• 제목/요약/키워드: jet penetration

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Recent Topics on Injection and Combustion in High Speed Flow (Keynote)

  • Tomioka, Sadatake
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.3-8
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    • 2009
  • Wall flush mounted injector with various orifice shape and injection conditions, were examined to enhance jet penetration and mixing in supersonic cross flow, in view of application to air-breathing accelerator vehicle. Orifice shapes with high aspect ratio were found to preferable for better penetration in the cold flow, and in the reacting flow for scramjet-mode combustion conditions. However, the effectiveness of the high aspect ratio was diminished in the dual-mode combustion conditions. Supersonic injection was applied to the high aspect ratio orifice, and further increase in penetration was observed in the cold and reactive flow for scramjet-mode combustion conditions, however, mixing enhancement due to mixing layer / pseudo-shock wave system interaction was dominant in the dual-mode combustion conditions. Difficulty in attaining ignition in the case with the high aspect ratio orifice was encountered during the combustion tests.

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직접분사 CNG 연료의 분사특성에 관한 연구 (A Study on the Injection Characteristics of Direct Injection CNG Fuel)

  • 이성욱;;;김인구;강호인
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.643-647
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    • 2014
  • Two types of fuel supply method ar used in CNG vehicles. One is premixed ignition and the other is gas-jet ignition. In premixed ignition, the fuel is introduced with intake air so that homogeneous air-fuel mixture may form. The ignitability of this method depends on the global equivalence ratio. In gas-jet ignition, CNG is introduced directly into the engine combustion chamber. The overall mixture is stratified by retarded fuel injection. In this study, a visualization technique was employed to obtain fundamental properties regarding overall mixture formation of direct injected CNG fuel inside a constant volume chamber. Jet angles, penetrations and projected jet area with respect to ambient pressure are investigated. The penetration decreases apparently and the time reaching the CVC wall was delayed as the chamber pressure increases. This is caused by the higher inertia of the fluid elements that the injected fluid must accelerate and push aside. It is same to liquid fuel such as diesel and gasoline, but this phenomenon is far more prominent for the gaseous fuel.

CH$_{4}$-공기 분류 확산화염의 NOx 생성특성에 관한 수치해석 (Numerical analysis of NOx formation characteristics in CH$_{4}$-air jet diffusion flame)

  • 오창보;이창언
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제22권2호
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    • pp.193-204
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    • 1998
  • Numerical analysis was performed with multicomponent transport properties and detailed reaction mechanisms for axisymmetric 2-D CH$_{4}$ jet diffusion flame. Calculations were carried out twice with the $C_{2}$-Thermal Mechanism including $C_{2}$ and thermal NO reactions and the $C_{2}$-Full Mechanism including prompt NO reactions in addition to the above $C_{2}$-Thermal NO mechanism. The results show that the flame structures such as flame temperature, major and minor species concentration are indifferent to respective mechanisms. The production path of Thermal NO is dominant comparing with that of Prompt NO in total NO production of pure CH$_{4}$ jet diffusion flame. This is because thermal NO mechanism mainly contributes to positive formation of NO in the whole flame region, but Prompt NO mechanism contributes to negative formation in the fuel rich region. In addition, 0$_{2}$ penetration near the nozzle outlet affects the flame structures, especially N0$_{2}$ formation characteristics.

초음속 후향 계단 유동에서 액체 분사로 인한 초음속 제트의 구조 변화 (Structural Change of Supersonic Jet Due to Liquid Injection in Supersonic Backward Facing Step Flow)

  • 안상훈;한두희;최한영;서성현;성홍계
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.9-16
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    • 2019
  • 초음속 유동이 흐르는 후향 계단에서 액체 제트가 수직으로 분사되는 유동의 혼합 특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 작동 유체는 질소와 물을 사용하였다. 쉐도우그래프 기법을 사용하여 유동을 가시화하였으며, 초고속 카메라로 촬영된 영상은 시간 평균화 처리를 통해 분석에 사용하였다. 액체 제트의 주입구는 초음속 질소가스 유동에 의해 생성되는 재순환 영역 내부에 위치하며 유동방향에 수직하게 분사된다. 실험 조건은 질소가스 챔버와 액체 가압탱크의 압력에 따라 나누었다. 각 실험 조건에서 분사된 액체 제트의 침투 깊이와 마하 디스크의 생성 위치의 변화를 관찰하였으며, 운동량비에 따른 유동의 구조 변화에 대해 고찰하였다.

