• Title/Summary/Keyword: 분무 유동

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디이젤기관에서의 연소실내 분무유동의 모델(I)

  • 김광수
    • Journal of the KSME
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    • v.25 no.1
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    • pp.32-38
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    • 1985
  • 지금까지의 계산된 직접 분사식 디이젤기관에서의 분무유동 현상은 실린더내에서의 공기유동과 공기밀도의 온도에 대한 변화를 고려하지 않은 경우이다. 디이젤 연소의 모델링을 위한 몇가지 단계, 즉 (1) 연소실내에서 공기유동을 무시한 경우의 분무유동 특성 (2) 공기유동 (swirl, squish, turbulence)을 고려한 경우에서의 분무유동 특성 (3) 연소실내에서의 분무제트와 주위 기체사이에의 열 및 질량의 이동현상 (4) 연소실 벽면과 연소가스 사이에의 열역학적 관계 의 4가지 단계중 제 1단계에 해당하는 모델로써 보다 완벽한 가정과 정확한 입력 데이터를 이용하면 좋은 예측결과를 나타낼 수 있는 자료가 될 수 있겠으며 공기유동을 고려한 경우의 분무유동 또한 프로그램이 거의 완성단계에 있으므로 가까운 시일내에 이용할 수 있으리라 믿는다.

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스월컵 형상이 가스터빈 연소기의 분무 화염의 유동 특성에 미치는 영향에 대한 연구

  • 박종훈;황상순;윤영빈
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.28-28
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    • 2000
  • 가스터빈 연소기의 역방향 이중 스월러의 두 번째 벤츄리 끝단 각도의 변이가 연소실내의 유동 특성에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 벤츄리 끝단 각도가 수렴형, 직선형, 발산형의 세 형상에 대해 연료 분무가 없는 경우, 연료 분무는 있으나 연소는 없는 경우, 연소가 일어나는 경우에 대해 수치적 방법으로 연소실 내의 유동 특성에 대해 고찰하였다. 연료의 분무는 분무된 액적들이 갖는 운동량이 유입되는 공기의 운동량에 비해 적으므로 분무에 의한 유동 특성의 변화는 무시할 수 있는 반면 연소가 일어날 때는 유동 특성이 판이하게 달라짐을 확인할 수 있었다. 가스터빈 연소실 내의 유동 특성은 벤츄리 끝단 각의 변이에 따라 민감하게 변하고 있다.

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Effects of intake flows on spray structure of a high pressure multi-hole injector in a second generation direct-injection gasoline engine (제 2세대 직접분사식 가솔린 기관에서 고압다공연료분사기의 분무 형상에 대한 흡기유동의 영향)

  • Kim, S.S.;Kim, S.H.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.11 no.4
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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.

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액체 램제트 엔진의 3차원 분무 및 연소 반응 해석

  • 오대환;임상규;손창현;이충원
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1999.04a
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    • pp.11-11
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    • 1999
  • 액체 램제트 연소기는 흡입공기와 분무, 혼합 그리고 이에 따른 연소 등 일련의 과정에 따라 다수의 복잡한 현상들이 상호 밀접하게 관련되어 있다. 본 연구에서는 액체 램제트 연소기내의 유동특성을 파악하기 위해서 2차원 및 3차원 연소기 형상에 대해서 수치적 실험을 수행하였으며, 격자구성은 연소기에 공기를 공급하고 연료를 분무하는 공기 유입관 영역과 연소실 영역, 그리고 출구 대기 영역으로 나누어 독자적으로 격자를 생성시켰다. 2차원과 3차원 유동해석을 비교하였고 분무모델의 적용에 따른 연소특성 및 분사위치에 따른 연소특성을 비교하였다. 유동해석 결과 2차원과 3차원의 유동특성은 달랐으며, 분무모델을 적용해야 정확한 연소 유동 현상을 예측할 수 있음을 알 수 있었다. 그리고 유입관의 안쪽에 연료의 분사위치를 준 경우가 연소의 안정화에 필요한 재순환영역으로의 연료의 혼합이 잘 되어 유입관 바깥쪽에 연료를 분사시키는 것보다 좋은 분사위치임을 알 수 있었다.

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A Planar Imaging System for Spray Patternation (분무 패턴 측정을 위한 평면 이미지 기법)

  • 이경진;정기훈;윤영빈;정경석;정인석
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.7-7
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    • 1998
  • 액체 연료 분포의 균일성과 대칭성은 연소 효율을 높이고, 공해 물질을 줄이는데 있어서 필수적인 요소이기 때문에 분무 패턴을 정량적으로 해석하는 것은 매우 중요하다. 고전적으로 사용되고 있는 mechanical patternator는 ⅰ) 유동을 교란시키고, ⅱ) 공간 분해능이 떨어지며, ⅲ) 복잡한 재순환 유동이나 화학 반응이 있는 유동에서의 적용이 어렵다는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점들을 극복하기 위하여 레이저를 이용한 optical patternator에 대한 연구가 진행되고 있다. Optical patternator는 유동을 교란시키지 않으면서 고해상도의 분무 패턴 측정을 할 수 있다. 형광 신호는 물질의 체적에 비례한다. 따라서, 레이저 평면광을 분무에 조사시켜 주어서 유도되는 형광 신호를 이용하는 평면액체 레이저 유도 형광법(PLLIF : Planar Liquid Laser Induced Fluorescence)은 분무패턴을 알아보는 매우 유용한 방법이다.

