• 대한기계학회논문집
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• 제8권3호
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• pp.210-216
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• 1984

본 연구에서는 이러한 화염의 구조를 자세히 파악하기 위하여, 화염의 온도분 포 및 가스농도분포 등을 비교적 정밀하게 측정하고 Shadow graph 등을 통하여, 선회 화염의 거시적인 구조적 특성을 알아보고 일산화질소, 탄화수소 및 일산화탄소 등의 생성특성을 규명함으로서 실제 버어너에서의 기하학적 변형에 따른 화염구조의 예측과 수치해석을 위한 기본 데이타를 얻고, 공해물질발생과 화염구조와의 상관관계를 제시 하는데 그 목적이 있다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.1649-1654
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• 2004

The near field structures of an under-expanded, dual, coaxial, jets issuing from the coaxial nozzles with four different geometries are visualized by using a shadowgraph optical method. Experiments are conducted to investigate the effects of the nozzle-lip thickness, secondary stream thickness, the nozzle pressure ratio and the secondary swirl stream on the characteristics of under-expanded jets. The results show that the presence of secondary annular swirling stream causes the Mach disk to move further downstream and increases its diameter, which decreases with a decrease in the nozzle-lip thickness. The secondary stream thickness has an influence on the location of an annular shock wave.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제3권1호
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• pp.80-90
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• 2010

The cavity oscillation with swirling flow in hydraulic power generating systems was studied by a simple experiment and numerical simulation. Several types of fluctuation were observed in the experiment, including the cavitation surge caused by the diffuser effect and the vortex precession by the swirling flow. Both cavitation surge and vortex precession were simulated by CFD. Detailed flow structure was examined through flow visualization and CFD.

• Wind and Structures
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• 제26권3호
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• pp.115-128
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• 2018

Appropriate modeling of a tornado-like vortex is a prerequisite when studying the near-ground wind characteristics of a tornado and tornado-induced wind loads on structures. Both Ward- and ISU-type tornado simulators employ guide vanes to induce angular momentum to converge flow in order to generate tornado-like vortices. But in the Ward-type simulator, the guide vanes are mounted near the ground while in the ISU-type they are located at a high position to allow vertical circulation of flow that creates a rotating downdraft to generate a tornado-like vortex. In this study, numerical simulations were performed to reproduce tornado-like vortices using both Ward-type and ISU-type tornado simulators, from which the effects of rotating downdraft on the vortex characteristics were clarified. Particular attention was devoted to the wander of tornado-like vortices, and their dependences on swirl ratio and fetch length were investigated. The present study showed that the dynamic vortex structure depends significantly on the vortex-generating mechanism, although the time-averaged structure remains similar. This feature should be taken into consideration when tornado-like-vortex simulators are utilized to investigate tornado-induced wind forces on structures.

• 한국분무공학회지
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• 제1권3호
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• pp.51-59
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• 1996

An experiment was carried out on the structure of twin spray from pressurize-swirl nozzles, in order to investigate the effect of different size of spray nozzles on the characteristics of the overlap of two single sprays, for example, mean diameter, number density, and spatial distribution of flow rate. Using image processing method, the distributions of size and velocity of droplets of a single spray and twin spray were measured and compared to investigate the overlapping effect of two identical sprays. Comparing experimental results from a twin-spray with those from two-single sprays shows that the flow rate distribution of the twin-spray was concentrated around the midst of the overlapping region of two sprays. In this region, Sauter mean diameter (SMD) did not change much in the twin spray from 6032 nozzles, but it was smaller by 10 micrometers in the twin-spray than two-single sprays from 60063 nozzles. In spite of large difference in Weber numbers of the colliding sprays between the 60063 and 6032 nozzles, the phenomena did not have a big change in the overlapping region of twin spray. This shows that in the collision between droplets from two single spray in the overlapping region to cause the disruption of droplets, the size distribution of spray droplets was also important as well as Weber number.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2001년도 제23회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.57-62
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• 2001

The effect of micro scale turbulence on flame structure and stability were experimentally investigated by changing the area of micro turbulence generator(MTG) and air velocity in terms of low NOx and high efficiency combustion. NOx and CO concentration were also measured for different MTG areas to investigate whether a vane swirler having MTG has a possibility of using as part for low NOx combustor. From the obtained results, it is shown that flame stability region increases and flame size becomes small as MTG area increases since MTG in itself makes small scale recirculation flow and swirler does large scale recirculation one. It is also shown that low NOx concentration(about 20${\sim}$30ppm@$O_2$ 11%) is achieved for all MTG areas without any increase in CO concentration regardless of air velocity range tested in this study when the equivalence ratio is 0.7. The results obtained in this study can give basic guideline for the design of compact low NOx high efficiency combustor using a vane swirler having MTG.

