• 제목/요약/키워드: recirculation area

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큐벡시 스토커 소각로 2차원 비반응 유동장 수치해석 (A Numerical Study of the 2-D Cold Flow for a Qubec City Stoker Incinerator)

  • 박지영;송은영;장동순
    • 에너지공학
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    • 제2권3호
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    • pp.268-275
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    • 1993
  • 수치해석 방법에 의해 큐백시의 스토커 소각로 유동장을 분석하였다. 수치모사의 변수는 큐백시의 스토커 소각로를 중심으로 한 5가지 내부 형상, 1차공기 속도, 2차공기 속도 및 주입각, 출구면적을 고려하였다. 검사체적에 기초한 Patankar의 유한차분 방법을 사용한 본 논문에서는 power-law scheme과 SIMPLEC 알고리즘을 사용했으며 난류 유동은 표준 k-e 모델을 이용했다. 소각로 유동장 분석을 위해서 재순환 영역의 크기, 난류 점성계수 및 이차공기의 질량분율 분포, 압력강하를 계산했다. 계산 결과는 물리적 의미에 잘 맞게 나타났으며, 큐백시의 스토커 소각로가 다른 내부 형상의 소각로에 비해 상부에 강한 난류를 가진 재순환 영역을 형성하였다.

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수중 장애물의 하부틈새 크기가 하류 유동장에 미치는 영향 (The Effect of Bottom Gap Size of Submerged Obstacle on Downstream Flow Field)

  • 조대환
    • 해양환경안전학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.333-338
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    • 2008
  • 해안 지역은 해수의 운동에너지의 대부분은 해안에서 소산되며 이 과정에서 해안의 토사 등이 유실된다. 수면에 돌출된 방파제에 비해 수중구조물은 해수의 유통을 가능하게 하고 해안선을 따라 해수순환을 가능케 한다. 이 연구에서는 해안 침식을 방지 기능을 갖는 수중구조물을 하부틈새를 갖는 수중장애물로 형상화 하고 후방의 흐름특성을 규명하였다. 실험은 Re =$1.2{\times}10^4$ 조건에서 2프레임 입자영상유속계를 이용하여 속도장을 계측하여 고찰하였다. 측정된 시간평균 속도분포를 분석한 결과 유선의 곡률 효과가 현저히 나타났으며 전단층 주위 유체의 유입 등의 영향으로 박리 전단층 내에서 커다란 와구조가 연속적으로 발생하였다. 또한 하부틈새의 크기가 증가할수록 재순환 영역의 중심이 후류로 이동하고 재순환영역의 강도도 약해지는 결과를 보였다.

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콴다효과를 이용한 익 주위의 유동제어에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Flow control around Foil with Coanda effect)

  • 오경근;조대환;이경우;고재용
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2006년도 추계학술발표회
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    • pp.65-69
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    • 2006
  • 물제트분사장치가 부착된 NACA-0021 익 주변의 흐름을 업자영상유속계를 이용하여 고찰하였다. $R_e=6.0261\times10^4$에서 영각 (a) 을 $0^{\circ}\sim35^{\circ}$로 변화시켜가며, 물제트분사 속도를 0[m/s], 9.2[m/s] 의 2 가지로 조절한 결과 익 후류영역에서는 박리 후 비정상적인 (unsteady) 재순환 재부착 영역이 형성되었으며, 박리영역의 폭이 콴다 효과 (Coanda effect)를 갖는 물제트분사로 인하여 최대 1/3만큼 감소하는 경향을 확인하였다. 물분사가 없는 조건에서의 박리는 영각(a) $17^{\circ}\sim18^{\circ}$부근에서 시작되는 것이 관측되었으나, 물제트분사를 시켰을 경우 $20^{\circ}\sim21^{\circ}$에서 박리가 시작되는 것을 유통관측을 통해 알 수 있었다. 유통계측을 통해 익의 후연부 (trailing edge) 에서 생성되었던 와 (vortex, eddy) 가 물제트분사로 인해 소멸되는 것을 알 수 있었고, 영각이 작고 물분사 유속이 빠를 수록 박리영역의 감소가 더욱 가속화됨을 알 수 있었다.

