• 제목/요약/키워드: 분무해석

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플라즈마 이온질화 공정온도에 따른 스테인리스강 질화층의 표면 특성 (Effect of plasma nitriding temperature on the surface properties of nitride layer on stainless steel)

  • 임경민;김혜민;이승효;김상권;이재우;배성택;이명훈
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2012년도 추계총회 및 학술대회 논문집
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    • pp.189-189
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    • 2012
  • 여기서는 오스테나이트 스테인리스강에 내구성능을 부여하기 위하여 여러 가지 공정온도 조건 중에서 플라즈마 이온질화 처리하여 질화층을 제작하였다. 이와같은 이온질화 층들에 대해서 형성기구를 해석함을 물론 경도, 마모 및 충격 시험들의 기계적 특성과 염수분무시험(Salt Spray Test), 침지 자연전위($E_{coor}$), 전기화학적 양분극 부식 특성을 평가하였다. 이들 층은 표면, 경화 깊이, 미세조직 및 결정구조를 분석하였고, 질화층 표면의 기계적 특성 및 부식 특성과의 상관관계를 해명-정리하였다.

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고온.저산소 농도영역중의 분무연소해석 (Computer Simulation of Liquid-Fuelled Combustor in Hot Vitiated-Air Stream)

  • 김태한;최병륜
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권12호
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    • pp.3187-3195
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    • 1993
  • Combustion of liquid-fuelled combustion in a high-temperature vitiated-air stream was studied. The mathematical formulation comprise the application of Eulerian conservation equation to the gas phase and Lagrangian equation of droplet motion. The latter is coupled with a droplet-tracking technique (PSI-CELL Model) which regard the droplet phase as a source of mass, momentum, and energy to the gaseous phase. Reaction rate is determined by taking into account the Arrhenius reaction rate based on a single-step reaction mechanism. The calculated profiles show somewhat uncertainess at the upstream, but bases data for designing the combustor followed by 2-phase flow were obtained.

EGR을 사용하는 직접분사식 디젤엔진의 연소과정 및 매연가스 배출특성에 대한 수치해석 (Numerical studies for combustion processes and emissions in the DI diesel engines using EGR)

  • 권영동;이재철;김용모;김세원
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제21권5호
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    • pp.659-669
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    • 1997
  • The effects of exhaust gas recirculation on diesel engine combustion and soot/NOx emissions are numerically studied. The primary and secondary atomization is modelled using the wave instability breakup model. Autoignition of a diesel spray is modelled using the Shell ignition model. Soot formation is kinetically controlled and soot oxidation is represented by a model which account for surface chemistry. The NOx formation is based on the extended Zeldovich NOx model. Effects of injection timing and concentration of $O_{2}$ and CO$_{2}$ on the pollutant formation and the combustion process are discussed in detail.

양 방향 홀로그래피를 이용한 분무 특성 해석 시스템 (Two-Side Holography System for the Measurements of Spray Characteristics)

  • 추연준;강보선
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.1755-1760
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    • 2004
  • The holographic velocimetry system has a significant potential for the measurements of three dimensional velocities of particles. In this study, orthogonal two-side holography system was developed to obtain three dimensional velocities and sizes of spray droplets. To get high quality of reconstructed images, singe-exposure holography at two time moments and two orthogonal sides was adopted instead of multi-exposure, single-side holography. From three dimensional positions of droplets determined by reconstruction and image processing system, the three dimensional velocities and sizes of each droplet was extracted using the PTV algorithm. To determine the position of particles in the optical axis, a new focusing parameter was introduced based on the correlation between two droplet images at the same distance. The measured results by holography system were compared with those by the PDPA.

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격납용기내에서 분무형 나트륨화재 현상 해석 (Analysis of spray sodium fire phenomena in the containment vessel)

  • 조병렬;권선길;황성태
    • 한국안전학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.79-88
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    • 1996
  • A hypothetical accident in the containment vessel of liquid metal reactor could cause a pressure, temperature rise, and a strong aerosol release. The computer codes relating to the modelization of these accident make it necessary to use various input parameter, among which is the dynamic shape factor of aerosols produced. Combustion experiments of sodium spray fire carried out in a closed vessel, which was vertical cylinder made of 1.2m in diameter and 1.8m hight with a volume of 1.7$m^3$. The results of theoretical analysis presented here was compared to data obtained from experiments. The experimental results were summarized as follows. 1) The aerodynamic diameter and geometric diameter of aerosols are decreasing with increasing of injection pressure and injection temperature of sodium 2) The dynamic shape factor of aerosol is proportional to the aerodynamic diameter for a given particle. 3) The correspondence between the aerodynamic diameter and geometric diameter can be as $D_{ae}=0.70 D_{ge}$. 4) Peak pressure rose with increase in pressure and temperature of injection sodium, being more sensitive to the injection pressure than the injection temperature.

