• 대한기계학회논문집B
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• 제30권1호
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• pp.48-56
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• 2006

We investigated gas residence time and mixing characteristics due to various swirl numbers generated by normal injection of secondary air to a lab-scale cylinderical combustor. The residence time was estimated by measuring the temporal pressure difference which was caused by deposition of test particles on a filter media after the injection by a syringe. The mixing characteristics were evaluated by standard deviation value of test gas concentration at different measuring points. The test gas concentration was detected by a gas analyzer. The swirl number of $20{\sim}30$ for ${\theta}=5^{\circ}$ caused long residence time enough to improve mixing characteristics. Numerical calculations were also carried out to understand physical meanings of the experimental results.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.586-591
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• 2003

The present study addresses experimental results to investigate the effect of the jet supply chamber configuration on the sonic/supersonic swirling jets, as the case study. The experiment is carried out using the convergent nozzle with a various different chamber configurations upstream the nozzle throat, which is composed of four tangential inlet holes for the swirling flows. The jet pressure ratio is varied between 3.0 and 7.0. The sonic/supersonic swirling jet flows are specified by the pitot impact and static pressure measurements and visualized using the Shadowgraph method. The results show that the major structures of the sonic/supersonic swirling jet are strongly influenced by the jet supply chamber.

• 한국연소학회지
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• 제21권1호
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• pp.31-37
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• 2016

Swirler generates the overall swirling flow in the combustion chamber and this swirling flow governs the flame stability and enhances fuel atomization. This paper deals with the flare angle effects on flow streamlines, recirculation zone, Central Toroidal Recirculation Zone(CTRZ) and Corner Recirculation Zone(CRZ) in the model combustion chamber using counter-rotating swirler. 2D PIV system was employed to obtain the velocity components and test condition was obtained using Reynolds Analogy equivalent to air test. We observed transitional flow patterns of flare angle increased. The obtained results show that the flare angle controls the behavior of Recirculation zone, Central Toroidal Recirculation Zone and Corner Recirculation Zone.

• 한국추진공학회지
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• 제10권2호
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• pp.70-77
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• 2006

정확한 액막두께 측정을 위해 전기전도도를 이용한 장치를 제작하였다 정밀한 calibration을 통해 측정을 수행하였으며 기존의 이론식 및 다른 측정 방법을 이용한 결과와 비교해 보았을 때 정확성이 입증되었다. 시간에 따른 액막두께 변화를 통해 내부 유동의 변화 및 안정성도 살펴볼 수 있었다. 정확한 측정을 통해 기하학적 형상에 따른 액막두께의 경향성도 파악할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권9호
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• pp.67-75
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• 2006

스월 인젝터의 비선형 동적특성을 모사할 수 있는 수치해석 모델을 개발하여 인젝터내의 정적/동적 특성을 분석하였다. Boundary Element Methods (BEMs)을 적용한 수치모델은 유체 경계면 산출에 매우 유리한 장점이 있어 표면의 불안정성 해석에 유용하게 적용되어 왔다. 이전의 연구 결과에서는 스월효과를 고려할 수 있도록 확장된 수치모델을 이용하여 인젝터의 형상을 고려한 정적특성을 보여주었다. 본 논문에서는 유입 흐름에 교란이 발생했을 때 인젝터의 각 구성요소에서의 동적응답을 분석하였고, 이론적 결과와 비교하여 수치모델에 대한 타당성을 검증하였다. 본 수치해석 결과는 입력류에서의 교란이 각 인젝터 구성품을 지나면서 감쇠/증폭되고 위상차를 만들게 되는 과정을 잘 모사하고 있다. 개발된 수치모델은 인젝터의 다양한 설계변수들이 유동특성에 미치는 효과 분석과 이론적 모델로는 예측이 어려운 비선형 영역에서의 동적 응답특성 분석에 유용하게 적용될 수 있을 것이다.

