• 제목/요약/키워드: Separated bubble

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옵셋 스트립 휜의 휜피치가 고 Prandtl 유체 열전달 특성에 미치는 영향 (A Study on the Effect of Fin Pitch of Offsets Strip Fin on Heat Transfer of High Prandtl Fluid)

  • 강덕종;양대일;전승환;정형호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제26권1호
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    • pp.83-89
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    • 2002
  • In the present study, heat transfer characteristics of oil flow over offset strip fins were predicted by the numerical methods. Oil flow in the plate-fin passage was idealized by 2 dimensions. The flow patterns and heat transfer characteristics were predicted in details. Numerical results shows that the average convective heat transfer coefficients are almost independent on the raws of fins and affected by fin pitches. At the rear face of fin, there exists minimum point of heat transfer coefficients where stream are separated from the fin surfaces. The convective heat transfer coefficients were effected by separation bubbies which appeared at the wake region of offset strip fins.

초음속 발사체 선두 팽창부의 레이놀즈수 변화에 따른 천이 유동 해석 (Transition Flow Analysis According to the Change of Reynolds Number for Supersonic Launch Vehicle Fairing Expansion Area)

  • 신호철;박수형;변영환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.367-375
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    • 2017
  • 본 연구에서는 초음속 영역에서의 해머헤드형 노즈 페어링을 포함하고 있는 발사체 선두부에 대한 RANS 전산해석을 수행하였다. 층류, 완전 난류, 천이 모델을 이용한 2차원 축대칭 해석을 수행하여 실험 결과와 비교하였다. 레이놀즈수의 변화에 따라서 다른 유동현상이 나타남을 확인하였다. 높은 레이놀즈수에서는 경계층이 난류가 되어 발사체 표면에서 박리가 되지 않는다. 낮은 레이놀즈수 조건에서는 해머헤드형 노즈 페어링의 팽창-압축 모서리에서 경계층의 박리와 재부착으로 층류 박리 거품이 만들어진다. 받음각이 있는 3차원 계산에서 층류 박리 거품으로 발생되는 와류 구조를 확인할 수 있었다. 레이놀즈수에 따른 박리 거품을 예측하기 위해서 난류 천이를 고려해야 함을 확인할 수 있었다.

지면 운동에 따른 정사각주 후류의 와류 유동장 수치 해석 Part I. 고정 지면과 이동 지면 비교 (Numerical Analysis of the Vortex Shedding past a Square Cylinder with Moving Ground)

  • 김태윤;이보성;이동호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.1-7
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    • 2005
  • 비압축성 평균 Navier-Stokes 방정식에 $\varepsilon{-SST}$ 난류 모델을 적용하여 정사각주 주위 유동과 지면의 간극 유동을 해석하였다. 지면이 운동할 경우에는 지면의 박리 전단층의 강도가 약화되어 사각주 상/하부의 박리 전단층 상호 작용을 촉진시키므로 고정 지면에 비하여 더 낮은 간극에서도 와류 배출이 발생한다. 지면 효과를 고려할 경우 고정 지면의 경우와는 달리 지면의 박리 거품이 존재하지 않게 되고, 이로 인하여 2차 박리 주파수는 나타나지 않는다. 이와 더불어 지면이 운동할 경우 고정 지면에 비해 더 높은 와류 배출 주파수와 공력 계수가 나타남을 확인하였다.

Ceramic Bubble Plate를 이용한 $C_2H_5OH-Ca(OH)_2-CO_2$계의 탄산칼슘 생성 및 결정화 연구 (Formation and Crystallization of Calcium Carbonate in $C_2H_5OH-Ca(OH)_2-CO_2$ System by Ceramic Bubble Plate Reactor.)

