• 제목/요약/키워드: Slit-nozzle

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Slit-jet 노즐을 통해 분사되는 초음파 무화 액체연료 화염의 거동 (Behavior of the Ultrasonically-atomized Liquid-fuel Flame Injected through a Slit-jet Nozzle)

  • 김민철;김민성;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.1-10
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    • 2018
  • 초음파 진동자에 의해 미립화된 탄화수소계 액체연료를 분사하는 버너에서 생성되는 화염의 거동을 고찰하기 위한 실험이 수행되었다. 고속카메라와 열화상 카메라를 이용하여 slit-jet 버너에서 생성된 화염과 연소장 이미지를 획득하였으며, 후처리 과정을 통해 화염과 연소장의 구조변이를 면밀히 분석하였다. 그 결과, 수송기체 유량이 증가하면 연소반응이 촉진되어 연소반응영역이 신장되고, 반응온도가 증가하였다. 또한, 시간 변화에 따른 가시화염과 IR 연소장의 거동변화 비교를 통해 화염의 진동원인을 고찰하였으며, 화염면적의 FFT분석을 통해 생성화염의 진동주파수도 확인하였다.

정상초음파장의 위치에 따른 초음파 무화 케로신 부상화염의 거동 (A Behavior of the Ultrasonically-atomized Kerosene Lifted-flame According to the Position of Ultrasonic Standing-wave Field)

  • 배창한;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.1-8
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    • 2023
  • 본 연구는 수송기체 유량 및 정상초음파장의 가진 위치에 따른 초음파 무화 케로신 화염의 거동을 분석하기 위해 수행되었다. Slit-jet 노즐을 빠져나오는 에어로졸의 연소장은 DSLR, ICCD 및 초고속 카메라와 슐리렌 기법을 통해 가시화되었으며, 연료소모량은 정밀저울을 통해 측정되었다. 그 결과, 정상초음파장 경계영역에서 화염이 갇히고, 정상초음파장의 위치가 높아질수록 연료소모량은 감소하였다.

후방 박리기포 감소를 위한 맥동제트의 최적화 연구 (Optimization Study of Pulsating Jet to Reduce the Separation Bubble behind the Fence)

  • 최영호;강인수;김형범
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.53-58
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    • 2008
  • We carried out the experiments which controled the periodic jet in front of the fence to alter the fence wake. The experiments were performed in circulating water channel and the vertical fence was submerged in the boundary layer. The frequency, jet nozzle distance and speed of jet passing the slit were investigated. Each case divided into 20 phases and phase-averaged results were compared with uncontrolled fence flow. From the results, we found the specific frequency and nozzle distance which were good for reducing the reattachment length. In this case, the reattachment length was decreased 35% compared with the uncontrolled fence flow.

툴 체인지 방식 멀티 노즐 3D프린터의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Tool Change Multi-nozzle FDM 3D Printer)

  • 석익현;박종규
    • 한국기계가공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.38-44
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    • 2021
  • To cater to the transition from single-color to multicolor/multi-material printing, this paper proposes a cartridge-replacing type multi-nozzle Fused Depositon Modeling(FDM) three-dimensional (3D) printer. In the test printing run, tool change failure/wobble/layer shift occurred. It was confirmed that improper support was the cause of this tool change failure. As a solution, spline and electromagnetic cartridges were designed. Wobble was caused by machine vibration and the motor stepping out. To minimize wobble, an additional Z-axis was installed, and the four-point bed leveling method was used instead of the three-point bed leveling method. The occurrence of layer shift was ascribed to the eccentricity of the Z-axis lead screw. Therefore, slit coupler was replaced with an Oldham type. In addition to the mechanical supplementation, the control environment was integrated to prevent accidents and signal errors due to wire connections. Before the final test printing run, a rectifier circuit was added to the motor to secure precise control stability. The final test printing run confirmed that the wobble/layer shift phenomenon was minimized, and the maximum error between layers was reduced to 0.05.

Slit-jet 노즐을 통해 분사되는 탄화수소계 액체연료 분무의 연소특성 (Combustion Characteristics of the Atomized Hydrocarbon Liquid-fuel Spray Injected through a Slit-jet Nozzle)

  • 김민성;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.43-49
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    • 2016
  • 초음파 진동자에 의해 미립화된 탄화수소계 액체연료를 분사하는 버너(burner)의 연소특성을 고찰하기 위한 실험이 수행되었다. DSLR 카메라를 이용하여 미립화된 액체연료의 화염형상을 획득하였고, 이미지 후처리를 통해 그 구조를 면밀히 분석하였다. 또한 열전대를 이용하여 연소장의 온도도 측정하였다. 그 결과, 버너 내부에 주입되는 수송가스의 질량유량과, 초음파 진동자의 진폭에 비례하여 화염의 크기가 커졌다. 또한, 버너 작동조건의 변이에 따른 연소장의 온도분포를 측정, 제시한다.