Butane 및 propane의 비정상 난류 제트 특성에 관한 연구 (A study on Behavior of Turbulent Transient Jets with Butane and Propane)

  • 이범호;송학현;조승환;홍성태;이대엽;이태우
    • 한국분무공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.74-82
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    • 2010
  • In order to understand the behavior of transient gaseous injection used in an LPG (Liquefied Petroleum Gas) engine, turbulent incompressible transient jets with butane and propane were measured and analyzed at pressures of 1.5 bar and 2.0 bar with injector diameters of 3 mm and 5 mm. Mie-scattering method with a tracer was used, and images were processed to investigate the behavior of butane and propane jets. Distances from the nozzle to transition region were measured as $L_e/d_{inj}$=4.35~19.4, where $L_e$ and $d_{inj}$ indicate respectively a distance from nozzle to transition point and nozzle diameter. Slits and tubes around jet at near-field were introduced to measure the effect of entrainment and the diameter of jet, which revealed that the entrainment of surrounding air is significant for developing jet diameter. When the entrainment is restricted, the behavior of jet became deviating from the baseline. It was found that the virtual origin located outside of a nozzle towards jet tip within the conditions of this work, and its location was estimated as $x_o/d_{inj}$=0.56~7.25, where $x_o$ is a distance from nozzle to virtual origin.

횡단류에 분사되는 액체 제트의 분무 및 연소 특성 (Spray and Combustion Characteristics of Liquid Jet in Cross Flow)

  • 이관형;김두만;구자예;황진석
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권12호
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    • pp.48-58
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    • 2006
  • 횡단류에 분사되는 액체 제트의 분무 및 연소 특성에 대한 수치적 연구를 수행하였다. 수치 계산을 위해 3차원의 분무 및 화학반응 유동 해석에 유용한 KIVA 코드를 횡단류에서의 분무 해석에 적합하도록 수정하여 사용하였다. 액주의 분열과 리거먼트 및 액적의 분열 현상을 해석하기 위하여 wave 모델과 KH-RT hybrid 모델이 사용되었다. 침투길이는 유입공기의 속도가 감소하거나 분사속도가 증가함에 따라 증가하였다. 유입공기의 속도가 증가할수록 계산결과의 오차가 크게 발생함을 알 수 있었다. 연소 특성에 대한 수치 해석으로 연소실 내부의 화염전파 형상과 국부지역에서의 온도및 공해 배출량에 대한 결과를 얻었다.

사각 덕트내 난류 횡단류 유동장에 분사되는 액체 제트의 분열과 미립화에 관한 LES 해석 (LES on breakup and atomization of a liquid jet into cross turbulent flow in a rectangular duct)

  • 유영린;한두희;성홍계;전혁수;박철현
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.290-297
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    • 2016
  • 사각덕트에서 난류 유동장으로 분사되는 액체 제트의 액주 분열과 미립화 현상에 관한 LES를 수행하였다. 기체상태의 공기 유동 해석에 오일러리안 해법을 사용하고, 액적 추적을 위하여 라그랑지안 해법을 사용하여 기체-액체간 이상유동(two phase flow) 해석을 수행하였다. 액적 분열 모델, 아격자 스케일 모델 및 공간 차분법에 따른 액적 분열을 조사하였다. 액체 제트의 침투깊이를 경험식과 비교하였으며 경험식보다 약간 높음을 알 수 있었다. 제트 후류에서 사우터 평균직경에 대한 분석을 수행하였다.