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불안정한 압력파동 섭동에 의한 액체추진제 분무연소 반응 (Responses of Burning Liquid Propellant Sprays Perturbed by Unstable Pressure Waves)

  • 고현;이길용;윤응섭
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
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    • pp.3-3
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    • 1998
  • 액체추진제 로켓엔진 연소실에는 고유모드에 대응하는 음향파동이 내재되며 이러한 음향파동은 연소와의 상호작용을 통하여 불안정한 음향에너지를 공급받아 증폭되며 결국에는 연소불안정 상태에까지 이르게 된다. 이와 같은 불안정한 상태에 이르기 위해서는 연소로부터 되먹임되는 불안정 에너지의 양이 충분히 크고 구동 음향파동에 근접한 위상을 가져야 한다. 이와 같은 구동 메커니즘을 구성하는 상세한 물리적 현상들을 규명하고 예측하기 위한 많은 연구들이 보고되었으며, 이들 중 이론적인 시간 지연 모델을 사용하는 음향적인 방법은 매우 경제적인 반면 연소 현상에 대한 상세한 모사가 생략되어 연소 불안정의 구체적인 원인을 규명하는데 어려움이 있고, 파동 방정식에 의하여 연소실 내부의 파동 에너지 증가를 예측하는 방법은 연소기 내에서의 연소 메커니즘에 대한 고려 없이 연소에 의해 발생하는 에너지만을 포함하는 단점과 선형적인 연소 불안정에만 제한된다는 제한이 있다. 음향장과 커플된 기화반응 모델은 분무액적의 기화 과정이 추진제 연소의 지배과정이라는 가정 하에 연소응답을 기화반응으로 대체하는 방법으로, 역시 단시간 내에 결과를 얻을 수 있다는 장점이 있으나 기화반응으로부터 음향파동으로의 에너지 되먹임 과정이 배제되어 있어 정확한 결과를 구하기는 어렵다. 이에 대하여 최근에는 전산 모사적인 방법을 사용하는 대규모의 연소장 해석이 가능하여 짐으로써 음향파동에 의한 외란과 에너지 되먹임과정을 모두 포하마여 수치적인 방법을 사용하여 계산하는 액체추진제 로켓엔진의 고주파 연소불안정 해석방법들이 제시되고 있다.안정성 모드가 있음을 보였다. 밀도 변화가 있는 경우나 밀도 변화가 없는 경우 모두 sinuous 모드의 가장 불안정한 모드가 varicose 모드의 가장 불안정한 모드보다 더 불안정함을 보여주어 후류 유동은 자유 유동에 가까운 위상 속도를 가지는 sinuous 모드에 의해 지배될 것임을 예측할 수 있다. 연소반응이 완전연소에 가까울수록 그리고 압축성 효과가 클수록 유동내부의 온도가 증가하고 점성 또한 증가하여 후류유동은 안정됨을 알 수 있었다 유동변수들의 contour로부터 유동의 특성을 예측한 결과 baroclinic 항이 dilatational 항보다 상대적으로 크며, 중심선 상하에 생기는 vortex를 더욱 성장시킬 것으로 생각된다.냉각 홀의 막임, 연소 입자의 점착 부위 등을 예측하여 보완책을 준비할 수 있도록 하였다.$mm^2$sec였으며, 이는 다른 graphite/epixy 복합재의 확산계수와 유사한 값을 나타내고 있다. 또한 추진제가 충전된 연소관을 절단하여 밀폐한 후 95%RH 습도 조건에 보관함으로써 연소관 내부의 추진제 기계적 특성에 미치는 침투된 습기의 영향도 함께 고찰하였다. 추진제에 따라 차이는 있겠으나 추진제가 충전된 연소관은 순수 복합재 연소관에 비해 습기의 투과 정도가 작으며, 본 연소관에 충전된 RDX/AP계 추진제의 경우 추진제의 습기투과에 의한 추진제 물성 변화는 미미한 것으로 나타났다.의 향상으로, 음성개선에 효과적이라고 사료되었으며, 이 방법이 편측 성대마비 환자의 효과적인 음성개선의 치료방법의 하나로 응용될 수 있으리라 생각된다..

