• 제목/요약/키워드: 유동안정화

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축대칭 곡면벽 제트 유동장에서 화염 안정화에 관한 연구 (A Study on Flame Stabilization in the Axisymmetric Curved Wall Jet)

  • 길용석;차민석;송영훈;한재원;정석호
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 1997년도 제15회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.51-60
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    • 1997
  • 축대칭 곡면벽 제트 버너를 제작하여 화염의 안정화 특성을 실험적으로 연구하였다. 축대칭 곡면벽 제트 유동은 난류 강도의 증가와 더불어 버너 선단 부근에 재순환 영역을 형성하여 화염의 안정화를 촉진시킴으로서 기존의 튜브 버너에 비하여 화염의 안정화 특성이 향상되었다. 시간적으로 화염의 위치가 변동하는 난류 화염에서 화염의 안정화 특성과 밀접한 관계가 있는 OH 라디칼과 온도를 PLIF와 CARS를 각각 적용하여 측정하였다. 고유속으로 연소시키는 경우에 버너 선단에 형성된 재순환 영역에 OH 라디칼이 상당량 분포하고 있었으며 통계적으로 고온을 유지하였다. 이는 버너 선단에 형성되는 재순환 영역에 고온의 기연 가스가 점화원 역할을 하여 화학 반응이 활발하게 일어나고 있음을 의미한다. 이러한 결과로부터 고속의 출구유속에서 화염 안정화 특성은 재순환 영역에 의하여 영향을 받고 있음을 확인하였다.

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Cavity를 이용한 화염안정화 기술 리뷰 (Review of the Flame Stabilization Techniques using Cavity)

  • 이태호
    • 한국추진공학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.104-111
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    • 2016
  • 고속으로 흡입되는 공기를 산소원으로 이용하는 공기 흡입추진기관에서 해결해야 할 과제 중에 하나는 화염 안정화이다. 블라프보디와 같이 유동 감속장치를 설치하여 와류에 의한 재순환 영역을 만들어 주는 방법이 대표적인 방법이다. 최근에는 유동 벽면에 캐비티를 설치하여 화염을 안정화 시키는 것이 안정화 영역을 넓이는 효율적인 방안으로 대두되고 있는데, 캐비티에서의 유동 박리와 재접촉, 압력과 진동을 포함하여 길이와 깊이 비 등에 대한 영향 등이 조사 발표되고 있다. 그럼에도 불구하고 공기 흡입추진기관의 연구 개발과 함께, 선행 기술로서 캐비티를 이용한 화염 안정화에 대하여는 아직도 연구조사 되어야 할 과제가 많이 있다.

Direct-Connect 초음속 연소기 내 초음속 유동 형성과정에 대한 수치해석 (Numerical Study on the Process of Supersonic Flow Formation in a Direct-Connect Supersonic Combustor)

  • 정승민;한형석;성부경;이은성;최정열
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권11호
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    • pp.889-902
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    • 2020
  • 본 연구에서는 직접 연결식 초음속 연소기에서 설계점을 만족하는 초음속 유동의 형성유무 및 안정화 소요시간을 확인하기 위한 수치해석이 수행되었다. 이를 위하여 연소식 공기 가열기 하류의 고압 유동이 초음속 연소기로 전파되며 초음속 유동장을 형성해가는 과정을 살펴보았다. 압력 및 온도 분석을 통해, 초음속 유동장이 설계점인 마하수 2.0, 1,000 K을 만족하며, 최소 4.0 ms의 안정화 시간이 필요함을 확인하였다. 따라서 초음속 연소시험에서 연료분사 이전에 유동 안정화에 필요한 시간을 고려해야 함을 알 수 있었다.

유동안정화 장치가 홴 테스터의 성능에 미치는 영향 (Effects of Flow Settling Means on the Performance of Fan Tester)

  • 최영석;김덕수;윤준용
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제8권5호
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    • pp.29-34
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    • 2005
  • In this study, the effect of flow settling means on the performance of fan tester were numerically investigated by using a computational fluid dynamics (CFD). The airflow rate was calculated from the pressure differential across a flow nozzle in the measuring plane and the flow settling means were generally installed in the chamber of the fan tester to provide proper airflow patterns ahead of the measuring plane. The predicted nozzle differential pressures with uniform inlet velocities were compared with the values of the ANSI/AMCA 210-99 to verify the performance of the commercial CFD code CFX 5.6. The influence of flow settling means on the measurement of airflow rate in a fan tester were discussed with various porosities and inlet jet velocities. The results obtained show that the proper band of porosities exist to meet the AMCA standard in a specified inlet jet velocity.

엔진나셀화재 모사를 위한 둔각물체 안정화 화염 특성 (The characteristic of bluff body stabilized flames for simulation of engine nacelle fires)

  • 이정란;이의주
    • 한국화재소방학회:학술대회논문집
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    • 한국화재소방학회 2012년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.58-61
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    • 2012
  • 엔진나셀 화재를 둔각물체에서 분사된 연료제트 화염으로 모사하여 화염안정화 및 소화특성을 조사하기 위해 실험과 수치해석을 수행하였다. 연료제트는 공기유동에 동측류인 경우와 대향류인 경우에 사각의 둔각물체에서 분사하였고, 소화약제는 이산화탄소와 질소를 사용하여 공기유동에 희석시켜주었으며 연료로는 메탄을 사용하였다. 본 실험의 결과를 해석하고 보충하기 위하여 LES(Large Eddy Simulation)을 기반으로 하는 FDS(Fire Dynamics Simulator)를 이용하여 비반응 유동장에서의 혼합특성과 둔각물체 후류의 유동특성을 살펴보았다.

