• 제목/요약/키워드: Particle loading ratio

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고체입자가 부상된 자유 횡분류 유동에 대한 전산모사 연구 (I) -2상 분류궤적과 운동량 전달기구- (Numerical Simulation Study on Gas-Particle Two-Phase Jets in a Crossflow (I) -Two-Phase Jet Trajectory and Momentum Transfer Mechanism-)

  • 한기수;정명균
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.252-261
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    • 1991
  • 본 연구에서는 2상 횡분류의 평균 유동특성을 비교적 정확히 예측할 수 있는 방법을 제시하는데 있다. 이를 위하여 2상 기체 분류속에 유입되는 자유흐름의 질량 유입을 Keffer와 Baines의 유입함수를 이용하기로 하며, 입자와 기체분류사이의 궤적 이탈을 고려하기로 한다. 이런 모델을 이용하여 2상 횡분류의 분출초기의 입자와 기 체분류의 속도비(particle to gas velocity ratio at the jet exit)가 유동에 미치는 영향을 알아보고자 한다.

Effect of Particle Loading Ratio and Orifice Exit Velocity on a Particle-Laden Jet

  • Paik, Kyong-Yup;Yoon, Jung-Soo;Hwang, Jeong-Jae;Chung, Jae-Mook;Bouvet, Nicolas;Yoon, Young-Bin
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제12권3호
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    • pp.296-304
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    • 2011
  • In order to design a shear coaxial injector of solid particles with water, basic experiments on a particle laden jet are necessary. The purpose of the present study is to understand the effect of particle loading ratio on the particle spray characteristics (i.e. spreading angle, distribution of particle number density, velocity profiles, and particle developing region length). Hydro-reactive Al2O3 particles with a primary particle diameter of 35~50 ${\mu}m$ are used in this experiment. An automated particle feeder was designed to supply constant particle mass flowrates. Air is used as the carrier gas. To determine the air velocity at the orifice exit, tracers (aluminum oxide, 0.5~2 ${\mu}m$ primary diameter) are also supplied by a tracer feeder. A plain orifice type injector with 3 mm diameter, and 20 mm length was adopted. Particle image velocimetry is used to measure the mean and fluctuating velocity components along the axial and radial directions.

Undrained cyclic shear characteristics and crushing behaviour of silica sand

  • Wu, Yang;Hyodo, Masayuki;Aramaki, Noritaka
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제14권1호
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    • pp.1-8
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    • 2018
  • This paper presents an investigation of the liquefaction characteristics and particle crushing of isotropically consolidated silica sand specimens at a wide range of confining pressures varying from 0.1 MPa to 5 MPa during undrained cyclic shearing. Different failure patterns of silica sand specimens subjected to undrained cyclic loading were seen at low and high pressures. The sudden change points with regard to the increasing double amplitude of axial strain with cycle number were identified, regardless of confining pressure. A higher cyclic stress ratio caused the specimen to liquefy at a relatively smaller cycle number, conversely producing a larger relative breakage $B_r$. The rise in confining pressure also resulted in the increasing relative breakage. At a specific cyclic stress ratio, the relative breakage and plastic work increased with the rise in the cyclic loading. Less particle crushing and plastic work consumption was observed for tests terminated after one cyclic loading. Majority of the particle crushing was produced and majority of the plastic work was consumed after the specimen passed through the phase transformation point and until reaching the failure state. The large amount of particle crushing resulted from the high-level strain induced by particle transformation and rotation.

고체 분말이 부상하는 2상 난류 수직관 유동에 대한 Lumley의 저항감소 모델의 적용 (II) - 열전달 기구 - (Application of Lumley's Drag Reduction Model to Two-Phase Gas-Particl Flow in a Pipe(II) - Mechanism of Heat Transfer-)

  • 한기수;정명균;성형진
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.214-224
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    • 1990
  • 본 연구에서는 현 저자의 이전의 연구를 확장하여 균일한 열유속을 갖는 2상 기체-고체입자 위 방정식에서 축 방향의 열전달은 반경 방향의 열전달보다 작아 무시 하였으며, 복사 열전달은 기체와 입자 사이의 온도 차이가 적어 무시하였다. 방정식 중 $F_{px}$$F_{pr}$ 은 2상 사이의 상호작용에 의한 단위부피당 축방향과 반경방향 의 저항력이며, 수직관의 열전달 특성을 부하도와 상대 입자 크기 $d_{p}$/D를 변화시 켜 가면서 조사하는 것이다.다.

An Analytical Study on the Gas-Solid Two Phase Flows

  • ;김희동
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.356-363
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    • 2012
  • This paper addresses an analytical study on the gas-solid two phase flows in a nozzle. The primary purpose is to get recognition into the gas-solid suspension flows and to investigate the particle motion and its influence on the gas flow field. The present study is the primal step to comprehend the gas-solid suspension flow in the convergent-divergent nozzle. This paper try to made a development of an analytical model to study the back pressure ratio, particles loading and the particle diameter effect on gas-solid suspension flow. Mathematical model of gas-solid two phase flow was developed based on the single phase flow models to solve the quasi-one-dimensional mass, momentum equations to calculate the steady pressure field. The influence of particles loading and particle diameter is analyzed. The results obtained show that the suspension flow of smaller diameter particles has almost same trend as that of single phase flow using ideal gas as working fluid. And the presence of particles will weaken the strength of the shock wave; the bigger particle will have larger slip velocity with gas flow. The thrust coefficient is found to be higher for larger particles/gas loading or back pressure ratio, but it also depends on the ambient pressure.

