• 제목/요약/키워드: air-entrainment

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MILD 연소로에서 노즐의 위치와 유동 조건에 따른 유입량 특성에 관한 연구 (A Study on the Flow Entrainment Characteristics of a Coaxial Nozzle Used in a MILD Combustor with the Change of Nozzle Position and Flow Condition)

  • 심성훈;하지수
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.103-108
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    • 2012
  • 연소과정 중에 발생하는 질소산화물을 저감하는 기술인 MILD 연소로는 연소용 공기 및 연료로 고온의 배기가스가 유입되는 양에 따라 질소산화물 저감 특성이 많은 영향을 받는다. 일반적인 MILD 연소로는 연료와 연소용 공기는 수직 상향방향이고 배기가스는 수직하향 방향으로 흐르면서 배기가스가 유입되는데 이러한 형태보다 더욱 배기가스의 유입량을 증가시키기 위한 방법으로 동심원관형태의 MILD 연소로를 사용하고 있다. 본 연구에서는 바깥 원통의 배기가스 통로에서 안쪽 원통의 연소통로 사이에 연결관을 설치하고 배기가스를 유입하기 위한 공기노즐을 동심원관 형태로 설치하여 공기분사속도, 노즐 직경, 배기가스측 압력과 연소로측 압력 차이의 변화에 따른 유입량 특성을 수치해석을 통해 살펴봄으로써 MILD 연소로에서 더욱 적극적인 배기가스의 유입량 특성을 파악하는 것을 연구하였다. 공기노즐 분사속도의 증가에 따라 유입량은 속도의 제곱근에 비례하는 것을 알았고 배기가스 측과 연소로 측의 압력차의 크기에 선형적으로 감소하는 것을 관찰하였다. 공기노즐 출구 위치의 변화는 유입량 변화에 큰 영향이 없음을 알 수 있었다.

고밀도 가스 확산 예측을 위한 라그란지안 입자 모델 (Lagrangian Particle Model for Dense Gas Dispersion)

  • 고석율;이창훈
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.899-904
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    • 2003
  • A new model for dense gas dispersion is formulated within the Lagrangian framework. In several accidental released situations, denser-than-air vapour clouds are formed which exhibit dispersion behavior markedly different from that observed for passive atmospheric pollutants. For relevant prediction of dense gas dispersion, the gravity and entrainment effects need to implemented. The model deals with negative buoyancy which is affected by gravity. Also, the model is subjected to entrainment. The mean downward motion of each particle was accounted for by considering the Langevin equation with buoyancy correction term.

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하천 보의 형태에 따른 공기 유입의 수리학적 검토 (Hydraulic Analysis of Air Entrainment by Weir Types)

  • 김진홍;심명필;최계운;오종민
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제36권6호
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    • pp.971-984
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    • 2003
  • 본 연구에서는 보 월류시 공기 유입을 수리학적인 방법으로 분석하였다. 이를 위해 하천에 설치된 보의 형태로서 계단형 보와 래버린스 보 및 배사문 보를 선정하여 현지측정과 수리실험을 통해 산소전달 효율을 검토하였다. 산소전달 효율은 계단형 보가 크며, 배사문 보는 산소전달 효율이 그리 크지 않았다. 산소전달은 흐름의 유속, Froude 수, 유량 순으로 상관 관계를 나타내었으며 특히 흐름의 유녹과 산소전달 효율에서 높은 관계를 나타내었다. 수리실험 결과 계단형 보의 월류 흐름은 유량이 작을 경우 계단 전 구간에 걸쳐 잠입류가 발생하고, 유량 증가에 따라 잠입류와 표면류가 공존하며 이 경우 계단 상부께서 표면류 및 계단 하부에서 잠입류가 발생하였다. 잠입류의 경우 계단 끝단에서 흐름 분리에 의해 공기 유입이 시작되고, 자유낙하 nappe과 계단 안쪽의 공기 주머니 및 nappe impact와 이후의 도수 현상으로 많은 공기 유입이 발생되었다. 표면류의 경우 계단 끝단에서 공기 유입이 시작되고, 흐름이 계단과 계단을 스쳐가듯이 흐르는 과정에서 수표면의 진동에 의해 많은 공기가 유입되었지만 공기 유입은 잠입류의 경우에 비해 상대적으로 작았다.