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유동안정화 장치가 홴 테스터의 성능에 미치는 영향 (Effects of Flow Settling Means on the Performance of Fan Tester)

  • 최영석;김덕수;윤준용
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.43-48
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    • 2006
  • In this study, the effect of flow settling means on the performance of fan tester were numerically investigated by using a computational fluid dynamics(CFD). The airflow rate was calculated from the pressure differential across a flow nozzle in the measuring plane and the flow settling means were generally installed in the chamber of the fan tester to provide proper airflow patterns ahead of the measuring plane. The predicted nozzle differential pressures with uniform inlet velocities were compared with the values of the ANSI/AMCA 210-99 to verify the performance of the commercial CFD code CFX 5.6. The influence of flow settling means on the measurement of airflow rate in a fan tester were discussed with various porosities and inlet jet velocities. The results obtained show that the proper band of porosities exist to meet the AMCA standard in a specified inlet jet velocity.

석탄가스화기내의 미분탄 입자를 동반한 유동장 해석

  • 이진욱;마수만;김원배
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1995년도 추계학술발표회 초록집
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    • pp.5-14
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    • 1995
  • 본 연구는 석탄가스화기내의 비반응 유동장에 대한 연구로서, 순수유동장 및 미분탄입자를 포함한 이상유동장에 대한 전산해석을 수행하였다. 가스화기내의 물리적 현상을 기술하는 Navier-Stokes 방정식을 유한차분법에 의하여 해석하고 그 결과를 나타내었다. 특히 선회유동의 영향에 의한 미분탄입자의 거동 및 재순환영역의 특성에 대하여 상세히 고찰하였다. 해석결과에 의하면 가스화기내에서는 몇개의 재순환영역이 형성됨을 알 수 있었다. 비반응유동장의 해석결과이지만, 선회유동은 화염안정화에 긍정적인 영향을 줄 수 있을 것으로 추측되는 결과를 보였다.

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I-DEAS용 Program file을 이용한 CRT용 Glass & Mold의 Modeling 및 Mesh data구현

  • 임용찬
    • 인포메이션 디스플레이
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    • 제4권4호
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    • pp.14-19
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    • 2003
  • CRT용 Glass 산업의 경우, 금형 및 유리의 온도는 매우 중요한 변수이다. 이 온도는 상온에서 출발한 금형이 반복되는 Heat Cycle을 거치면서 안정화 상태로 이르게 되는 과정을 거치면서 결정된다. 이때 안정화되는 금형의 온도분포에 의해 제품의 품질이 결정됨에 따라, 불량이 발생할 경우, 안정화 시간 및 금형수정 Cost 증가 등 매우 큰 손실이 야기된다. 이에 본 연구는 CAE를 통하여 상기 Heat Cycle의 해석과정 중에서, I-DEAS의 MACRO인 "Program file"을 이용하여 Modeling 및 Meshing을 수행하여 단시간 내 정확한 Preprocessing을 통해 유동 및 열 해석에 적용하는 자동화 프로그램을 개발하였다.

버터플라이 밸브 하류 유동의 안정화에 관한 연구 (An Experimental Study on the Flow Stabilization in the Downstream Region of a Butterfly-Type Valve)

  • 박상원;이상우
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제24권11호
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    • pp.1417-1427
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    • 2000
  • A flow stabilizer, which is made of a honeycomb and three different mesh screens, is located downstream of a butterfly-type valve, for the reduction of flow disturbances behind the valve. Mean flow and turbulence measurements as well as flow visualizations are conducted in the downstream region of the deepens the non-uniformity of the streamwise velocity component and turbulence. The mesh screens considerably reduce the turbulence and enhance the uniformity of mean velocities. The combination of the honeycomb and the three mesh screens results in an efficient reduction in the flow disturbances. In addition, the flow stabilizer proves to have a good performance in the suppression of turbulence at a short distance.

이차원 램 가속기 연소 유동장의 실험적 연구의 수치 모사 (Numerical Simulation of the Experimental Investigation of the Two Dimensional Ram Accelerator Combustion Flow Field)

  • 최정열;정인석;윤영빈
    • 한국추진공학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.8-23
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    • 1997
  • 스탠포드 대학의 expansion tube 장치를 이용한 램 가속기의 유동장의 실험적 연구와 비교를 위하여 정상 및 비정상 상태의 수치모사를 수행하였다. 수소/공기 연소에 대하여 9 화학종 19 반응 단계를 가지는 Jachimowski의 화학반응 모델을 이용하여 화학 반응 유동에 대한 Navier-Stokes 방정식을 시간 정확도를 가지는 완전 내재적수치 기법을 이용하여 해석하였다. 정상 상태 가정을 이용한 수치해석은 $2H_2$$O_2$$17N_2$에 대하여 쉴리렌 및 OH PLIF 을 이용하여 실험적으로 얻어진 영상과 부합하는 좋은 결과를 보였으나 $2H_2$$O_2$$12N_2$ 혼합기에 대해서는 충격파 교차점 후방의 연소 영역을 모사하지 못하였다. 따라서 이 경우에 대하여 비정상 수치 모사를 수행하였으며 자세한 유동 안정화 과정을 보여 주었다. 비정상 수치 모사의 결과로부터 실험적으로 얻어진 영상은 유동 안정화 단계의 일시적 상태의 결과로 보인다. 충격파 교차점 후방의 연소 영역은 유동이 안정화되는 초기 단계에 존재하는 강한 경사 충격파가 교차하여 발생하는 수직 폭굉파의 결과이다. 최종 단계에서 충격파 교차점 이후의 연소 영역은 사라지며 정상 상태의 결과가 얻어진다. 램 가속기 모델 내부의 화학반응 유동이 안정화되는데 필요한 시간은 실험적인 시험 시간과 비교하여 매우 긴 것으로 보인다.

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