• 제목/요약/키워드: Smoke Flow Visualization

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충돌제트의 순간 거동 (Transient process of the impinging jet)

  • 한용식;오광철;신현동;김명배
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2001년도 제22회 KOSCI SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.17-22
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    • 2001
  • The flow induced by a circular jet vertically impinging under a horizontal plate is investigated by visualization technique, using kerosene smoke in nitrogen gas to visualize the flow in the vortex as well as under the plate. The light source was the sheet beam of Ar-Ion laser. The vertical and 3-dimensional images of vortices were recorded by the digital video camera.

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정현파 형상 노즐 제트의 유동특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Flow Characteristics of Sinusoidal Nozzle Jet)

  • 김학림;;이상준
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.28-34
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    • 2010
  • Two turbulent jet with different sinusoidal nozzle exit configurations of in-phase and $180^{\circ}$ out-of-phase were investigated experimentally using a smoke-wire method and a hot-wire anemometry. Mean velocity and turbulence intensity were measured at several downstream locations under $Re_D\;=\;5000$. For the case of in-phase nozzle configuration, the length of potential core exhibits negligible difference with respect to the transverse locations (0, $\lambda/4$ and $\lambda/2$), similar to that of a plane jet. On the other hand, a maximum difference of 30% in the potential-core length occurs for the $180^{\circ}$ out-of-phase configuration. The spatial distributions of turbulence intensities also show significant difference for the nozzle of $180^{\circ}$ out-of-phase, whereas non-symmetric distribution is observed in the near-exit region(x/D = 1) for the in-phase sinusoidal nozzle jet. Compared to a slit planc jet, the sinusoidal nozzle jets seem to suppress the velocity deficit as the flow goes downstream. The sinusoidal nozzle jet was found to decrease turbulent intensity dramatically. The flow visualization results show that the flow characteristics of the sinusoidal nozzle jet are quite different from those of the slit plane jet.

내삽노즐 고체로켓의 공기 유동모사시험을 통한 내부유동 가시화 (Visualization for Internal Flow of Submerged-Nozzle SRM by Cold Air-flow Test)

  • 김도헌;조용호;이열;구자예;김윤곤;강문중
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.181-185
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    • 2010
  • 고체로켓모터 추진제 그레인의 핀-슬롯 표면에서의 연소로 인해 생성된 고온, 고압의 연소가스는 그레인 핀-슬롯 및 내삽노즐을 통해 외부로 방출되면서 형성되는 유동은 매우 복잡하고 다양한 형태를 가진다. 핀-슬롯형 그레인 및 내삽노즐을 가지는 고체로켓모터의 2D, 3D 스케일모델에 대한 공기유동 모사시험을 수행하였으며, 회전력 발생 등과 같은 내부유동발생 메커니즘을 규명할 수 있는 효과적인 연기-유동장 가시화 기법의 적용방법에 대한 검토가 이루어 졌다. 실험모델의 투영부를 통해 다양한 광원 및 촬영장치 방향을 이용하여, 축류 실험모델 노즐 선단부에서의 비대칭 와류튜브에 의한 선회류를 가시화하였다.

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내삽노즐 고체로켓모터의 공기 유동모사시험을 통한 롤토크 발생유동 가시화 (Visualization of Roll Torque Generating Flows in a SRM Submerged-Nozzle by Cold Air-flow Test)

  • 김도헌;이인철;이열;구자예;강문중;김윤곤
    • 한국추진공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.29-35
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    • 2011
  • 고체로켓모터 추진제 그레인의 핀-슬롯 표면에서의 연소로 인해 생성된 고온, 고압의 연소가스는 그레인 핀-슬롯 및 내삽노즐을 통해 외부로 방출되면서 형성되는 유동은 매우 복잡하고 다양한 형태를 가진다. 핀-슬롯형 그레인 및 내삽노즐을 가지는 고체로켓모터의 2D, 3D 스케일모델에 대한 공기유동 모사시험을 수행하였으며, 롤토크 발생 등과 같은 내부유동발생 메커니즘을 규명할 수 있는 효과적인 연기-유동장 가시화 기법의 적용방법에 대한 검토가 이루어 졌다. 다양한 광원조사기법 및 촬영장치 방향을 이용하여, 축류 실험모델 노즐 선단부에서의 비대칭 와류튜브에 의한 선회류를 가시화하였다.

기류 가시화기법을 이용한 방해기류 방향과 속도에 따른 푸쉬풀 후드 효율 평가 (Evaluation of Capture Efficiencies of Push-Pull Hood Systems by Cross Draft Directions and Velocities Using Smoke Visualization Technique)

  • 송세욱;김태형;하현철;강호경
    • 한국산업보건학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.36-44
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    • 2005
  • A push pull hood system is frequently applied to control contaminants evaporated from an open surface tank in recent years. Efficiency of push pull hood system is affected by various parameters, such as cross draft, vessel shapes, size of tanks surface, liquid temperature, and so on. Among these, velocity of cross draft might be one of the most influencing factor for determining the ventilation efficiency. To take account of the effect of cross draft velocities over 0.38m/s, a flow adjustment of ${\pm}$20% should be considered into the push and +20% into the pull flow system Although there are many studies about the efficiency evaluation of push pull hood system based on CFDs(Computational Fluid Dynamics) and experiments, there have been no reports regarding the influence of velocities and direction of cross-draft on push-pull hood efficiency. This study was conducted to investigate the influence of cross draft direction and velocities on the capture efficiency of the push-pull ventilation system. Smoke visualization method was used along with mock-up of push-pull hood systems to verify the ventilation efficiency by experiments. When the cross-draft blew from the same origins of the push flows, the efficiency of the system was in it's high value, but it was decreased significantly when the cross-draft came from the opposite side of push flows Moreover, the efficiency of the system dramatically decreased when the cross-draft of open surface tank was faster than 0.4m/s.