• 에너지공학
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• 제24권3호
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• pp.122-127
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• 2015

본 연구에서는 클린룸에서의 3차원 유동해석을 수행하였다. 로봇실험 장치에서 로봇의 움직임에 의해 형성되는 유동장에 대한 수치적인 분석을 본 연구에서는 다루고 있으며, 클린룸에서 로봇의 움직임에 대한 영향을 분진이 쌓이는 영역을 찾기 위해서 진행된다. 다관절 로봇의 움직임에 의해 생성되는 바닥 표면의 분진은 유동장 분석에 의해 예측될 수 있으며, 해석결과는 커다란 스월유동이 움직이는 로봇 주위에서 생성된다고 분석된다. 따라서, 가장 바람직한 유동 조건은 공기의 입구와 출구부의 위치를 다시 정하여 유동속도를 변화시키면서 검토해야 한다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제25권2호
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• pp.179-189
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• 2017

This paper is the fifth investigation on the methods of evaluating flow characteristics in a steady flow bench. In previous studies, several assumptions used in the steady flow bench were examined and it was concluded that the assumption of the solid rotation may lead to serious problems. In addition, though the velocity profiles were improved as the measuring position went downstream, the distributions were far from ideal regardless of the valve angle and evaluation position. The eccentricities were also not sufficiently small to disregard the effect on impulse swirl meter (ISM) measurement. Therefore, the effect of these distribution and eccentricity changes according to the positions needs to be analyzed to discuss the method of flow characteristics estimation. In this context, the effects of evaluation position on the steady flow characteristics were studied. For this purpose, the swirl coefficient and swirl ratio were assessed and compared via measurement of the conventional ISM and calculation based on the velocity by particle image velocimetry(PIV) from 1.75B, 1.75 times bore position apart from the cylinder head, to the 6.00B position. The results show that the swirl coefficients by ISM strictly decrease and the curves as a function of the valve lift become smooth and linear as the measuring position goes downstream. However, the values through the calculation based on the PIV are higher at the farther position due to the approach of the tangential velocity profile to ideal. In addition, there exists an offset effect between the velocity distribution and eccentricity in the low valve lift range when the coefficients are estimated based on the swirl center. Finally, the curve of the swirl ratio by ISM and by PIV evaluation as a function the measuring position intersect around 5.00B plane except at $26^{\circ}$ valve angle.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권1호
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• pp.103-110
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• 2012

EV double cone 버너를 장착한 스월 예혼합 연소기를 대상으로 LES 수치기법을 적용하여 연소기내의 유동 현상과 연료/공기 혼합, 화염 거동에 대해 조사하였고, 공연비와 압력 변화에 따른 NOx, CO 농도 변화를 예측하였다. 버너에서 발생한 강한 스월로 인해 재순환 영역이 발생하였으며, 희박 예혼합 화염은 버너 출구부터 형성되어 0.2 m 이내에 존재하는 것으로 나타났다. 상압, 공연비 38.7인 해석 조건에서 NOx 발생량은 연소기 출구에서 0.59 ppm으로 예측되었고, CO는 화염면에서 다량 생성되나 출구로 갈수록 급격히 산화되어 출구에서 5.25 ppm으로 낮게 예측되었다. 또한, NOx 배출량은 공연비가 높아질수록, 압력이 감소할수록 줄어드는 것으로 나타났다. 설계 변경을 통해 다양한 연료 공급 형태에서의 NOx 배출 특성을 조사하였으며, 5 lance-hole 분사의 경우 가장 적은 NOx 배출 특성을 보였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제23권2호
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• pp.166-174
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• 1999

The flow characteristics of 2-valve and 4-valve cylinder heads with various blocked-valve were experimentally investigated in a steady flow rig. Effects of the blocked-valve configurations on flow coefficient, swirl and tumble intensity are studied. Compared to the conventional valve, the blocked valve in both cylinder heads have the much lower flow coefficient and the much higher intensity of swirl and tumble. Under the same size of blockage, the value of flow coefficient and swirl(or tumble) intensity were varied according to the position of blockage. Throughout these steady flow test the optimized positions of blockage in both cylinder heads were determined.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.272-275
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• 2008

One of the important operating factors for the air-fuel pre-mixed conditions in an HCCI engine is an in-cylinder flow. In this study, unsteady in-cylinder air flow characteristics in a diesel engine as a reference engine of an HCCI engine development were numerically analysed. Unsteady flow analyses were conducted with the combination of 3 intake port inlets, then the in-cylinder air flow distribution and swirl ratio results from a case were compared with the results from the other cases.