이젝터-펌프 온도차발전시스템의 작동유체별 성능분석 (Performance Analysis of Ejector-Pump Thermal Energy Conversion System Using Various Working Fluids)

  • 윤정인;설성훈;손창효;최광환;김영복;이호생;김현주;문정현
    • 동력기계공학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.87-92
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    • 2016
  • This research dealt with performance characteristics of OTEC system applying an ejector and additional pump. Each system using five kinds of working fluids was analyzed, and primary parameters with respect to entrainment ratio were examined: Turbine gross power, evaporation capacity, pump work, efficiency and volume flow ratio. The primary results were as following. The efficiency of ejector-pump OTEC system was dependent on entrainment of the ejector. The degree of efficiency change was different from applied working fluid, and amount of pump work was turned out to be primary factor affected system efficiency. Meanwhile, optimized entrainment ratio was different from applied working fluid since their different vapor density. System efficiency at optimized entrainmet ratio of each working fluid was around 5%, showing minor difference each other.

Improvement of Liquid Droplet Entrainment Model in the COBRA-TF Code

  • Ha, Kwi-Seok;Jeong, Jae-Jun;Sim, Suk-Ku
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제30권3호
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    • pp.181-193
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    • 1998
  • The COBRA-TF liquid droplet entrainment models have been assessed and improved through various experiments. The COBRA-TF code uses the Wurtz entrainment model in the film mist flow regime and the mechanistic model based on the critical Weber number and critical vapor velocity in the hot wall flow regimes, respectively. The Wurtz model has been replaced with the modified Sugawara model. The assessment against the experiments by Hewitt, Keeys, Yanai, and Whalley showed the modified Sugawara model better predicts the steam-water as well as the air-water experiments for the film mist flow regime. For hot wall flow regime, the COBRA-TF entrainment model was modified using two methods, one with an increased critical Weber number and the other with the Yonomoto's critical vapor velocity model. The modified models were assessed using the FLECHT-SEASET bottom reflood tests. The results showed that the Yonomoto model best predicts the quenching time, whereas the local maximum rod temperature was not affected much.

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MILD 이용한 배기가스 재순환에 관한 연구 (A study on the exhaust gas recirculation in a MILD combustion furnace by using a Venturi nozzle)

  • 하지수;심성훈
    • 에너지공학
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    • 제22권4호
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    • pp.413-419
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    • 2013
  • 본 연구에서는 동심원관 형태의 MILD 연소로에서 바깥 원통의 배기가스 통로에서부터 안쪽 원통의 연소통로 사이에 연결관을 설치하고 배기가스를 유입하기 위해 벤츄리 노즐을 사용할 경우 벤츄리 노즐의 기하학적 형상 변화와 고압공기 노즐의 유속 변화에 따라 고압공기 유량, 배기가스 유입량 특성을 수치해석을 통해 살펴봄으로써 최적의 벤츄리 노즐 형상과 고압공기 유속 조건들을 도출하는 것을 본 연구의 목적으로 하였다. 본 연구의 전산 해석을 통해 고압공기 노즐 출구가 연소로 벽면에 부착된 경우와 배기가스에 노출된 경우를 비교하였고, 이 두 가지 형상에 대하여 고압공기 노즐과 벤츄리 노즐의 간격을 고압공기 노즐 직경의 1배에서 3배로 변화할 때의 유입량 특성을 살펴보았다. 또한 고압공기 노즐에서의 출구 유속을 변화하여 유입량 특성을 살펴보았다. 이를 통해 고압공기 노즐과 벤츄리 노즐의 간격이 증가하면 고압공기 노즐이 벽면에 부착된 경우는 유입량이 상대적으로 변화가 적으나 배기가스에 노출된 경우는 유입량이 증가하는 경향을 확인하였다. 또한 고압공기 노즐의 유속이 증가하면 속도가 낮은 범위에서는 유입량비가 상대적으로 증가하는 경향이 크지만 속도가 큰 영역에서는 증가하는 경향이 줄어드는 것을 확인하였다.