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코안다 노즐에서 중심 축소관 유무에 따른 유입량 특성 (Characteristics of Entrainment Flow Rate in a Coanda Nozzle with or without Coaxial Contractor)

  • 하지수;심성훈
    • 한국가스학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.21-27
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    • 2014
  • MILD 연소는 고온의 배기가스를 연소로 내에 재유입 되는 양에 따라 질소산화물 저감 특성에 많은 영향을 받는다. 본 연구에서는 MILD 연소로에서 고온의 배기가스를 연소로 내에 재순환하기 위해 코안다 노즐을 사용하였는데. 코안다 노즐의 중심에 중심 축소관을 설치한 경우와 설치하지 않은 경우에 고압공기 유량, 배기가스 유입량 특성을 수치해석을 통해 살펴봄으로써 최적의 코안다 노즐 형상을 도출하는 것을 연구의 목적으로 하였다. 본 연구의 전산 해석의 결과는 혼합가스 출구의 압력이 대기압일 때는 중심축소관이 없을 때가 배기가스 유입량이 약 18% 크게 나타나고 혼합가스 출구 압력이 증가하면 중심축소관이 있을 때가 유입량이 더 큼일 알 수 있었다. 이에 대한 분석은 노즐 목에서의 압력, 유입가스 입구와 혼합가스 출구 압력 그리고 유동 단면적으로 구성한 유입 구동력으로 해석 가능하였다.

이젝터를 이용한 순환양식 시스템 폭기공정의 혼합유동 특성 (Mixed Flow Characteristics of Aeration Process for Recirculation Aquaculture System Using Ejector)

  • 박상규;양희천
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권9호
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    • pp.847-854
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    • 2013
  • 본 연구는 환형 노즐 이젝터를 이용하여 수평방향 폭기공정의 혼합유동 및 산소전달 특성에 대한 실험적 연구를 목표로 한다. 실험변수는 이젝터 피치와 가압수 유량이며, 측정된 유량과 압력을 이용하여 유량비, 수두비 및 효율을 계산하였다. 이적터에서 분출된 혼합유동의 가시화를 통해 정성적 거동을 고찰하였으며, 용존산소량을 측정하여 총괄 산소전달계수를 도출하였다. 이젝터에서 분출된 혼합유동은 가압수의 운동량과 유입된 공기기포의 미립화에 따라 부력분류 또는 수평분류의 거동을 나타내었다. 기포의 크기에 기인하는 부력과 가압수의 운동량에 지배되는 혼합유동의 도달거리는 가압수와 공기기포의 접촉 면적 및 시간에 크게 영향을 미치기 때문에 산소전달률의 중요한 변수임을 유추할 수 있다.

2단 응축 히트펌프 온수시스템의 사이클 해석 및 성능분석 (Performance of Heat Pump Water Heater with Dual Condenser)

  • 유영선;김영중;강금춘;백이;윤진하;강연구;이형모
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제31권5호
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    • pp.423-429
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    • 2006
  • The heat pump water heater developed in this research consisted of one evaporator, one compressor, 1st condenser, 2nd condenser, one expansion valve, one water tank, one recirculation circuit and etc. The performance of heat pump water heater was tested and analyzed. The quantities of output water changed linearly from 2380 to $660{\ell}/h$, and the output water temperature changed curvedly from 29.9 to $44.5^{\circ}C$ when the opening rate of recirculation valve changed from 0 to 100%. The COP of heat pump water heater increased from 3.0 to 3.8 when the quantities of output water changed from 660 to $2380{\ell}/h$. When the temperature distributions of water tank were measured during 50 minutes after turning on the heat pump, the temperature stratification by the level appeared apparently. When the inlet water temperature changed from 30 to$50^{\circ}C$, the output energy of heat pump hardly changed. The surface area of double pipe heat exchanger changed from 0.429 to $6.254m^2$ when the compressor capacity increased from 1.0 to 50.0 PS.