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압력진동에 대한 액체 로켓엔진의 음향 응답의 민감도에 관한 수치적 연구 (A Numerical Study on Sensitivity of Acoustic Response to Pressure Oscillations in Liquid Rocket Engine)

  • 손채훈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.79-87
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    • 2002
  • 로켓엔진에서 발생하는 음향 불안정성의 정성적 경향성을 파악하기 위해 축대칭 연소실에서의 음향파 응답 특성을 수치해석적으로 조사하였다. 주로 작동조건의 변화와 외부교란의 가진 주파수 변화에 따른 응답 특성을 계산하였다. 외부교란으로 연소실 입구부분의 전압이 정현파 형태로 섭동하도록 인위적으로 부여하였다. 음향 응답의 정성적 경향성이 유지되는 범위내에서, 분무 연소과정에 수반되는 여러 가지 물리 화학적인 과정들을 단순화하였다. 먼저, 주어진 작동조건에서 정상상태의 연소장을 구하고, 다음 단계로 압력섭동에 대한 연소장의 거동을 시간의 경과에 따라 구하였다. 작동조건의 변화에 따른 음향파 응답의 계산 결과, 반응 지역에서 약한 강도의 화염이 형성되는 경우 민감한 응답이 나타나 불안정안 압력분포를 나타냈다. 또한, 가진되는 압력 섭동의 주파수에 따라 응답 특성이 변하였고, 특히 높은 가진 주파수의 압력 섭동에 대해서 불안정한 응답이 나타났다. 해석 결과로 나타난 거시적 현상의 이해를 돕기위해, 기존의 화염소 모델을 채택한 음향파 응답 연구 결과와의 상관성을 찾아 본 해석 결과를 분석하였다.

촉매삽입형 Urea-SCR 머플러 다공튜브 형상변화에 따른 NOx 저감 특성에 관한 연구 (Study on NOx Reduction with Multi-Perforated Tube Geometry in Integrated Urea-SCR Muffler)

  • 문남수;이상규;고상철;이지근
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권12호
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    • pp.1017-1026
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    • 2014
  • Urea-SCR 머플러 시스템 입구와 촉매 전단에 설치된 다공튜브는 우레아 수용액 분무의 균일분포, SCR 촉매 활용도 증대 및 암모니아 슬립을 방지하기 위해 사용되고 있다. 다공튜브의 오리피스 면적비 변화가 머플러 챔버 내부유동 특성에 끼치는 영향이 상용 소프트웨어를 이용하여 해석적으로 조사되었다. 다공튜브 오리피스 면적비 변화는 촉매 전단에 설치된 챔버 내부의 벌크 선회유동 형성과 촉매 전단 속도분포의 균일도 지수에 큰 영향을 끼침을 보였다. 해석결과를 검증하기 위해 엔진실험이 ESC 및 ETC 모드에서 수행되었다. 엔진 실험결과 다공튜브 길이방향으로 보다 많은 유량이 흐르는 모델이 가장 높은 NOx 저감 효율을 나타냈으며, 이것은 높은 균일도지수 및 강한 선회유동을 나타내는 해석 결과와 일치됨을 알 수 있었다.

충진층식 스크러버의 스프레이 시스템 최적 설계에 대한 수치해석적 연구 (NUMERICAL STUDY ON THE OPTIMAL DESIGN OF SPRAY SYSTEM IN PACKED BED SCRUBBER)

  • 고승우;노경철;유홍선
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.28-34
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    • 2007
  • This study evaluates the performance of the packed bed scrubber and proposes the optimization of spray system for improvements of collection efficiency. The packed bed scrubber is used primarily in the semiconductor manufacturing process. The mean diameter of entering solid particles in scrubber is the submicron. The impaction between water droplets and solid particles is an important factor in removing the solid particles. Thus, the coverage area of spray system influences on the collection efficiency. The collection efficiency of a single droplet is calculated through the mathematical model and numerical calculations are performed for coverage area for each nozzle type (Droplet diameters: 500, 319.5, $289.5{\mu}m$) and injected directions (0, 15, $30^{\circ}$). In case of nozzle type 3, the collection efficiency of a single droplet is highest but the collection efficiency of spray system has lowest value because the ratio of flow rate between the gas and water is below 0.1. The results show the coverage area ratio is about 85% in the case of nozzle type 3 and downward sirection $15^{\circ}$. It was shown that a coverage area increase by two times than an existing spray system. In simulation of demister, collection efficiency by demister is predicted about 80% and the pressure drop in demister is below 3.5 Pa.

평면 이미지 기법을 이용한 분무 특성 해석 (The Spray Characterization Using Planar Imaging Technique)

  • 이경진;정기훈;윤영빈;정경석;정인석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제24권1호
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    • pp.93-101
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    • 2000
  • The characteristics of spray nozzle have been quantified with the measurement of fluorescence and Mie scattering images. To correct the attenuation of the incident light sheet, a sequential double-pass light sheet system and the geometrical averaging of two images was implemented. Quantitative mass flux distribution of spray was obtained from fluorescence image. 3-D image is reconstructed using 2-D radial images. Sauter mean diameter (SMD) distribution was determined using the ratio of fluorescence signal intensity and Mie scattering signal intensity and the values were quantified with PDP A data. The measurement of mass flux and SMD using planar imaging technique agee with PDP A data fairly well in the low density region. However, in dense region, there are significant errors caused by secondary scattering. It was found that the planar imaging technique provides many advantages over the point measurement technique, such as PDP A, and can be implemented for quantitative measurement, especially in low density region.