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Spray and Combustion Characteristics in Model Gas Turbine Combustor (모형 가스터빈 연소기에서의 분무 및 연소 특성)

  • Hwang, Jin-Seok;Koo, Ja-Ye;Seong, Hong-Gye;Kang, Jeong-Seek
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.381-386
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    • 2007
  • Jet-A spray, evaporation and combustion were numerically analyzed in annular type model combustor using KIVA-3V. Liquid fuel's atomizing was affected by flow field near droplet. When cooling flow was not optimized, SMD was increased, and equivalence ratio was horizontally distributed in combustor's downstream. Flame spread out horizontally and separated in combustors downstream. Flame center was separated by cooling flow. Flame separation made local high temperature in downstream that caused NO increase.

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Effect of Inlet Air Temperature and Atomizing Pressure on Fluidized Bed Coating Efficiency of Broken Peanut (흡입공기온도와 분무압력이 분쇄땅콩의 유동층 코팅효율에 미치는 영향)

  • Kang, Hyun-Ah;Shin, Myung-Gon
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.34 no.5
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    • pp.924-926
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    • 2002
  • The effects of inlet air temperature and atomizing pressure on the coating efficiency were evaluated using peanuts. Broken peanut pieces were coated with dextrin and sodium caseinate solution by a fluidized bed coater. The coating efficiency was significantly influenced by inlet air temperature and atomizing pressure, with the optimal efficiency achieved at $70^{\circ}C$ and 3 bar, respectively. The coating material consisting of dextrin and sodium caseinate could be used for preventing rancidity of broken peanut.

2차원 및 3차원 액체 램제트 엔진의 내부 유동 해석

  • 손창현;오대환;이충원
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.11-11
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    • 1998
  • 최적의 액체 램제트 연소기 설계를 위하여 흡입공기와 분무, 혼합 그리고 이에 따른 연소의 일련의 과정이 일어나는 램제트 연소기의 유동해석을 2차원 및 3차원으로 수행하였다. 격자구성은 연소기에 공기를 공급하고 연료를 분무하는 공기 유입관 영역과 연소실 및 노즐 영역, 그리고 출구 대기 영역으로 나누어 독자적으로 격자를 생성시켰다. 연소실 내의 유동 특성에 있어서 2차원과 3차원의 유동해석 결과는 선회영역 유동특성이 크게 차이가 남을 알 수 있었다. 따라서 실제 액체 램제트 연소기의 설계를 위해서는 3차원 유동해석과 실험이 반드시 필요하다.

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Effect of Gas-liquid Ratio on Characterization of Two-Phase Spray Injected into a Cross-flow (횡단유동에 분사된 이유체 분무의 기체 액체비가 분무특성에 미치는 영향)

  • Cho, Woo-Jin;Lee, In-Chul;Lee, Bong-Su;Koo, Ja-Ye
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.12 no.1
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    • pp.16-22
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    • 2008
  • The effect of two-phase spray injected into subsonic cross-flow was studied experimentally. External-mixing of two-phase spray from orifice nozzle with L/d of 3 was tested with various air-liquid ratio that ranges from 0 to 59.4%. Trajectory of spray and breakup phenomena were investigated by shadowgraph photography. Detailed spray structure was characterized in terms of SMD, droplet velocity, and volume flux using PDPA. Experimental results indicate that penetration length was increased and collision point of liquid jets approached to nozzle exit and distributions of mist-like spray were obtained by increasing air-liquid ratio.

원통형 연소실내 분무된 액적군의 화염전파에 관한 수치해석

  • 이영집;백승욱;김택영
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.14 no.4
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    • pp.899-906
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    • 1990
  • 본 연구에서는 자동차엔진에 대한 응용의 일환으로써 밀폐된 축대칭 연소실내 의 정지하고 있는 공기에 분사에 의해 형성된 분무액적들을 점화원을 이용하여 화염을 생성시키고 그에 따른 화염전파 및 낮은 마하수에서의 유동현상과 이상간의 물리적 관 계를 다차원 유한차분법에 의한 물리적인 지배방정식의 동시해법인 ALE(Arbitrary La- ngrangian Eulerian)방법으로 구성되어 있는 CONCHAS-code를 이용하여 해석하고, 연료 액적의 분사각도, 크기 및 연소실내 기체유동의 각속도의 변화에 의한 분무연소의 과 도적특성을 고찰하고자 한다.