스터빈 연소기용 저선회 노즐의 연료 분사 위치에 따른 배기배출 및 연소진동 특성 (Emissions and Combustion Dynamics with Fuel Injection Position for Low-swirl Nozzles of Gas Turbine Combustor)

  • 황정재;이원준;김민국;김한석
    • 한국가스학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.37-44
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    • 2022
  • 본 연구에서는 SN(Swirl Number)는 같지만 코어부와 스월러부의 질량유량비(m)가 다른 저선회 노즐 2종을 설계하여 상압 연소성능 시험을 수행하였다. 각 노즐에 대해 단열화염온도에 따른 연소성능 실험을 수행하였고 화염구조 특성, NOx 배출 특성, 연소진동 모드를 파악하였다. 화염구조가 크게 차이가 있었지만 CO 배츨 특성은 유사하였고 NOx 배출 특성도 화염구조보다는 연소진동과 더 큰 관련성이 있음을 보였다. 연료노즐의 위치를 변경하여 대류지연시간을 조절하면서 연소진동 및 NOx 배출 특성을 파악하였는데 대류지연시간이 연소진동 주기의 (3+4n)/4±1/4 (n=0,1,2,...) 영역에 들어올 때 진소진동이 강하게 나타나고 반대의 경우는 연소진동이 아주 약하게 발생함을 확인하였다.

인쇄 속도 향상과 화질 개선을 위한 잉크젯 프린터 헤드의 액적 분사 신호 타이밍 제어 (A Jet Strobe Signal Timing Control of Ink Jet Printer Head for Enhancement of Printing Speed and Quality)

  • 조영완
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.1727-1734
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    • 2011
  • 본 논문에서는 잉크젯 프린터의 고품질 인쇄 및 인쇄 속도 향상을 위하여 헤드 노즐로부터 분사된 잉크 액적의 위치 제어 정밀도를 향상할 수 있는 방법을 제안한다. 샤프트를 따라 이동하고 있는 캐리지에 탑재된 잉크젯 프린터 헤드의 노즐로부터 분사 신호에 동기되어 분사된 액적의 운동 방정식을 수립하고 이로부터 액적이 용지에 도달하는 궤적을 모델링하여 탄착지점을 예측함으로써 분사 액적을 원하는 지점에 정확하게 탄착시키도록 액적 분사 신호의 타이밍을 제어하는 방법을 제안한다. 캐리지의 위치 신호와의 단순 동기에 기반을 둔 기존의 분사 제어 방법에 비해 본 논문에서 제안하는 방법은 이동하는 캐리지의 속도를 고려하여 분사 타이밍을 보상하므로 캐리지의 속도 변동에 대해서도 보다 정확한 위치 제어가 가능하여 고품질 인쇄를 구현할 수 있을 뿐만 아니라 방향 전환을 위한 가감속 구간에서도 프린팅을 가능하게 하므로 동일한 인쇄 영역에 대해서 캐리지의 이동 경로가 짧아져 인쇄 속도를 향상시킬 수 있다.

액체 램제트 엔진의 3차원 분무 및 연소 반응 해석 (Analysis of Three Dimensional Liquid Ramjet Engine with Spray and Combustion)

  • 오대환;임상규;손창현;이충원
    • 한국추진공학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.18-24
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    • 1999
  • 액체 램제트 연소기는 흡입공기와 분무, 혼합 그리고 이에 따른 연소 등 일련의 과정에 따라 다수의 복잡한 현상들이 상호 밀접하게 관련되어 있으며, 이러한 반응 및 비반응 유동 특성을 파악하기 위해서 2차원 및 3차원 연소기 형상에 대해서 수치적 실험을 수행하였다 격자구성은 연소기에 공기를 공급하고 연료를 분무하는 공기 유입관 영역과 연소실 영역, 그리고 출구 대기 영역으로 나누어 격자를 생성시켰다. 비반응 유동해석을 통해서 연소실내의 선회영역 유동특성은 2차원과 3차원이 크게 차이가 남을 알 수 있었다. 반응 유동 해석에서는 분무 모델의 적용 유무에 따라 연소 형태가 크게 변화하였다. 연료의 분사위치를 유입관의 위쪽에 준 경우와 아래쪽에 준 두 가지 경우를 비교하였으며, 유입관의 아래쪽에 연료의 분사위치를 준 경우가 연소의 안정화에 필요한 재순환 영역으로의 연료의 유입이 잘 되어 유입관 위쪽에 연료를 분사시키는 것보다 좋은 분사위치임을 알 수 있었다.