저수지 취수시설의 공기관을 통한 공기연행에 대한 실험적 연구 (Experimental Investigations on Air Entrainment Through an Air Vent Installed on a Gated Conduit of a Reservoir)

  • 강민구;박영진;김지성
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권1호
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    • pp.149-155
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    • 2013
  • 본 연구에서는 저수지 취수탑에 연결된 방류관의 게이트 직하류에서 발생하는 공기연행현상에 영향을 미치는 인자들을 수리모형실험을 통해서 파악하였다. 또한 측정자료의 $\frac{Q_a}{Q_w}$$Fr_g-1$ 관계를 이용하여 공기관의 연행공기량 추정식을 개발하였다. 측정된 자료는 게이트 하류 흐름에 따라 구분되었으며, 개발된 실험식은 만관 흐름인 경우에 $\frac{Q_a}{Q_w}=0.0304(Fr_g-1)^{1.0622}$, 자유수면 흐름인 경우에 $\frac{Q_a}{Q_w}=0.0271(Fr_g-1)^{1.8205}$이었다. 측정 자료와 기존 연구결과들의 비교를 통해서 측정 자료가 기존 실험식의 추정 결과와 유사한 분포를 나타내고 측정 자료의 신뢰성이 확보된 것으로 파악되었다. 또한 공기관 부근에서 발생하는 공기연행현상은 게이트 하류에서 발생하는 사류 특성으로부터 영향을 받는 것으로 나타났다. 최종적으로 하류 만관 흐름 조건에 대한 실험식은 공기관 설계에 적용이 가능한 것으로 사료된다.

배관내 자유수면에서 와류현상에 대한 연구 (A study on the free surface vortex in the pipe system)

  • 오율권;장완호;이종원;김상녕
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권11호
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    • pp.2126-2135
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    • 1992
  • 본 연구에서는 국내 원자력 발전소중 영광 3,4호기의 설계자료를 토대로 1/6 크기로 축소한 모델실험을 통해서 공기흡입이 발생하는 임계수위를 결정하는 상관식을 개발하였으며 또한 공기흡입구를 reducer type으로 개선함으로써 공기흡입을 방지할 수 있음을 밝혔다.

화점높이 변화에 따른 Pool Fire의 연소특성 (Combustion Characteristics of Pool Fire by Height of Fire Source)

  • 박형주;차종호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.4671-4676
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    • 2010
  • 화점높이 변화에 따른 풀 화재의 연소특성을 알아보기 위하여 인화성액체인 메탄올과 노르말 헵탄을 $100mm{\times}100mm{\times}50mm$ 크기의 사각형 용기에 내에 넣고 연소실험을 하였다. 용기의 재질은 스테인레스를 사용하였다. 연소시간, 질량감소속도, 화염온도, 화염높이 및 외부에서 화염으로의 공기유입속도 등을 측정하였으며 연소시 화염의 거동은 비디오카메라를 이용하여 촬영하였다. 실험을 통해서 화점의 높이가 증가할수록 외부에서 화염으로 유입되는 차가운 공기의 유입량이 증가하여 풀 화재의 연소특성이 감소함을 확인 할 수 있었다.

기액 이상류시의 스크류식 원심펌프의 압력분포 (Pressure Distributions of a Screw-type Centrifugal Pump Operating in Air-Water Two-Phase Flow)

  • 김유택;최민선;이영호
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제4권3호
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    • pp.39-45
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    • 2001
  • It is reported recently that the pump head deterioration near the best efficiency point, from single-phase flow to the choke due to air entrainment became less in a screw-type centrifugal pump than in a general centrifugal pump. Moreover, at a narrow tip clearance, the pump head became partially higher in two-phase flow than that in single-phase flow. However, the internal pressure fluctuations on this pump due to air entrainment have not been studied yet. For that reason, we have examined the influences of void fraction, flow coefficient and impeller tip clearance on pressure fluctuations in the casing. The void fraction became larger, the influence of tip clearance on pressure distribution became less.

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