• 제목/요약/키워드: Subsonic Diffuser

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실린더 후류를 이용한 2 차원 아음속 디퓨저 유동의 제어에 관한 연구 (A Control of Two-Dimensional Subsonic Diffuser Flow Using the Turbulent Wake Caused by a Cylinder)

  • 김태호;이상찬;윤복현;김희동
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.980-985
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    • 2003
  • The present study addresses a computational work to investigate the influence of a turbulent wake flow on the pressure recovery of a subsonic diffuser. The turbulent wake is generated by a cylinder with a small diameter, which is installed at the inlet of a 2-dimensional diffuser. Computation are applied to three-dimensional steady Navier-Stokes equations. The fully implicit finite volume scheme is used to discretize the governing equations. The computational results are qualitatively well compared to the experimental results. The results show that the pressure recovery of the subsonic diffuser is dependent on the diameter and location of cylinder. It is found that a certain diameter and location of the cylinder to generate the turbulent wake give a better pressure recovery, compared with no cylinder flow.

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실린더 후류를 이용한 2 차원 디퓨저 성능개선에 관한 수치해석적 연구 (A Computational Study of the Improvement of Two-Dimensional Subsonic Diffuser Performance Using the Turbulent Wake Caused by a Cylinder)

  • 김태호;윤복현;오대근;김희동
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.1720-1725
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    • 2004
  • The present study addresses a computational work to investigate the influence of a turbulent wake flow on the pressure recovery of a two-dimensional subsonic diffuser. The turbulent wake is generated by a cylinder with a small diameter, which is installed at the diffuser inlet. Computation is applied to two-dimensional steady Navier-Stokes equations. The computational results are qualitatively well compared to existing experimental data. The results show that the diffuser pressure recovery is strongly dependent on the diameter and location of the cylinder. It is found that there is a certain diameter and location of cylinder for the diffuser pressure recovery to be most enhanced. Compared with no cylinder case, the diffuser performance increases up 24%.

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추기 펌프형 아음속/음속 이젝터유동에 관한 수치해석적 연구 (Computational Study of the Bleed-Pump Type Subsonic/Sonic Ejector Flows)

  • 김희동;권오식;구병수;최보규
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.485-490
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    • 2000
  • This paper dipicts the computational results for the axisymmetric subsonic/sonic ejector systems with a second throat. The numerical simulations are based on a fully implicit finite volume scheme of the compressible Reynolds-Averaged Navier-Stokes equation in a domain that extends form the stagnation chamber to the ejector diffuser exit. In order to obtain practical design factors for subsonic/sonic ejector systems, the ejector throat area, the mixing section configuration, and the ejector throat length were changed in computations. For the subsonic/sonic ejector systems operating in the range of low operation pressure ratio, the effects of the design factors on the flow are discussed.

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추기 펌프형 아음속/음속 이젝터유동에 관한 수치해석적 연구 (Computations of the Bleed-Pump Type Subsonic/Sonic Ejector Flows)

  • 최보규;구병수;김희동;김덕줄
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제25권2호
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    • pp.269-276
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    • 2001
  • This paper dipicts the computational results for the axisymmetric subsonic/sonic ejector systems with a second throat. The numerical simulations are based on a fully implicit finite volume scheme of the compressible Reynolds-Averaged Navier-Stokes equation in a domain that extends from the stagnation chamber to the ejector diffuser exit. In order to obtain practical design factors for subsonic/sonic ejector systems, the ejector throat area, the mixing section configuration, and the ejector throat length were changed in computations. For the subsonic/sonic ejector systems operating in the range of low operation pressure ratio, the effects of the design factors on the flow are discussed.

광각디퓨저의 내부에 설치된 장방형 각주를 이용한 유동제어에 관한 연구 (A Study on the Flow Control in a Wide Angle Diffuser by Installation of a Rectangular Prism)

  • 이철재;조대환
    • 한국기계기술학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.57-62
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    • 2011
  • In this study, a experimental work to investigate the influence of a turbulent wake flow on the velocity distribution of a diffuser with PIV method. The turbulent wake is generated by a rectangular prism, which is installed at the inlet of a diffuser. The results show that the velocity recovery of the subsonic diffuser is dependent on the height and location of rectangular prism. It is found that a certain height of the rectangular prism to generate the turbulent wake give a better velocity recovery, compared with no rectangular prism.

아음속/음속 이젝터의 유동에 관한 해석적 연구 (Analytical Study of the Subsonic/Sonic Ejector Flows)

  • 최보규;김희동;김덕줄
    • 한국추진공학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.1-10
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    • 2000
  • 본 연구에서는 아음속/음속 이젝터의 성능을 평가하고, 공학적 설계를 위한 기초적 연구의 일환으로 일차원 기체역학 이론을 이용하여 이론해석을 수행하였다. 이론해석에서는 1차노즐의 유량계수, 디퓨저의 손실계수를 도입하여, 아음속/음속 이젝터의 목면적비, 유량비, 2차정체실의 압력 등을 이젝터 압축비의 함수로 도출하였다 본 연구에서 제시된 이론해석법은 아음속/음속 이젝터의 성능을 평가하는데 유용할 뿐만 아니라 이젝터 설계를 위한 자료로 활용될 수 있다.

