• 제목/요약/키워드: 유동 초크

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압축수의 임계유량에 관한 해석적 연구 (An Analytical Study for Critical Mass Flowrate of Compressed Water)

  • 김희동;김재형;한민교;박경암
    • 한국추진공학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.57-65
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    • 2003
  • 본 연구에서는 압축수가 노즐을 통해 급격히 팽창될 때 기액이상류가 플래싱 증발하게 되는 이상류의 임계유동을 Isentropic-Homogeneous-Equilibrium model과 Leung model을 사용해 해석하였다. 그 결과 이상유동은 연속/불연속적 초크로 될 수 있으며, 정체점의 압력이 10Mpa일 경우에는 단상류 유동의 초크현상과 유사한 연속적인 초크현상이 정체점의 아냉각도가 10K이하일 경우에만 발생한다는 것을 알았다.

임계노즐을 통한 비정상 기체유동의 초크현상에 관한 연구 (A Study on the Choke Phenomenon of Unsteady Gas Flow through a Critical Nozzle)

  • 김재형;김희동;박경암
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.2127-2132
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    • 2003
  • A computational study is performed to better understand the choke phenomenon of unsteady gas flow through a critical nozzle. The axisymmetric, unsteady, compressible, Navier-Stokes equations are solved using a finite volume method. In order to simulate the effects of back pressure fluctuations on the critical nozzle flow, a forced sinusoidal pressure wave is assumed downstream the exit of the critical nozzle. It's frequency is 20kHz and amplitude is varied below 15% of time-mean back pressure. The results obtained show that for low Reynolds numbers, the unsteady effects of the pressure fluctuations can propagate upstream of the throat of critical nozzle, and thereby giving rise to applicable fluctuations of mass flow through the critical nozzle. The effect of the amplitude of the excited pressure fluctuations on the choke phenomenon is discussed in details.

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동축 초음속 제트유동에 관한 기초적 연구 (A Fundamental Study of Coaxial Supersonic Jets)

  • 이권희;구병수;김희동
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2000년도 제15회 학술강연회논문초록집
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    • pp.37-37
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    • 2000
  • 일반적으로 노즐 입구의 압력과 배압의 비가 어떤 임계값보다 큰 경우에 축소확대 노즐을 통하는 유동은 노즐목에서 초크하며, 노즐출구에서는 용이하게 초음속으로 된다. 노즐을 통하여 초음속으로 방출되는 제트유동에 관해서는 현재까지 많은 연구가 수행되었다. 이들 연구에 의하면 노즐 압력 비에 따라 노즐출구에서의 유동상태(즉 과팽창, 적정팽창, 부족팽창상태)가 결정되며, 노즐출구로부터 하류의 초음속 제트유동에서 발생하는 충격파 구조 및 위치, 제트경계의 구조 그리고 제트의 코어 등 유동의 기구가 비교적 상세하게 알려져 있다.(중략)

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저융점 금속을 사용한 초크랄스키 실리콘 단결정 성장 공정의 열유동 모사 실험 (A Cold model experiment on the thermal convection in the czochralski silicon single crystal growth process)

  • 이상호;김민철;이경우
    • 한국결정성장학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.149-156
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    • 1999
  • 초크랄스키 결정성장계의 산소농도에 영향을 주는 유동거동에 대한 정보를 얻기 위해 저온모델을 이용하여 실험적으로 초크랄스키 멜트에 내의 유속을 측정하였다. 실리콘 멜트와 유사한 프란틀(Pr) 수를 갖는 저 융점의 Woods metal을 작동유체로 채택하였다. 전기 전도성을 갖는 유체에서 속도 측정이 가능한 일체형 자석 프로우브(Incorporated magnet probe)를 제작하여 멜트 내부의 여러 지점에서 유속을 3차원저긍로 측정하였다. 측정 결과 관찰된 속도장은 자연대류가 지배적이며 비축대칭적인 유동양상을 나타내었다. 또한 멜트의 두 지점에서 동시에 측정된 온도 데이터로부터 상관계수 및 도가니 회전에 의한 온도 wave의전파를 분석한 결과 상관계수의 크기는 기존의 소형 실리콘 멜트의 연구에서 구한 값보다 작게 나타났으며 이러한 현상은 규모가 큰 멜트의 유동은 난류인 거동이 더 강해지기 때문에 발생하는 것으로 파악되었다.

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초크랄스키 단결정 장치내 실리콘 용융액 운동의 자기장효과 (Magnetic field effects of silicon melt motion in Czochralski crystal puller)

  • 이재희
    • 한국결정성장학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.129-134
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    • 2005
  • 초크랄스키 단결정장치내 실리콘 유동의 자기장효과에 대한 수치해석을 하였다. 8" 단결정 성장과정에서 난류 모형을 사용하여 수송현상을 계산하였다. 도가니 회전수가 작으면 자연대류가 지배적이었다. 도가니 회전수가 증가할수록 강제대류가 증가되며 온도 분포는 더 넓어진다. cusp 자기장을 인가하면 도가니근처의 유동이 크게 감소하며 온도분포는 전도의 경우와 비슷해진다.