• 동력기계공학회지
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• 제11권4호
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• pp.18-25
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• 2007

제 2세대 직접분사식 가솔린 기관에서 6공 연료분사기의 연료분무특성을 관찰하였다. 실험에 사용한 직접분사식 가솔린 기관은 2개의 흡입밸브와 2개의 배기밸브를 갖는 텀블형 Spray Guided 연소실과 Quartz로 제작된 실린더 라이너와 실린더 헤드 창으로 구성되어 있다. 선회유동을 유도하기 위하여 흡입매니폴드에 선회유동 제어밸브를 부착하였다. 2차원 Mie 스캐터링 기법을 이용하여 연료분사시기, 연료분사압력과 실린더 내 유동 및 냉각수 온도가 연료분무에 미치는 영향을 관찰하였다. 실험결과로는 흡기과정동안 흡기 선회유동은 분사된 연료의 공간적 분포에 크게 작용하였고, 압축과정동안에는 텀블 및 선회유동의 영향이 흡기과정에 비해 크지 않음을 확인하였다. 또한 성층연소를 위해서 압축과정에서 연료를 분사하는 경우 고압의 연료분사압은 분무도달거리의 성장을 촉진시키나 상승하는 피스톤과 이로 인한 실린더 압력의 상승으로 분무도달거리의 성장이 억제됨을 확인할 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제13권6호
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• pp.8-16
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• 2009

고압 축소형 연소기의 개발에 관하여 기술하였다. 헤드부와 챔버부가 분리형인 연소기와 일체형 재생냉각 방식의 연소기 등 총 4기의 연소기가 개발되었다. 축소형 연소기의 연소 압력은 70 bar이고, 추진제 유량은 5.1~9.1 kg/s이다. 연소성능의 향상을 위해 추진제 유량, 분사기의 recess 수 등을 변화시켰고, 이를 연소시험을 통해 확인하였다. 또한 실물형 연소기에 적용할 재생냉각 채널과 막냉각의 설계 및 제작 기술을 본 축소형 연소기에 적용, 검증하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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• pp.245-250
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• 2004

본 연구에서는 다양한 분사기들의 연소 안정성 특성을 확인하기 위해 모댄 연소 시험을 수행하였다. 다른 모든 조건이 동일한 경우 함몰 길이만 변경된 세 가지 경우의 이중 와류 동축형 분사기에 대해 안정성 특성과 화염 구조를 비교하였다. 실제 연소기에 사용되는 추진제를 모사하기 위해 기체 상태의 산소와 메탄과 프로판의 혼합기체를 사용하였다. 이러한 시험 결과를 통해 구해질 수 있는 동압특성과 CH 화염이미지를 이용하여 여러 후보 분사기 중에서 가장 안정적인 분사기를 선택할 수 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제16권5호
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• pp.10-19
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• 2012

연소불안정 현상을 제거하거나 효과적으로 제어하기 위해서는 화염구조에 대한 이해가 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 OH 자발광 및 He-Ne 레이저 광흡수 계측기법을 이용하여 연소불안정과 화염 구조사이의 상관관계에 대한 실험적 연구를 다양한 실험조건에서 수행하였다. 실험에서는 673 K로 가열된 swirl 형태로 공급되는 건조한 공기와 LNG($CH_4$) 연료를 사용하였으며 전체 당량비는 1.2 조건에서 속도를 25 ~ 70 m/s까지 바꾸어가며 실험을 수행하였다. 이를 통하여 연소불안정 현상이 낮은 속도조건과 높은 속도조건에서 발생하는 것을 확인할 수 있었고, 낮은 속도조건의 불안정에서는 화염의 와동구조가 연소불안정현상에 영향을 끼친다는 것을 확인할 수 있었다.