• 대한기계학회논문집B
• /
• 제35권2호
• /
• pp.153-160
• /
• 2011

레이저가공에서 가공부위의 용융물질을 제거하는 보조가스의 역할을 살펴보기 위하여, 절단경사면에 충돌하는 초음속 동축/탈축노즐 유동의 특성이 실험적으로 관찰되었다. 보조가스의 압력, 노즐과 절단면과의 사이거리, 절단폭, 그리고 탈축노즐의 위치 등 다양한 관계변수의 변화에 대하여, 수백 개의 고해상도의 쉴러린 영상이 획득되었다. 그 결과, 단순한 보조가스의 증가가 절단면 하부에서 발생하는 유동박리를 제거하는데 효율적이지 않음이 관찰되었고, 절단폭의 증가와 탈축노즐의 운용으로 절단면에서의 박리현상을 경감시킬 수 있음이 확인되었다. 또한 음속노즐에 비하여 초음속노즐의 경우는 노즐출구와 가공면 사이의 사이거리가 절단면에서의 박리현상에 큰 영향을 미치지 않음이 관찰되었다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.9-17
• /
• 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.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 1999년도 춘계 학술대회논문집
• /
• pp.85-89
• /
• 1999

Numerical Analysis has been done for the supersonic off-design jet flow due to the pressure difference between the jet and the ambient fluid. The difference of pressure generates an oblique shock or an expansion wave at the nozzle exit, The waves reflect repeatedly at the center axis and on the sonic surface in the shear layer, and the pressure difference is resolved across these waves interacted with the turbulence mixing layer. In this paper, the axi-symmetric Navier-Stokes equation has been used with two equation $k-{\varepsilon}$ turbulence closure model. The second order TVD scheme with flux limiters, based on the flux vector split by the smooth eigenvalue split, has been used to capture internal shocks and other discontinuities. The correction term for the compressible flow and the damping function are used in the turbulence model. Numerical calculations have been done to analyze the off-design jet flow due to the pressure difference. The variation of pressure along the flow axis is compared with an experimental result and other numerical result. The characteristics of the interaction between the shock cell and the turbulence mixing layer have been analyzed.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.795-801
• /
• 2004

An experimental study has been carried out to examine heat-transfer characteristics of an axisymmetric, under-expanded, sonic jet impinging on a flat plate and the local measurement of surface pressures and heat transfer coefficients on a plate have been achieved together with a visualization test of shock structure in a jet. As a result, it has been found that the Nusselt number distribution has different aspects depending on the under-expansion ratios and the nozzle-to-plate distances.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.52-52
• /
• 2000

저진공 펌프 제작시 ISO, AVS 등의 국제규격에 ？춤은 필수이고, 도달진공도, 압력구간별·가스별 배기속도, 소음, 기름증기 역류, 압축비 등이 이에 해당된다. 큰 체적의 시험용기가 구비되어 있지 않은 경우에는 배기감압법 대신 일정유량 Q를 흘려 시험용기내에 일정압력 P를 유지시키면서 배기속도를 S=Q/P식으로 구하는 일정압력법을 사용한다. 이 실험은 800~2000 l/min급 유회전 펌프와 드라이 펌프로 압력별 배기속도를 측정, 분석하여 평가방법을 수립하였다. 또 국가 유량 표준기인 sonic nozzle을 reference로 하여, 기존의 유량측정 장비와의 오차를 비교하였다. 온도 상승도를 측정, 압력과의 상관관계를 비교하였고, 오차가 적은 CDG(1, 10, 100torr)를 사용하여, 압력측정의 정확도를 높였다. 비교적 outgassing이 적은 SUS 재질의 chamber를 썼고, 유량조절 장치로 미세누출밸브를 사용하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제5권2호
• /
• pp.51-58
• /
• 2001

본 연구에서는 이중동축노즐로부터 대기로 방출되는 초음속 자유제트유동을 실험하였다. 출구마하 수가 2.0이고 충돌각이 다른 축소확대노즐 및 출구마하수가 1.0이고 충돌각이 다른 축소노즐을 사용하고, 주제트 압력비와 보조제트 압력비를 각자 4.0∼10.0, 1.0∼4.0으로 변화시켜 가면서 자유제트 유동장 특성을 조사하였다. 본 연구의 결과로부터 보조제트 압력비가 동축자유제트유동 특성에 영향을 미치며, 주제트 및 보조제트 압력비가 증가할수록 동축제트의 초음속 길이도 증가한다는 것을 알았다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제48권11호
• /
• pp.849-859
• /
• 2020