  • Ahn, Ji-Whan;Park, Chan-Hoon
    • 자원리싸이클링
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    • 제5권3호
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    • pp.56-64
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    • 1996
  • 탄산칼슘의 다형 제어를 목적으로 합성 음료, 의약품 등으로서도 폭넓게 이용되고 있는 ${C_2}{H_4}{OH}$계에서 수산화칼슘을 현탁시키고 감미제, 의약품 등의 용도로서도 이용되고 있는 에틸렌글리콜을 첨가하면서 탄산칼슘 생성 및 탄산칼슘 다형결정화 특성에 대해 연구하였다. 세라믹 bubble plate를 부착 제작한 반응기를 사용하여 $CO_2$gas와 반응 진행시 전기전도도의 연속 측정을 통해 변화시점에서 일부 현탁액을 분리 분말화하여 X선 회절 및 전자현미경을 통해 중가 생성물과 이들이 각각 Vaterite, Aragonite, Calcite로 전이됨을 확인하였다. ${C_2}{H_4}{OH}$에 대한 에틸렌글리콜 첨가를 10 vol%로 하여 500ml의 반응 현탁액에 10~50g의 수산화칼슘 첨가 변화에 따른 생성물을 조사하였다. 결정화단계에서 수산화칼슘 10g 첨가시를 제외하고는 모든 조건에서 겔화(gelation)가 일어나며 그 생성 유지시간은 수산화칼슘 양이 많아질수록 짧아짐을 관찰할 수 있었다. 상온 상압하에서 생성되기 어려웠던 Vaterite가 $Ca(OH)_2$의 30g 첨가반응계에서 구형으로 생성됨을 확인할 수 있었다. 이는 칼슘계, 흡착제 등의 가능성을 부여한 복합재료로서의 Vaterite 합성을 상온 상압화에서${C_2}{H_4}{OH}$ 계에서 다형제어 할 수 있음을 보여주었다. 탄산칼슘의 동질이상중 Vaterite는 준안정상이고 분말화 과정에서 이미 Calcite로 전이되기 쉬우나 G5 glass filter와 vacuum drier를 사용하여 안정적인 구형의 Vaterite을 확인할 수 있었다.

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난류 경계층에 잠긴 수직벽 주위 유동의 2차원성 연구 (Experimental Investigation of Two-dimensionality of Flow around the Vertical Fence Submerged in a Turbulent Boundary Layer)

  • 차재은;김형우;김형범
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.13-18
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    • 2010
  • An experimental investigation of the flow around a vertical fence was carried out using a PIV velocity field measurement technique. The vertical fence was embedded in a turbulent boundary layer. The instantaneous velocity fields measured at cross-sectional planes reveal complex longitudinal vortices that vary in size and strength, developing from the upstream location. In the instantaneous vorticity and velocity field data, the shear flow separated from the fence top is highly turbulent and shows unsteady flow characteristics. The topography of the ensemble averaged velocity fields, especially the separation bubble formed behind the fence, shows that the spatial distributions of streamwise velocity (U) and vertical (V) are symmetric, the spanwise velocity (W) is skew-symmetric with respect to the central xy-plane(z=0).

옵셋 스트립 휜에서 오일유동의 열전달 특성에 관한 연구 (A Study on the Heat Transfer Characteristics of Oil Flow over Offset Strip Fins)

  • 양대일;정형호
    • 설비공학논문집
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    • 제13권11호
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    • pp.1134-1140
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    • 2001
  • In the present study, heat transfer characteristics of oil flow over offset strip fins were predicted by the numerical methods. Oil flow in the plate-fin passage was idealized by 2 dimension. Power law scheme and SIMPLE algorithm were used for convective diffusion formulation and pressure term respectively. Governing equations were discretized by control volume formulation. The flow patterns and heat transfer were predicted in details. The convective heat transfer coefficients were affected by separation bubbles which appeared at the wake region of offset strip fins.

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아음속 횡단류로 분사되는 이상유동 제트의 분무특성 (Spray Characteristics of Two-Phase Flow Jets into a Subsonic Crossflow)

  • 이근석;이원구;윤영빈;안규복
    • 한국분무공학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.27-34
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    • 2019
  • An experimental study on the spray characteristics of aerated-liquid jets discharged from effervescent injectors to a subsonic crossflow was conducted to investigate effects of a gas to liquid mass ratio (GLR) and a ratio of the orifice length to the diameter (L/d). The present effervescent injectors consist of a plain orifice injector and an aerator. To analyze breakup length and spray trajectory, instantaneous spray images were taken by a high speed camera. As the GLR increased, the spray penetration became higher under the same liquid mass flow rate and the breakup length became shorter due to the bubble expansion or the annular liquid film breakup. To predict the spray trajectory of two-phase flow jets into the crossflow, the homogeneous and the separated flow models were compared.