폴리에스터 가소제를 사용한 내제트유성 PVC계 실란트 (Jet-Fuel-Resistant PVC Sealant Containing a Polyester Plasticizer)

  • 남병욱;김석준
    • Elastomers and Composites
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    • 제38권4호
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    • pp.342-353
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    • 2003
  • 본 연구는 폴리에스터 가소제를 이용한 내제트유성 PVC계 실란트 개발에 관한 것이다. PVC 공중합체에 아디프산 글리콜 폴리에스터 가소제(Songcizer P-3000) 또는 DOP를 배합하여 연료유 함침 전후의 칩입도 변화, 용해도, 흐름성 및 인장 접착 신율을 측정하였다. 연료유 함침 전후 칩입도 변화 및 용해도를 측정한 결과 폴리에스터 가소제의 내제트유성이 DOP 가소제를 사용한 것 보다 작은 것으로 나타났다. PVC 공중합체에 Songcizer P-3000의 배합비를 중량비로 500 phr로 고정하고 접착성 향상제인 DCDP (dicyclopentadiene)계 석유수지를 400 phr까지 배합한 결과 첨가량에 비례하여 접착 신율이 감소하였다. 탄산칼슘은 연료유의 확산을 방지하였고 Songcizer P-3000을 사용한 경우 용해도를 감소시키는 결과를 얻었다.

디지털 프린팅용 세라믹 잉크의 유약표면 인쇄적성 및 특성평가 (Printability of digital color ceramic ink on glazed surface of ink-jet printed ceramic tile)

  • 김진호;황광택;조우석;한규성
    • 한국결정성장학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.256-262
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    • 2017
  • $1000^{\circ}C$ 이상의 고온에서도 안정적인 발색 특성을 보이는 세라믹 잉크를 활용한 디지털 프린팅 기술은 우수한 내구성을 가지는 제품을 다양한 디자인을 적용하여 생산할 수 있는 친환경 공정이라는 장점으로 인해 최근 관심이 높아지고 있다. 특히 건축용 세라믹 타일 산업에서 잉크젯 프린팅 기술 도입을 통한 디지털 공정으로의 전환은 점점 가속화되고 있으며, 이와 관련된 프린팅 시스템 및 고온발색 세라믹 잉크에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 세라믹 타일의 표면 유약층에서 고온발색 세라믹 잉크의 인쇄적성을 분석하였다. 디지털 4원색인 Cyan, Magenta, Yellow, Black 색상의 고온발색 세라믹 잉크가 프린팅된 세라믹 타일의 표면 및 단면의 미세구조를 분석함으로써 세라믹 잉크의 종류에 따른 인쇄특성에 대해 비교하였다. 또한 고온 열처리 공정이 필수적으로 요구되는 세라믹 소재의 특성상 잉크젯 프린팅 후 세라믹 잉크 패턴의 열처리 공정에 따른 거동변화에 관하여 고찰하였으며, 세라믹 타일 유약층에서 세라믹 잉크의 인쇄적성은 미세구조 및 고온 소성 과정에 큰 영향을 받고 있음을 확인하였다.

슬러지 제거용 고압분사 노즐특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Spray Characteristics for Sludge Removal Nozzle with High Pressure)

  • 이삼구
    • 수산해양기술연구
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    • 제40권2호
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    • pp.155-160
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    • 2004
  • Water jet trajectories and velocity deficits from a high pressurize nozzles were experimentally observed. In this article, several parameters affecting plugging and erosion onto the steam generator tube were quantitatively analyzed. Visualization, velocity distribution, and spray growth rate with different nozzle configurations have been mainly focused using a 2-D PDPA (Phase Doppler Particle Analyzer) system. The results indicated that trajectories along the centerline regardless of their momentum has its potential core region. However, the phenomena from the peripheral part need to be meticulosly considered. Accordingly, it is evident that quantitative velocity deficits at the outer region are outstanding due to the aerodynamical drag and entrainment.