연소안정성을 평가하기 위한 일렬형 다중 인젝터로 구성된 헤드의 매니폴드 유동해석 (Flow Analysis of a Engine Manifold with Multiple Injectors Arranged in a Row for Evaluation of Combustion Stability)

  • 최지선;유이상;신동해;박진수;고영성;김선진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.622-627
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    • 2017
  • 본 연구에서는 실물형 연소기와 동일한 연소 및 음향 공진 조건을 가질 수 있는 축소형 모델 연소기의 추진제 공급부 매니폴드의 수치해석을 진행하였다. 비원통형 연소기의 형상을 고려한 일렬형 다중 인젝터로 구성된 헤드를 대상으로 해석하였으며 매니폴드의 형상과 유입유로의 개수 및 형태에 따라 해석결과를 분석했다. 메인추진제의 매니폴드 형태는 재순환영역이 적고 제작이 용이할 수 있게 원형으로 구성하였다. 액체산소는 유동을 균일하게 공급하기 위해 distributor를 구성하였고 케로신은 직접 화염면이 닿는 곳이기 때문에 재순환영역을 최대한 줄이도록 방사형 $360^{\circ}$로 유입유로를 구성하였다. 액체질소 매니폴드는 분사기 근처의 속도차이를 줄이고자 방사형 유입유로로 구성하였다.

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물분사장치를 이용한 2차원 익 주위의 PIV 해석에 관한 연구 (A Study of PIV Analysis around 2-Dimensional Foil with Blowing)

  • 오경근;조대환;이경우;고재용
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제1권)
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    • pp.45-49
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    • 2006
  • 물분사장치가 부착된 NACA-0021 익 주변의 흐름을 입자영상유속계를 이용하여 고찰하였다. $R_w=6.0261{\times}10^4$에서 영각(a)을 $0^{\circ}{\sim}35^{\circ}$로 변화시켜가며, 물분사 속도를 0[m/s], 9.2[m/s]의 2가지로 조절한 결과 익 후류영역에서는 박리 후 비정상적인(unsteady) 재순환 ${\cdot}$ 재부착 영역이 형성되었으며, 박리영역의 폭이 콴다 효과(Coanda effect)를 갖는 물분사로 인하여 최대 1/3만큼 감소하는 경향을 확인하였다. ?Nㄴ사가 없는 조건에서의 박리는 영각(a) $17^{\circ}{\sim}18^{\circ}$ 부근에서 시작되는 것이 관측되었으나, 물분사를 시켰을 경우 $20^{\circ}{\sim}21^{\circ}$에서 박리가 시작되는 것을 유동관측을 통해 알 수 있었다. 유동계측을 통해 익의 후연부(trailing edge)에서 생성되었던 와(vortex, eddy)가 물제트분사로 인해 소멸되는 것을 알 수 있었고, 영각이 작고 물분사 유속이 빠를수록 박리영역의 감소가 더욱 가속화됨을 알 수 있었다.

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고분자 전해질 연료전지의 매니폴드 및 분리판 유동분배 특성 분석 (Numerical Study on the Flow Characteristics of Manifold and Bipolar Plate in Polymer Electrolyte Fuel Cells)

  • 조중원;유상필;김민진;이원용;김창수
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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    • pp.320-323
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    • 2006
  • A numerical study is made of a manifold and bipolar plate in polymer electrolyte fuel cells, the aim of the present study is to describe the characteristics of flow pattern In manifold and bipolar plate. The present work shows that the flow pattern in the bipolar plate is affected by the penetration flow through GDL characterized by clamping pressure and GDL intrusion in to a channel area. Manifold geometry also affects the flow distribution. The recirculation flow by bent duct destroy even distribution In manifold, the present work shows that corner rounding can improve the manifold performance.

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Microfibrillated Cellulose (MFC)와 중질탄산칼슘 (GCC)로 구성된 복합충전제를 이용한 종이 물성 향상 (Paper Properties Improvement by adding Microfibrillated Cellulose-Mineral Composites)

  • 이중명
    • 펄프종이기술
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    • 제48권2호
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    • pp.83-90
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    • 2016
  • Increasing the amount of filler in paper is of high interest for paper industry while maintaining its key sheet quality properties. In this study, a MFC-GCC composite, made through a co-grinding NBSK (Northern bleached softwood kraft) pulp with a ground calcium carbonate (Intracarb 60), was used as a strength aid in paper in order to evaluate a potential cost reduction through filler increase without sacrificing paper quality. Hand-sheets were made of NBSK and/or eucalyptus pulp by using white water recirculation in a Tappi sheet former and was compared its properties without or with MFC additions at different filler levels. It was found that the MFC-GCC composite has a large surface area compared to the fiber, allowing the formation of more hydrogen bonds in the web, thus giving natural strength to the paper. Overall results are encouraging that the MFC-GCC composite allows papermaker to reduce basis weight and maintain critical sheet properties.