• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1999년도 제12회 학술강연회논문집
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• pp.7-7
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• 1999

충돌/유출냉각은 연소실 벽면 등과 같이 열부하가 많이 걸리는 영역에서 고온의 연소가스로부터 표면을 보호하는 막냉각과 더불어 내부에 다공성 판을 설치하여 충돌제트에 의해 내부표면을 냉각시켜 가스터빈엔진의 고온요소의 냉각성능을 극대화시키는 방법 중의 하나이다. 이와 같은 냉각방법을 적용하면 벽면을 충돌제트에 의한 냉각과 함께 냉각유채를 막냉각에 활용함으로써 냉각효율을 극대화할 수 있다. 본 연구에서는 국소적인 값들을 획득하기 용이한 물질전달실험방법의 하나인 나프탈렌 승화법을 이용하여 수직으로 분사되는 충돌제트에 의한 유출판 내면에서의 열/물질전달특성을 분사판(injection plate)과 유출판(effusion plate) 사이의 높이, 분사제트의 속도, 분사홀간의 배열을 변화시켜가며 유출판만이 있는 경우와 비교, 분석하였다. 분사홀과 유출홀의 관 사이의 간격은 0.33d에서 10d까지 변화시켜가며 그 효과를 관찰하였으며, 홀배열 효과를 보기 위하여 2가지 홀배열(staggered array, shifted array)에 대하여 실험하였다. 또한 분사제트의 속도효과를 고찰하기 위하여 분사제트의 Rc$_{d}$=5,000-12,000까지 변화시켜가며 실험을 수행하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
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• pp.27-27
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• 1998

제트에 있어서 유동특성은 제트초기의 생성되는 불안정성이 하류에서의 와류성장에 영향을 끼치게 되기 때문에 중요하게 되며, 와류의 조절을 통해 충돌면에의 열전달 효과의 변화를 가져올 수 있게 된다 따라서 본 연구에서는 FFT를 이용하여 제트의 와류생성과 병합의 주파수 특성을 연구하고, 이에 적절한 주파수로 와류를 여기 하여 자유제트의 유동특성 변화와 이에 따른 충돌 면에서의 충돌제트의 유동 및 열전달 특성을 고찰하였다. 제트의 음향을 통한 여기를 함으로써 생성되는 와류형성 및 병합 특성 변화는 연기열선법(smoke-wire method)과 속도 및 난류강도 특성 결과를 통해 확인 할 수 있었는데, 이는 자연적으로 생성되는 와류의 주파수(고유 주파수)와 관련하여 고유주파수의 조화성분 또는 부조화성분의 주파수를 가함으로써 와류의 병합을 촉진시키거나 억제하는 효과를 나타내기 때문이다.

• 한국추진공학회지
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• 제4권3호
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• pp.11-18
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• 2000

초음속 노즐 뒤에서 형성되는 과소팽창 제트(Underexpanded jet)가 분사될 때 베럴 충격파(Barrel shock), 팽창과(Expansion fan), 마하 디스크(Mach disc), 제트 경계면(Exhaust-gas jet boundary), 그리고 반사 충격파(Reflected shocks)와 같은 구조의 풍격파 셀(Shock cell)이 연속적으로 나타난다. 이러한 충격파 셀은 난류 소산에 의해 희미해지며 거리가 멀어지면 사라진다. 과소팽창 제트가 수직 평판에 충돌하게 되면 챔버 압력 및 출구 마하수 등 여러 인자들에 따라 달라지는 복잡한 유동장을 형성하게 된다. 본 논문에서는 평판에 충돌하는 과소팽창 제트가 형성하는 유동장을 압축성 Navier-Stokes 방정식에 유한체적법을 적용하여 수치적으로 구한 해존 실험 데이터와 비교 검증하였다. 실험 데이터와 계산 결과의 압력구배 및 유동가시화 사진 비교 견과 노즐과 평판이 가까운 경우에 충돌제트유동을 잘 예측할 수 있었으며, 과소팽창비가 작을 때 과소팽창비에 따른 충돌제트 유동분포의 영향은 자게 나타남을 알 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.1098-1103
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• 2004

In this study, the effect of channel flow in the concave surface on local heat transfer characteristics of array jets was investigated experimentally. A TLC method is employed to determine local heat transfer coefficients on the target plate and also flow visualization has been conducted to investigate the behavior of a row of impinging jets and array of impinging jets. Two different array patterns of impinging array jets devices are tested for Reynolds number(Re=10,000). In a row of impinging jets, secondary vortex is strongly maintained by main vortex at nozzle-to-plate distance of H/d=2. Therefore, the Nusselt number slowly decreased at the mid-way region between adjacent jets. In array jets, the local maximum Nusselt number region move further in the downstream direction due to the increase of channel flow velocity.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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• pp.274-279
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• 2001