터널화재시 연기 거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study of Smoke Movement in Tunnel Fires)

  • 이성룡;김충익;유홍선
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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    • pp.121-126
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    • 2001
  • In this study, reduced-scale experiments were conducted to understand smoke movements in tunnel fires with the natural ventilation. The 1/20 scale experiments were conducted under the Froude scaling since the smoke movement in tunnels is governed by buoyancy force. Six cases of experiments(pool diameter is 6.5cm, 7.3cm, 8.3cm, 10cm, l2.5cm and l5.4cm), in which vertical vents positioned 1m from the fire source symmetrically, were conducted in order to evaluate the effect of the vent on smoke movement. In case of heat release rate under 2MW, smoke front reached to the tunnel exit about 20 see delayed with ventilation and the smoke velocity was proportional to the power of the heat release rate. Temperature after the vent was lower than without vent. In case of l5.4cm pool, the temperature difference was about $50^{\circ}C$. It was confirmed that the thickness of smoke layer was maintained uniformly under the 35% height of tunnel through the visualized smoke flow by a laser sheet and the digital camcoder.

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원형동심관내 선회유동의 열전달에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on Heat Transfer with Swirling Flow in a Cylindrical Annuli)

  • 장태현;길상철;이권수
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.53-60
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    • 2010
  • Experimental investigations were conducted to study the characteristics of turbulent swirling flow in an axisymmetric annuli. Swirl angle measurements were performed using a flow visualization technique using smoke and dye liquid for Re=60,00080,000. Using the two-dimensional particle image velocimetry method, we found the time-mean velocity distribution and turbulent intensities in water with swirl for Re=20,000, 30,000, and 40,000 along longitudinal sections. Neutral points occurred for equal axial velocity at y/(R-r)=0.70.75, and the highest axial velocity was recorded near y/(R-r)=0.9. Negative axial velocity was observed near the convex tube along X/(D-d)=3~23. Another experimental study was performed to investigate heat transfer characteristics of turbulent swirling flow in an axisymmetric annuli. Static pressure, and local flow temperature were measured using tangential inlet condition and the friction factors and Nusselt number were calculated for several Reynolds numbers.

원형 이중관 내에서 PIV 기법을 이용한 선회유동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Swirling Flow in a Cylindrical Annuli by Using PIV Technique)

  • 장태현
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제27권5호
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    • pp.666-674
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    • 2003
  • An experimental investigation was performed to study the characteristics of turbulent swirling flow in an axisymmetric annuli. The swirl angle measurements were performed by flow visualization technique using smoke and dye liquid along the test tube. Using the Particle Image Velocimetry method, this study found the time-mean velocity distribution and turbulent intensity with swirl for Re = 20.000. 30.000, 50.000. and 70.000 along longitudinal sections and the results appear to be physically reasonable.

화재강도에 따른 임계풍속산정에 관한 연구 (A Study on the Calculation of Critical Velocity by Fire Intensity)

  • 김종윤;임경범;서태범;이동호;유지오
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.91-97
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    • 2006
  • 본 연구는 도로터널 화재 시 최적의 방재시스템을 구축하기 위하여 실제터널의 축소모형을 대상으로 임계풍속 산정에 대한 적절성 검토를 위해 수행되었다. Froude scaling에 의해 실제터널의 약 1/29 축소모형에서 연기의 유동가시화 및 온도와의 상관관계 분석에 의해 임계풍속을 산정하였다. 실험결과 연기의 역류길이가 0이 되는 값으로 임계풍속을 산정한 결과 Kennedy 식에 의해 계산된 결과와 약 5% 이내의 차이로 근사함을 나타내었으며 연기 유동 및 온도분포의 관계는 화재강도의 변화에 큰 영향을 받지 않고 유사하게 나타났다.

지하역사 축소모델을 이용한 연기확산에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on Smoke Spread Using a Reduced-scale Subway Building Model)

  • 김명배;최병일
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.49-56
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    • 2008
  • 대구 지하철 화재가 발생한 중앙로 역사를 1/20 축소모델로 제작하여 연기확산 실험을 수행하였다. 지하역사의 양쪽으로 연결된 터널을 모델 실험에서도 구현해야 하지만 실험실 공간의 제약으로 인해 짧은 길이의 덕트에 유동저항을 줄 수 있는 메쉬를 부착하여 터널을 대신하였다. 방화로 인해 좌석에서 화재가 발생하였기 때문에 화재 시나리오는 좌석의 가연물 특성을 고려하여 선정하였고 가시화 장치와 온도 측정으로 역사로의 연기 전파 시간을 측정하였다. 현재 지하역사 화재시 보편적 개념으로 확립되어있는 급기형태의 제연 방식이 연기확산을 촉진하는 것을 실험적으로 확인하였다. 화재 환기가 없을 때 지하 3층 승강장에서의 화재발생으로부터 지하역사 전체에 연기가 확산되는 데에는 약 10분의 시간이 필요하였다.