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MILD 연소 폐기물 소각로에서 배기가스 재순환 흡입구 위치에 따른 유동 특성 연구 (A study on the flow characteristics in a MILD combustion waste incinerator with the change of flue gas recirculation inlet location)

  • 하지수;심성훈;정응호
    • 에너지공학
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    • 제23권3호
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    • pp.51-57
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    • 2014
  • MILD 연소는 고온의 배기가스가 연소로 내에 유입되는 연료와 공기의 혼합물과 고온의 배기가스 가 만나는 위치에 따라 질소산화물 저감 특성이 많은 영향을 받는다. 본 연구에서는 폐기물소각로에 적용한 MILD 연소로에서 배기가스 재순환 여부에 따른 유동 특성과 배기가스 재순환 위치에 따른 유동 특성을 살펴보아 최적의 배기가스 재순환 위치를 선정하는 것을 목적으로 하였다. 본 연구의 전산 해석의 결과는 배기가스 재순환이 없는 경우에는 수직 격벽 상부의 단면에서 속도 분포는 수직 격벽 바로 상부에 큰 속도가 있고 더 상부는 역류가 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 배기가스 재순환이 있는 경우는 상부 자유공간에서의 유동 균일도를 수직 격벽 상부 단면에서의 x 방향 속도의 %RMS 값으로 비교하였으며 재순환 흡입구 위치가 자유공간 우측 상단에 위치한 경우가 %RMS 값이 57.4%로 가장 작은 값을 가지며 따라서 가장 효과적임을 알 수 있었다.

절삭유 분사위치에 따른 STS316L의 밀링가공 특성 개선 (Improvement of STS316L Milling Characteristics According to Coolant Spray Position)

  • 김수환;박민수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권5호
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    • pp.427-433
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    • 2017
  • 고강도 재료나 열전도성이 낮은 재료의 밀링 가공시 가공 부위에서 발생하는 높은 마찰열로 인해 공구 파손 등이 심각하게 발생할 수 있으므로 절삭유 공급이 매우 중요하다. 기존의 절삭유 공급 방식은 수동식 관절 구조를 활용한 방법으로 과도한 양을 분사함에도 불구하고 효과적인 결과를 얻기 힘들었다. 또한, 작업 중 비산으로 인해 작업장 환경에도 큰 악영향을 미쳤다. 이에 본 연구에서는 자동으로 분사 위치 조절이 가능한 장치에 기반하여 절삭유 분사위치에 따른 STS316L 의 밀링가공 특성을 분석하였다. 그 결과, 절삭유 공급 위치 변화에 따라 공구 마모와 표면 거칠기 변화가 관찰되었으며 이를 통해 제작된 장치의 효용성을 보였다.

비예혼합 선형 와환에서의 화염 전파 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Flame Propagation along Non-premixed Vortex Tube)

  • 양승연;노윤종;정석호
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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    • pp.864-870
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    • 2001
  • Flame propagation along vortex tube was experimentally investigated. The vortex tube was generated by the ejection of propane from a nozzle through a single stroke motion of a speaker and the ignition was induced from a single pulse laser. Non-reactive flow fields were visualized using shadow technique. From these images, vortex ring size and translational velocity were measured in order to determine the ignition time and position. Flame structure and flame speed were measured using high speed CCD camera. Flame speed was accelerated during the initial stage of flame kernel growth, and reached near constant value during steady propagation period. Near the completion of propagation, flame speed was decelerated and then extinguished. Flame speed along the non-premixed vortex tube was found to be linearly proportional to circulation, which was similar to that of the flame propagation along premixed vortex ring. Ignition position minimally affects the propagation characteristics. These imply that flame is propagating along the maximum speed locus expected to be along stoichiometric contour and also support the existence of tribrachial flames.

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메탈 프린팅용 압전액추에이터의 특성개선 (Characteristics Improvement of a PZT Actuator for Metal Printing)

  • 윤소남;함영복;김찬용;박평원;강정호
    • 동력기계공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.162-167
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    • 2005
  • The purpose of this paper is to improve the hysteresis characteristics of a stack type piezoelectric actuator using system identification and tracking control. Recently, several printing methods that are cost less and faster than previous semiconductor processes have been developed for the production of electric paper and RFID(Radio Frequency IDentification). The system proposed in this study prints by spraying the molten metal. And this system consist of a nozzle, heating furnace, operating actuator and an XYZ 3-axis stage. As an operating system, the piezoelectric(PZT) actuator is a very useful tool for position control of the metal printing system. However, the PZT actuator has a hysteresis nonlinearity due to the ferroelectric characteristics of the PZT element. This hysteresis causes problem position control characteristics in the system and deteriorates the performance of the system. In this study, an investigation was conducted to improve the hysteresis characteristics of the PZT actuator that has an output displacement for the input voltage. In order to reduce the hysteresis nonlinearity of the PZT actuator, this proposed a inverse hysteresis model and a mathematic modeling method that can express the geometric relationship between voltage and displacement. In addition, system identification and PID control methods were examined. Also, it was confirmed that the proposed control strategy gives good tracking performance.