An experimental investigation of heat transfer characteristics at the surface of two-dimensional protruding heated blocks using confined impinging multiple slot jets has been performed. The effects of jet-to-jet distances(S=16B, 24B), dimensionless nozzle-to-block distances(H/B=2, 6) and jet Reynolds numbers(Re=2000, 3900, 5800, 7800) on the local and average heat transfer coefficients have been examined with five isothermally heated blocks at streamwise block spacing(p/w=1). To clarify local heat transfer characteristics, naphthalene sublimation technique was used. From the results, it was found that the local and average heat transfer of heated blocks increases with decreasing jet-to-jet distance and increasing jet Reynolds number. Measurements of local heat transfer coefficients have given an indication of the nature of the interaction between jets and of the uniformity of heat transfer obtainable with various arrangements. In the case of S/B=16, H/B=6 and Re=7800, maximum average Nusselt number of overall blocks was obtained.

• 한국항공운항학회지
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• 제14권1호
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• pp.9-14
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• 2006

Averaged heat transfer coefficients in the trailing edge model of a turbine blade with double impingements were measured using transient liquid crystals technique and conventional copper plate-thermocouple technique. The detailed distributions of heat transfer coefficients by transient liquid crystals technique were also presented. Results showed that increased heat transfer coefficient due to the inpingements and the averaged heat transfer coefficients increased as Reynolds number increased. Results by transient liquid crystals technique showed that the heat transfer coefficient strongly depended on the main stream temperature used in heat transfer coefficient calculation. The averaged heat transfer coefficients measured by different methods showed similar trend as Reynolds number changed, but the value varied up to 40% depending on the measurement technique.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집B
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• pp.272-277
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• 2000

The heat transfer characteristics of confined turbulent slot jet impingement on the flat plate with square rods(turbulence promoter) have been experimentally investigated at different nozzle configuration. The effects of jet Reynolds number (Re=3900, 5800, 7800, 9700), dimensionless slot-to-plate distance(H/B=4, 6, 8) and clearance(c) between square rods and the plate were examined. Measurement of heat transfer rate were conducted using naphthalene sublimation technique. When square rods were inserted over the heat transfer surface, heat transfer rate was slightly increased in the wall jet region and the sharp-edged orifice nozzle was heigher than squared orifice nozzle.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권12호
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• pp.1663-1673
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• 2002

In the present paper, flow and heat transfer characteristics of confined impinging slot jets have been numerically investigated using a SIMPLE-based segregated SUPG finite element method. For laminar jets, it is shown that the skin friction coefficient obtained from the present SUPG formulation approaches the grid-independent Galerkin solution inducing negligible false diffusion in the flow field when a moderate number of grid points are used. For turbulent jets, the k-$\omega$turbulence model is adopted. The streamwise mean velocity and the heat transfer coefficient respectively agree very well with existing experimental data within limited ranges of parameters.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.119-124
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• 2000

The heat transfer characteristics of confined turbulent slot jet impingement on the flat plate with square rods(turbulence promoter) have been experimentally investigated. The effects of jet Reynolds number (Re=3900, 5800, 7800, 9700), dimensionless slot-to-plate distance(H/B=4, 6, 8) clearance(c) between square rods and the plate, and the length(d) of a side of the square rod were examined. Measurement or heat transfer rate were conducted using naphthalene sublimation technique. When square rods were inserted over the heat transfer surface, heat transfer rate was slightly increased in the wall jet region.

• 한국가시화정보학회지
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• 제21권2호
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• pp.55-62
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• 2023

The characteristic of jet impinging on the concave surface were analyzed through thermographic phosphor thermometry (TPT) and numerical investigation. Under a jet Reynolds number of 6600, nozzle diameters and nozzle-to-surface distances (H/d) were changed 5mm and 10mm and H/d=2 and 5. The RNG k-ε turbulence model can accurately predict the distribution of Nusselt number, compared to other models (SST k-ω, realizable k-ε). Heat transfer characteristics varied with the nozzle diameter and H/d, with a secondary peak noted at H/d =2, due to vortex-induced flow detachment and reattachment. An increase in nozzle diameter enhanced jet momentum, turbulence strength, and heat transfer.