• 제목/요약/키워드: 유동 초킹

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축소 유로내의 두 평행 유동에 대한 해석 (Analysis on Two Parallel Flows in Convergent Channel)

  • 권진경;김태욱;김진현;김재열
    • 한국추진공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.11-18
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    • 2006
  • 축소 유로에서의 두 평행 유동의 합류에 의한 복합유동과 그 초킹 현상이 일차원 등엔트로피 모델과 완전혼합 모델에 의해 계산되었다. 아음속-아음속의 복합유동에 대해 압력측정과 광학 측정이 실시되었으며 그 결과를 일차원 계산의 결과와 비교하였다. 결과적으로 복합유동의 한쪽 유동의 입구조건은 다른 유동의 거동과 초킹 조건에 영향을 미침을 알 수 있었으며 본 실험의 결과는 일차원 계산 결과와 비교적 잘 일치함을 알았다.

다단 축류 터빈에서의 초킹 영역 탈설계 성능 해석을 위한 평균반경 해석법 (Meanline analysis method for performance analysis of a multi-stage axial turbine in choking region)

  • 김상조
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.881-888
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    • 2017
  • 일반적으로 다단 축류 터빈은 높은 압력비에서 유동 가속으로 인하여 특정 단에서 초킹 현상이 발생하게 된다. 초킹의 경우 유량 변화 없이 압력비만 증가하게 되며, 이러한 특성을 입구 유량 경계조건을 사용하는 일반적인 평균반경해석법을 이용하여 예측하는데 한계가 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 초킹 영역에서의 성능을 예측하는 알고리즘을 재안하였다. 초킹 지점 이후에는 초킹이 발생하는 노즐 혹은 로터 출구 유동이 팽창하는 특성을 반영하여 고정된 유량 조건에서 압력비가 변할 수 있도록 알고리즘을 구성하였다. 이러한 결과를 다단 축류 터빈 전산해석 결과 및 실험결과와 비교하여 신뢰성을 확인하였다.

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다단 축류 터빈에서의 초킹 영역 탈설계 성능 해석을 위한 평균반경 해석법 (Meanline Analysis Method for Performance Analysis of a Multi-stage Axial Turbine in Choking Region)

  • 김상조
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.20-28
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    • 2018
  • 일반적으로 다단 축류 터빈은 높은 팽창비에서 유동 가속으로 인하여 특정 단에서 초킹 현상이 발생하게 된다. 입구 유량 경계조건을 사용하는 일반적인 평균반경해석법을 사용하는 경우 유량 변화없이 팽창비만 증가하게 되는 초킹 현상을 예측하는데 한계가 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 초킹 영역에서의 성능을 예측하는 알고리즘을 제안하였다. 초킹 지점 이후에는 초킹이 발생하는 노즐 혹은 로터 출구 유동이 팽창하는 특성을 반영하여 고정된 유량 조건에서 팽창비가 변할 수 있도록 알고리즘을 구성하였다. 계산된 결과를 다단 축류 터빈 전산해석 결과 및 실험결과와 비교하여 신뢰성을 확인하였다.

기체유동에서 발생하는 복합초킹 현상에 관한 연구 (A Study of the Compound Choking Phenomenon in Gas Flows)

  • 이준희;백승철;최보규;김희동
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권1호
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    • pp.54-60
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    • 2003
  • Compound choking frequently occurs at a minimum area of the flow passage, where two or more streams which have different stagnation properties are merged. This phenomenon is especially important in that the flow choking may not be given by Mach number, M=1 at the nozzle throat. In order to obtain a detailed understanding of the flow characteristics involved in the compound flow choking, the two-dimensional, compressible, Wavier-Stokes equations are solved using a fully implicit finite volume method and the predicted solutions are compared with the results of the one-dimensional theoretical analysis. Stagnation pressure and temperature of each stream are changed to investigate the effects on the compound choking. The results show that stagnation pressures of each stream affect Mach number and static pressure distributions downstream of the exit of the convergent nozzle. However, the flow characteristics of the compound choking are not significantly dependent on the total temperature ratio.

축소노즐에서 발생하는 기체유동의 복합 초킹현상에 관한 연구 (A Study of the Compound Choking Phenomenon of Gas Flow in a Converging Nozzle)

  • 이준희;우선훈;김희동
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.147-150
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    • 2002
  • In general, a single gas flow through a converging nozzle is choked when the pressure communications between the downstream and upstream flowfields are broken by the sonic condition of Mach number, M=1. A similar phenomenon may occur In two streams of different stagnation properties flowing side by side in a converging nozzle. In this case, the limiting condition of M=1 for flow choking is no longer applied to such a compound compressible flow. The compound choking phenomenon can be explained by means of a compound sound wave at the nozzle exit. In order to detail the flow characteristics involved in such a compound choking of the two streams, the two-dimensional, compressible, Wavier-Stokes equations have been solved using a fully implicit finite volume method and compared with the results of the one-dimensional theoretical analysis. The computational and theoretical results show that the compound sound wave can reasonably explain the compound choking phenomenon of the two streams in the convergent flow channel.

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미세 간극을 지나는 축대칭 내부 유동의 압축성 효과 분석 (Compressibility Effect in the Axisymmetric Internal Flow Past a Microgap)

  • 김성수;장세명
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권12호
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    • pp.1061-1069
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    • 2010
  • 본 연구에서는 미세 간극을 지나는 압축성 내부 유동 문제에 대해 간략화된 축대칭 모형을 제안하였다. 수치 해석과 실험을 통하여 미세 간극에 의해 형성되는 고리 모양의 좁은 단면을 지나서 아음속 유동이 가속되어 발생하는 초킹 현상을 관찰하였다. 질량 유량과 차압 사이의 관계를 구하고, 대응되는 실험 결과와 비교하여 수치 결과의 타당성에 대해 논하였다. 또한 축대칭 압축성 Navier-Stokes 방정식의 수치해석을 통하여 초킹 이후의 초음속 제트 유동장의 형성 및 이의 회절을 가시화하였다. 본 연구를 통하여 자동차 동력계의 밸브 등 많은 응용 분야를 지닌 미세 간극의 축대칭 압축성 유동에 대한 물리적 이해를 확대하였다.

코안다 이젝터 유동에 관한 수치해석적 연구 (A Computational Study of Coanda Ejector Flows)

  • ;이준희;김희동
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.106-109
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    • 2005
  • The Coanda effect has been used extensively in various aerodynamic applications to improve the system performance. The primary flow in Coanda ejectors is attached to the ejector wall and is expanded inducing a secondary flow. This will probably lead to the mixing of both primary and secondary flows at a down stream section. Very few works have been reported based on the optimization on such devices. The main objective of the present study is to numerically investigate the flow field on a typical Coanda ejector and validate the results with the available experimental data. Many configurations of the Coanda ejector have been analyzed. The effect of various geometric parameters of the device on the expanding mixing layer has also been obtained. The computed data agree fairly well with the experimental data available.

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