BNR 하수처리시스템에서 효과적 고형물 분리를 위한 DAF 공정의 적용과 처리특성 (Treatment Characteristics and Application of DAF Process for Effective Solid Separation in BNR Municipal Wastewater Treatment System)

  • 곽동희;유대환
    • 상하수도학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.267-276
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    • 2010
  • Many plants have been improved to adapt the target of the biological treatment processes changed from organics to nutrients since the water quality criteria of effluent was reinforced and included T-N and T-P for the municipal wastewater treatment plant. To meet the criteria of T-N and T-P, the conventional biological reactor such as aeration tank in activated sludge system is changed to the BNR (biological nutrient removal) processes, which are typically divided into three units as anaerobic, anoxic and oxic tank. Therefore, the solid separation process should be redesigned to fit the BNR processes in case of the application of the DAF (dissolved air flotation) process as an alternatives because the solid-liquid separation characteristics of microbial flocs produced in the BNR processes are also different from that of activated sludge system as well. The results of this study revealed that the microbial floc of the anaerobic tank was the hardest to be separated among the three steps of the unit tanks for the BNR processes. On the contrary, the oxic tank was best for the removal efficiency of nutrients as well as suspended solid. In addition, the removal efficiency of nutrients was much improved under the chemical coagulation treatment though coagulation was not indispensable with a respect to the solid separation. On the other hand, in spited that the separation time for the microbial floc from the BNR processes were similar to the typical particles like clay flocs, over $2.32{\times}10^3$ ppm of air volume concentration was required to keep back the break-up of the bubble-floc agglomerates.

POD를 이용한 구조기본단면 주변 비정상흐름장 특성에 관한 연구 (Study on Unsteady Flow Field around Rectangular Cylinders using Proper Orthogonal Decomposition (POD))

  • 이재형;마츠모토 마사루
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.751-759
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    • 2008
  • 본 연구에서는 구조적 기본단면인 사각단면중에서 B/D=2,3,4,5 단면을 대상으로 단면주위 흐름상태가 단면의 공기력 특성에 미치는 영향을 살펴보고, 정지/진동하는 B/D=4 사각실린더 주위의 비정상압력장에 POD해석을 도입함으로써 흐름패턴에 따른 POD해석의 고유벡터를 규정하고 실린더 주위 흐름장 안에 공존하는 서로 다른 흐름패턴의 상호간섭과 물리적 모드분해에 관하여 검토하였다. POD해석의 고유벡터 비교를 통해서 칼만와류는 박리버블에 의해서 거의 영향받지 않지만 칼만와류는 단면후류부에서 박리버블의 발달에 상당히 간섭하고 있음을 확인하 였다. 변장비(B/D=2,34,5) 변화에 따른 ${dC_L/d\alpha}$, ${H_1^{*}}$의 정(+)부(-)의 차이, 즉 갤로핑현상에 대한 안정/불안정성은 박리전단층의 재부착에 깊은 관련이 있는 것으로 판단되며 B/D=3,4에서 시간평균적으로 재부착하던 주위흐름장이 칼만와류의 방출을 제어하면 재부착하지 않는 것으로 생각된다. 즉, 칼만와류의 억제는 후류부에서 박리전단층의 곡률이 작아지도록 간섭하고 단면에 있어서 elongation효과를 나타낸다.

CPFD 시뮬레이션을 통한 Shroud 노즐 및 수직 구조물이 설치된 기포 유동층 반응기 내에서의 기포 흐름 해석 (CPFD Simulation of Bubble Flow in a Bubbling Fluidized Bed with Shroud Nozzle Distributor and Vertical Internal)

  • 임종훈;배건;신재호;이동호;한주희;이동현
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권5호
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    • pp.678-686
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    • 2016
  • 본 연구에서는 내경 0.3 m, 높이 2.4 m인 기-고 유동층 반응기 내에서 수직 방향의 내부 구조물과 shroud 노즐 분산판이 기포 흐름에 미치는 영향을 CPFD (Computational Particle-Fluid Dynamics)를 이용하여 모델링을 수행하였다. 층 물질로는 Metal-grade 실리콘 입자(MG-Si)가 사용되었으며 $d_p=149{\mu}m$, ${\rho}_p=2,325kg/m^3$, $U_{mf}=0.02m/s$이다. 전체 층물질의 양은 75 kg이며 정적층(static bed) 높이는 0.8 m이다. 수직 내부 구조물이 기포 상승속도에 미치는 영향을 파악하였다. 내부 구조물이 분산판으로부터 0.45 m 높이에 설치되었을 때 기포의 분쇄가 일어났다. 유동층의 압력강하 및 수직 고체체류량 분포는 내부 구조물의 영향을 크게 받지 않는 것으로 나타났다. 하지만 내부 구조물이 제트에 너무 가까운 경우 기포가 분쇄되지 않고 내부 구조물을 우회하여 상승하였으며 내부 구조물이 없는 경우나 0.45 m 높이에 설치된 경우에 비해 더 빠른 속도로 상승하였다.