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연료전지 수소재순환 이젝터 시스템에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Study on a Hydrogen Recirculation Ejector for Fuel Cell Vehicle)

  • 남궁혁준;문종훈;장석영;홍창욱;이경훈
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.156-160
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    • 2007
  • Ejector system is a device to transport a low-pressure secondary flow by using a high-pressure primary flow. Ejector system is, in general, composed of a primary nozzle, a mixing section, a casing part for suction of secondary flow and a diffuser. It can induce the secondary flow or affect the secondary chamber pressure by both shear stress and pressure drop which are generated in the primary jet boundary. Ejector system is simple in construction and has no moving parts, so it can not only compress and transport a massive capacity of fluid without trouble, but also has little need for maintenance. Ejectors are widely used in a range of applications such as a turbine-based combined-cycle propulsion system and a high altitude test facility for rocket engine, pressure recovery system, desalination plant and ejector ramjet etc. The primary interest of this study is to set up an applicable model and operating conditions for an ejector in the condition of sonic and subsonic, which can be extended to the hydrogen fuel cell vehicle. Experimental and theoretical investigation on the sonic and subsonic ejectors with a converging-diverging diffuser was carried out. Optimization technique and numerical simulation was adopted for an optimal geometry design and satisfying the required performance at design point of ejector for hydrogen recirculation. Also, some sonic and subsonic ejectors with the function of changing nozzle position were manufactured precisely and tested for the comparison with the calculation results.

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실린더 후류를 이용한 2차원 디퓨저 성능개선 (The improvement of Two-Dimensional Subsonic Diffuser Performance Using the Turbulent Wake Caused by Cylinder)

  • 김세일
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제3회(2014년)
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    • pp.614-618
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    • 2014
  • 본 연구에서는 디퓨저의 압력회복을 높이기 위해 디퓨저 입구에 실린더를 설치하여 후류가 압력회복에 어떤 영향을 미치는지 알아보았다. 2D-Incomp-2.1-P 해석자를 이용하여 속도, 압력에 따른 유동가시화를 통해 내부유동을 분석하였고, 압력회복계수를 비교하여 디퓨저 입구에 설치된 실린더의 후류가 디퓨저 성능에 어떤 영향을 주는지 비교하였다. 그결과 실린더를 설치하였을 때 확대부에서의 박리영역이 더 작아졌고 압력회복계수가 더 높아졌다.

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고고도 모사용 초음속 이차목 디퓨저의 유동 및 열전달 특성에 대한 수치적 연구 (A Numerical Study on Flow and Heat Transfer Characteristics of Supersonic Second Throat Exhaust Diffuser for High Altitude Simulation)

  • 임경진;김홍집;김승한
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.70-78
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    • 2014
  • 고고도 모사를 위한 초음속 이차목 디퓨저의 유동 및 열전달 특성에 대한 수치적 연구를 수행하였다. 디퓨저의 유동 특성에 영향을 주는 작동압력과 형상을 변화시켜 유동 특성과 냉각 특성을 파악하였다. 냉각이 없는 경우 디퓨저가 시동 된 후, 디퓨저 벽과 아음속 구간에서 3,000 K 이상의 고온 구간이 나타났다. 디퓨저에 냉각 시스템을 추가하면 벽면 근처가 냉각되면서 유속이 빨라져 유동 길이가 길어지고 유동 박리와 함께 압력 회복이 급격해진다. 디퓨저 내부에 압력 변화를 가져오는 유동 현상과 함께 heat flux의 경향도 유사하게 나타났다.

초음속 디퓨져 내부 역압력 구배에 대한 수치적 연구 (Numerical Study on the Adverse Pressure Gradient in Supersonic Diffuser)

  • 김종록
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.43-48
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    • 2013
  • 초음속 디퓨져에서 천이구간에 대해서 수치적 기법에 의한 분석을 수행하였다. 수치기법으로는 초음속 디퓨져의 내부유동해석을 위하여 2차원 축대칭 Navier-Stokes equation와 $k-{\epsilon}$ 난류모델을 사용하였으며, 로켓엔진 연소실의 천이 구간의 압력변화에 따라서 디퓨져 내부의 마하수 및 진공챔버의 온도 분포를 비교 검토하였다. 초음속 디퓨져의 작동과정에서 진공챔버 내부에 연소가스가 유입되어지고 이러한 현상에 따라서 진공챔버 내부의 압력 및 온도가 상승하는 결과를 확인하였다. 이러한 유동현상에 따라서 천이과정에서 압력 및 온도 상승을 방지하는 시스템이 필요하다.