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정적하중 상태에서 포화된 실트질 모래의 액상화 거동 (Liquefaction Behaviour of Saturated Silty Sand Under Monotonic Loading Conditions)

  • 이달원
    • 한국농공학회논문집
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    • 제48권4호
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    • pp.67-74
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    • 2006
  • This study was carried out to investigate the liquefaction behaviour of saturated silty sand under monotonic loading conditions. The undrained soil tests were conducted using a modified triaxial cell and specimens were prepared using the moisture tamping method. Undrained triaxial compression tests were performed at different confining pressures, void ratios and overconsolidation ratios and the samples were sheared to axial strains of about 20% to obtain monotonic loading conditions. It is shown that increasing confining pressures, void ratios and overconsoildation ratios increases the deviator stress, but it has no effect on increasing the dilatant tendencies. It is shown that complete static liquefaction was observed regardless of increases in the confining pressure, void ratio and overconsolidation ratio. Therefore, the confining pressure, void ratio and overconsoildation ratio does not provide significant effects on the liquefaction resistance of the silty sand. The presence of fines in the soil was shown to greatly increase the potential for static liquefaction and creates a particle structure with high compressibility for all cases.

입자부상 동축 분사기에서 입자로딩비가 유동 특성과 입자분포에 미치는 영향에 대한 연구 (Effect of Particle Loading Ratio on Fluid Characteristics and Particle Distribution in Particle-laden Coaxial Jet)

  • 윤정수;윤영빈
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.9-19
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    • 2015
  • 초공동 수중운동체의 연료 및 산화제 분사기 설계를 위한 동축형 분사기를 이용한 입자 부상유동의 특성에 대한 실험적 연구가 수행되었다. 입자와 유동의 특성을 계측하기 위하여 $1{\mu}m$$42{\mu}m$의 입자를 동시에 분사하였다. 작은 입자($1{\mu}m$)와 큰 입자($42{\mu}m$)는 각각 유동장와 연료의 특성을 대표한다. 작은 입자는 PIV 기법을 사용하고 큰 입자는 PTV 기법을 통하여 속도장을 측정하였다. 이를 통하여 입자의 로딩비가 증가 할수록 유동의 축방향 속도 변화가 크다는 것을 알 수 있었고, 입자 분포는 높은 와도를 지니는 혼합영역 바깥 부분에 주로 분포한다는 것을 알 수 있다.

Performance Evaluation of Gas Cleaning Industrial Filters using a Bi-Modal Test Aerosol for Dust Loading Studies

  • Lee, Jae-Keun;Kim, Seong-Chan;Benjamin Y.H. Liu
    • 에너지공학
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    • 제5권2호
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    • pp.131-137
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    • 1996
  • Typical size distribution of emission particulates is bi-modal in shape with particles in the fine mode (< 2.0 $\mu\textrm{m}$) and the coarse mode. An experimental study of pressure drop across the industrial gas cleaning filters has been conducted using particle mixture of fine alumina and coarse Arizona dusts with a rotating aerosol disperser to generate the bi-modal test aerosol. Pressure drop increased linearly with increasing mass loading. The pressure drop was found to be strongly dependent upon the mass ratio of fine to coarse particles. The smaller the mass ratio of fine to coarse particles and the higher face velocity are, the faster pressure drop rises. The fine particles and the greater inertia of the particle moving fast would cause a denser cake formation on the filter surface, resulting in a greater specific resistance to the gas flow.

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음속 및 초음속 노즐을 통한 Gas-Solid Suspension 유동에 대한 해석적 연구 (Analytical Study on the Gas-Solid Suspension Flows through Sonic and Supersonic Nozzles)

  • ;;김희동
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.9-17
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    • 2013
  • Gas-solid suspension 유동에서의 입자운동과 그 운동이 유동장에 미치는 영향을 명시하고, 이 유동에 대한 이해를 얻기 위해 많은 연구가 수행 되어 왔다. 본 논문에서는 gas-solid suspension 유동에 대한 노즐의 입구/출구 압력비, 입자/기체 부하, 입자의 직경에 따른 영향 등을 연구하기 위한 분석적 모델을 개발 하였다. 노즐을 통한 유량, Mach수, 추력계수 및 정압 변화에 대한 입자/기체 부하의 영향을 분석하였다. 그 결과로부터 입자의 존재로 인해 충격파의 강도가 줄어드는 것으로 판단되며, 입자직경이 커질수록 속도는 작아지고, slip velocity는 커지게 될 것이다. 또한, 더 작은 직경의 입자에 대한 suspension 유동은 이상기체에 대한 단상유동의 결과와 같은 경향이 나타나며, 주위 압력에 따라 더 큰 입자/기체 부하나 배압비에 대한 추력계수가 더 크게 나타났다.

Vaned Wheel Atomizer에 의한 CWM 미립화 (Vaned Wheel Atomization of CWM)

  • 김성준;김용선
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.974-982
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    • 1992
  • 본 연구에서는 Wheel 미립화기로 CWM을 분사시켰을때 Vane의 형태가 혼합연료 방울의 크기분포에 미치는 영향을 실험적으로 연구하는 것이며 그 연구 내용을 요약하 면 다음과 같다. .Vane의 형상계수(Aspect ratio)가 연료방울의 크기분포에 미치는 영향 .Vane의 각도가 연료방울의 크기분포에 미치는 영향 .미분탄 부하도와 연료방울의 SMD변화 .미분탄 분포의 평균크기변경에 따른 연료방울의 SMD변화 위에서 형상계수라함은 Vane의 출구직경(d)와 Vane의 출구길이 (L)의 비(L/d)를 의미 하고 있다.