반경험식과 상용 전산해석도구를 이용하여 비행 속도 및 챔버 압력에 따른 유도무기의 기저항력을 예측하였으며, 두 해석 결과는 대체적으로 일치함을 보였다. 노즐에 의한 분사 제트의 과대/과소 팽창에 따라 기저부의 유동 특성과 기저항력의 차이가 관찰되었다. 과대팽창 조건에서는 기저부 상단에 팽창파가 발생되면서 기저부의 압력이 감소하였으며, 외부 자유류의 마하수가 증가함에 따라 팽창파의 강도가 강해지면서 기저부 압력 더욱 감소하였다. 과소 팽창 조건에서는 노즐 후류의 영향으로 기저부 주위에 충격파가 발생하고 이로 인해 기저부 압력이 증가하였으며, 챔버의 압력이 증가할수록 그 영향이 크게 나타났다. 동일 챔버 압력 조건에서는 자유류 마하수가 증가함에 따라 기저부에서 생성되는 충격파가 하류로 이동하면서 기저 압력이 감소하는 특성이 관찰되었다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
• /
• 제16권11호
• /
• pp.1448-1456
• /
• 2002

The present study addresses the flow characteristics involved in the self-induced oscillations of the underexpanded jet impinging upon a cylindrical body. Both experiment and computational analysis are carried out to elucidate the shock motions of the self-induced oscillations and to find the associated major flow factors. The underexpanded sonic jet is made from a nozzle and a cylindrical body is placed downstream to simulate the impinging jet upon an obstacle. The computational analysis using TVD scheme is applied to solve the axisymmetric, unsteady, inviscid governing equations. A Schlieren system is employed to visualize the self-induced oscillations generated in flow field. The data of the shock motions are obtained from a high-speed video system. The detailed characteristics of the Mach disk oscillations and the resulting pressure variations are expatiated using the time dependent data of the Mach disk positions. The mechanisms of the self-induced oscillations are discussed in details based upon the experimental and computational results.

• 한국연소학회:학술대회논문집
• /
• 한국연소학회 2006년도 제33회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
• /
• pp.187-195
• /
• 2006

In this work, we introduce a newly constructed arc-jet device of 150 kW input power. The design of this device is a Huels type with a narrow downstream electrode. General features of this device are first described. From the measured values of electrical power input, heat discharged into cooling water, gas flow rate, and settling chamber pressure, average enthalpy was determined using the heat balance and sonic throat methods. Using the settling chamber pressure and average enthalpy values, the flow properties in the nozzle and the heat transfer rate to the stagnation point of a blunt body are calculated accounting for thermochemical nonequilibrium. The envelope of enthalpy, pressure, degree of dissociation, and heat transfer rate are presented. Stagnation temperature is predicted to be between 4630 to 6050 $^{\circ}K$, and the stagnation point heat transfer rate is predicted to be between 175 and 318 W/$cm^{2}$ for a blunt body of 3 mm nose radius. Degree of dissociation in the stagnation region of the blunt body exceeds 30%.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제27권10호
• /
• pp.1472-1479
• /
• 2003

An attempt to reduce supersonic jet noise is carried out by using two steady microjets in a round jet. The jet is issued from a round sonic nozzle with an exit diameter of 10 mm. Two micro-nozzles with an inside diameter of 1 mm each are installed on the exit plane at an angle of 45 relative to the main jet axis. Far-field noise was measured at 40 diameters off the jet axis. The angle between a microphone and the jet axis is 30 or 90$^{\circ}$. For an injection rate of 4-6% of the main jet, screech tones were completely suppressed by the microjets. The reduction in the overall sound pressure levels were 2.4 and 2.7 dB for 90 and 30 measuring directions, respectively. However, the enhancement of mixing/spreading of the jet by the microjet was negligible. The reduction of noise is probably due to distorted shock cell structures and/or deformed large scale vortical structures by the microjets.