디퓨져의 확대각이 임계노즐 유동에 미치는 영향

  • 김재형;김희동
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2002년도 제18회 학술발표대회 논문초록집
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    • pp.31-32
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    • 2002
  • 임계노즐(critical nozzle)은 유동을 유로 최소단면부에서 초크시켜, 질량유량을 계측하기 위한 일종의 유체기구로, 최근 다양한 분야에서 널리 활용되고 있다. 압축성 기체역학의 관계식에 의하면, 임계노즐을 통하는 기체유동의 이론적인 질량유량은 노즐 목의 직경, 노즐 상류의 온도와 압력 그리고 기체의 비열비 등의 함수로 주어진다 그러나 실제 유동에서는 점성과 열전달 등의 초과로 인하여, 이론적 질량 유량과 실제유량의 비 즉 유출계수(discharge coefficient)의 값은 1.0으로 되지 않는다.

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유압관로내 원통형 초크의 분류영역에서 맥동유동의 거동과 유동특성에 관한 연구 (Behavior and flow characteristics of pulsating flow in the jetflow region through cylindrical chokes)

  • 배신철;모양우
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권11호
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    • pp.3041-3053
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    • 1995
  • Cylindrical chokes are used widely as components of hydraulic equipments. The dynamic characteristics between flowrate and pressure drop through the cylindrical chokes were discussed by the frequency characteristics of the chokes. It was assumed no pressure recovery occurred near the downstream of the choke. The pulsating jetflow from the outlet of cylindrical chokes show very complex behaviours which are quite different from the steady jet flow but it's not clarified quantitatively. In order to utilize the chokes as a flowmeter, it is indispensable to discuss the estimation of the dynamics of pressure drop in the downstream jetflow region of cylindrical chokes. In this experimental study, it is clarified that the reattachment length depended on pressure wave is compared with it depended on velocity wave. A pulsating flow is verified by visualization method. In the present study, the flow characteristic variables of laminar pulsating flow are investigated analytically and experimentally in a circular pipe. Characteristic parameters of the ratios of inertia(.PHI.$_{t,1}$) and viscous(.PHI.$_{z,1}$) term to pressure term are introduced to describe the flow pattern of laminar pulsating flow. flow.low.

결정봉 회전 가속화 기법에 의한 초크랄스키 결정 성장 (Czochralski crystal growth by the accelerated crystal rotation technique)

  • 김승태;최정일;성형진
    • 한국결정성장학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.18-28
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    • 1998
  • 초크랄스키 대류에서의 온도진동 억제에 대한 실험 및 수치해석 연구가 수행되었다. 결정봉 회전 가속화기법을 초크랄스키 성장에 적용시키기 위해 결정봉 회전가속도를($\Omega=\Omega_0(1+A sin 2{\pi}ft/t_p)$)로 변화시켰다. 여기서 A는 가진증율, f는 가진주파수인자를 나타낸다. 제어이전에 나타나는 고유한 온도진동 주기 ($t_p$)를 근거하여, 무차원 혼합대류인자($0.217{\leq}Ra/PrRe^2{\leq}1.658$)에 온도진동 감소율을 조사하였다. 또한 제어인자 A와 f에 대한 효과를 조사하였다. 용융유동 내의 온도진동 억제 현상을 이해하기 위해 자오면상에 나타나는 온도 및 와도분포가 면밀히 검토되었다.

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자기장이 가하여진 초크랄스키 실리콘 단결정 성장에서 질량전달에 미치는 성장결정과 도가니의 회전효과 (Effect of crystal and crucible rotations on the mass transfer in magnetohydrodynamic Czochralski crystal growth of silicon)

  • 김창녕
    • 한국결정성장학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.536-547
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    • 1997
  • 축방향으로 균일한 자장이 가하여진 Czochralski 도가니에서 도가니와 성장결정이 다양한 각속도로 회전하는 경우에 대하여 유동장, 온도장 및 산소의 농도장이 수치적으로 연구되었다. 도가니 벽의 가열에 의한 부력의 효과와 자유표면에서 온도차이에 의한 열모세관효과로 인한 용융물질의 유동은 도가니와. 성장결정의 회전에 따른 원심력에 의하여 차등적으로 억제될 수 있다. 이 원심력에 가장 큰 영향을 주는 인자는 도가니의 회전속도이며 이것이 초크랄스키 결정성장과정에서 속도장, 온도장, 농도장에 큰 영향을 주고 있다. 도가니의 회전속도가 작을 때에는 성장결정의 회전이 원심력을 효과적으로 발생시킨다.

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