Slit-jet 노즐을 통과한 초음파 무화 에어로졸 화염에 정상초음파가 미치는 영향 (Effects of Ultrasonic Standing Wave on the Ultrasonically-atomized Aerosol Flame Injected through a Slit-jet Nozzle)

  • 안현종;강윤형;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.53-60
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    • 2020
  • 액체연료 분무 연소에서 화염 외부에 정상초음파 가진을 통해 압력장을 조절함으로써 초음파 무화액체연료 화염에 미치는 초음파 가진의 영향을 관찰하는 실험을 수행하였다. 초음파에 의해 미립화된 케로신 에어로졸화염은 초고속카메라, DSLR 그리고 슐리렌 촬영기법을 이용하여 가시화하였다. 연소시 소모된 연료량은 정밀유량측정법으로 계측하였고, 이를 통해 수송기체 공연비를 구할 수 있었다. 실험결과, 2차화염영역에 정상초음파를 가함에 따라 액체연료 에어로졸의 연소반응률이 증대되는 것을 관찰할 수 있었다.

Numerical Investigation of Bubble Characteristics in a Two-Dimensional Fluidized Bed

  • Kang, Kyung-Tae;Kook, Jeong-Jin;Park, Seung-Ho
    • 한국연소학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.52-57
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    • 2002
  • A numerical investigation using a commercial CFD program of the Inter-Phase Slip Algorithm has been carried out for detail characteristics of particle motions and bubble behaviors in a two dimensional fluidized bed. The bed simulated has been operated with three different distributor geometries, such as bubble cap, nozzle, and perforated plate types. Experiments using a slit-type two-dimensional fluidized bed and a cylinder-type fluidized bed have been performed in order to confirm the simulation model. In addition, the numerical results are compared with the wellknown correlation of bubble sizes and bubble rising velocities by Mori and Wen [1]. The simulation model that we applied is shown to be useful to understand the relation between bubble behaviors and distributor geometries.

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초음파에 의해 무화된 슬릿제트화염의 연소특성에 대한 수송기체 유량의 영향 (Effects of the Carrier-gas Flow-rate on the Combustion Characteristics of the Ultrasonically-atomized Slit-jet Flame)

  • 김민성;배대석;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.9-16
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    • 2016
  • 초음파 진동자에 의해 미립화된 탄화수소계 액체연료 분사화염의 연소특성을 고찰하기 위한 실험이 수행되었다. 초고속카메라를 이용하여 미립화된 액체연료의 화염형상을 획득하였고, 이미지 후처리를 통해 화염의 구조와 거동을 면밀히 분석하였다. 또한 정밀유량계측법을 이용하여 연소반응 시 소모된 연료량도 측정하였다. 그 결과, 수송기체 유량이 증가하면 무화된 연료의 분사량도 같이 증가하였으나, 공연비(air/fuel ratio)와 수송기체 유량의 상관성은 관찰되지 않았다. 화염면적은 공연비 보다는 연료의 분사량과 진동자 인가전력에 종속하였으며, 화염면적의 FFT 분석을 통해 생성화염의 진동특성도 고찰하였다.

특정크기 입자농축을 위한 대유량 슬릿형 2단 가상충돌기의 성능분석 (Analysis of High Volume Slit Type Two-Stage Virtual Impactor for Particle Size Classification)

  • 박성호;김상수;오명도
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.285-291
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    • 1991
  • 본 연구에서는 800 1pm인 대유량을 처리하고 공기중 1.8~4.5$\mu\textrm{m}$ 입자를 효율 적으로 선별하여 농축시키는 슬릿형 2단 가상충돌기를 설계 제작하고 그 성능이 평가 되었다. 즉, 첫째단과 둘째단에서 4.5$\mu\textrm{m}$과 1.8$\mu\textrm{m}$이 각각 50%의 효율로 분리되도록 설계되었다. 즉, 첫째단과 둘째단에서 4.5$\mu\textrm{m}$과 1.8$\mu\textrm{m}$이 각각 50%의 효율로 분리되도 록 설계한다. 설계인자(design parameter)들을 결정하기 위하여 먼저 슬릿형 노즐의 1단 가상충돌기의 분리효율(separation efficiency)에 대한 실험을 통하여 50% 커트오 프 Stokes수를 구하고, 이를 기초로 하여 2단 가상 충돌기의 주요치수와 작동조건을 결정하였다.

Twin-jet 대향류에서 메탄 비예혼합화염에 대한 수치적 연구 (Numerical Study on Non-premixed Methane Flames in Twin-jet Counterflow)

  • 천강우;김준홍;정석호
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2004년도 제28회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.49-56
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    • 2004
  • A two-dimensional twin-jet counterflow system has been designed, in which two streams from two double-slit nozzles form a counterflow. This flow system enables one to systematically investigate various effects on non-premixed flames, including the non-premixed flame interaction, the edge flame behavior and the effect of curvature. Non-premixed flame interaction in the twin-jet counterflow system has been investigated numerically for methane fuel diluted with nitrogen. Three types of non-premixed flame(conventional counterflow flame, crossed twin-jet flame and petal shaped flame) were simulated depending on the combination of fuel/oxidizer supply to each nozzle. The extinction characteristics of non premixed methane flame in the twin-jet counterflow have been investigated numerically. The boundary of the existence of petal-shaped flames was identified for the twin-jet counterflow flames. Due to the existence of the unique petal-shaped flames, the extinction boundary for the twin-jet counterflow can be extended significantly compared to that for the conventional counterflow non-premixed flames, through the interaction of two flames. Through the comparison of the crossed twin-jet flame and the conventional counterflow flame, structure of the crossed twin-jet counterflow flame is analysed. Through the comparison of the petal shaped flame and the conventional counterflow flame, the extension of the extinction boundary for the twin-jet counterflow is investigated.

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