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비접촉식 웨이퍼 그리퍼용 공압 파지식 헤드 설계 (Design of the Air Pressure Pick-up Head for Non-Contact Wafer Gripper)

  • 김준현
    • 한국생산제조학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.401-407
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    • 2012
  • The recent manufacturing process in the thin wafers and flat panel necessitate new approaches to reduce handling fragile and surface-sensitive damage of components. This paper presents a new pneumatic levitation for non-contact handling of parts and substrates. This levitation can achieve non-contact handling by blowing air into an air pressure pick-up head with radial passages to generate a negative pressure region. Negative pressure is caused by the radial air flow by nozzle throat and through holes connecting to the bottom region. The numerical analysis deals with the levitational motion with different design factors. The dynamic motion is examined in terms of force balance(dynamic equilibrium) occurring to the flow field between two objects. The stable equilibrium position and the safe separation distance are determined by analyzing the local pressure distribution in the fluid motion. They make considerable design factors consisting the air pressure pick-up head. As a result, in case that the safe separation distance is beyond 0.7mm, the proposed pick-up head can levitate stably at the equilibrium position. Furthermore, it can provide little effect of torque, and obtain more wide picking region according to the head size.

음향에너지를 이용한 내부 혼합형 이유체 분사노즐의 분무특성 (Spray Characteristics of Internal-Mixing Twin-Fluid Atomizer using Sonic Energy)

  • 조형건;강원수;석지권;이근선;이충원
    • 한국분무공학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.32-41
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    • 1999
  • In this research, internal-mixing twin-fluid atomizer using sonic energy is designed and manufactured. We are trying to intimate high efficiency twin-fluid atomizer to obtain good liquid atomization in the low pressure region. Define of geometric form of atomizer, characteristics of spray is influenced by position, depth and height variation of cavity resonator, variation of sound intensity and resonant sound frequency with liquid flow rate. The liquid atomization is promoted by multi-stage disintegration of mixing flow of gas with liquid and the optimum condition of position and depth of cavity resonator according to sonic energy is obtained from the condition at a=2.5mm and L=2mm. The velocity distribution of droplets shows negative value due to recirculation region at the center of axial, and as the radial direction distance is far, the velocity distribution of droplets decrease slowly after having a maximum value. However velocity and SMD show nearly uniform distribution at the down stream and as result compared to Nukiyama and Tanasawa's equation. atomization of mixing flow with air and liquid dispersing from the outlet of the nozzle is promoted by the effect of collision at the cavity resonator.

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충돌수분류(衝突水噴流)에 의한 원통내면(圓筒內面)에서의 열전달증진(熱傳達增進)에 관한 연구(硏究) (Augmentation of Heat Transfer for Circular Water Jet Impinging on a Cylindrical Inner Surface)

  • 엄기찬;우창기;최국광;서정윤
    • 설비공학논문집
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    • 제2권4호
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    • pp.279-287
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    • 1990
  • An experimental study of the heat transfer characteristics between circular water jet and cylindrical inner surface is presented. The ratios of the semi-cylinder's inner diameter and the nozzle outlet diameter were varied parametrically, as were the Reynolds number and the supplementary water heights. The measurements showed that cirucmferential distribution of the heat transfer coefficient peaked at the stagnation point and, there occurred a kind of a secondary maximum of heat transfer that moved toward to stagnation point as the ratio d/D increased. The local heat transfer coefficient increases as the Reynolds number becomes larger, and the rate of increase is subjected to the influence of d/D & position of angle. Also, optimum heights of supplementary water which brings about the augmentation of heat transfer are S/D=1 for the stagnation point, the position of $15^{\circ}$ & $30^{\circ}$ angle, but for the positions of $45^{\circ}$ angle (d/D=10~11.67), $60^{\circ}$ & $75^{\circ}$ angle, the heat transfer coefficients in the case of using supplementary water are smaller than simple jet (S/D=0).

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