• 대한기계학회논문집
• /
• 제11권1호
• /
• pp.1-18
• /
• 1987

본 연구에서는 입자가 부상된 이상난류제트유동에 Einstein의 확산모형, Pes- kin모형, 3-방정식 모형, 4-방정식 모형, 대수응력모형 등을 적용하여 해석하고 각 모 형들의 결과를 비교 분석하였다. 이상난류유동의 수치해석에서 공기는 제1유체유동 으로 하고 첨가되는 고체분말의 흐름은 밀도(.rho.$_{p}$), 층류동점성계수(.nu.$_{p}$), 과점성계수(.nu.$_{pt}$ )를 갖는 제2유체유동의 흐름으로 간주하였다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제14권1호
• /
• pp.230-240
• /
• 1990

본 연구에서는 원형제트의 천이영역에서 속도신호를 측정하고 이로부터 간헐 도와 간헐주파수를 구하며 이를 사용한 지역평균법으로 난류특성량들을 구하여 천이영 역에서의 난류구조를 해석하고 난류 모델링을 위해 필요한 기초자료를 제공하고자 한 다. 난류강도, 레이놀즈응력, 속도성분의 3차상관 관계등의 레이놀즈평균과 지역평 균들을 제시하였고, 편평도, 비대칭도등의 통계학적인 해석과 확산항에 대한 검토도 행하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제23권2호
• /
• pp.218-225
• /
• 1999

Flow visualization study has been conducted to simulate the turbulent dispersion behavior of a crossflow jet physically under the conditions of various thermal stratification in a wind tunnel. A smoke jet with the constant ratio of the jet to freestream velocity is injected normally to the cross flow of the thermally stratified wind tunnel(TSWT) for flow visualization. The typical natures of the smoke dispersion under different thermal stratifications such as neutral, weakly stable, strongly stable, weakly unstable, strongly unstable and inversion layer are successfully reproduced in the TSWT. The Instantaneous velocity and temperature fluctuations are measured by using a cold and hot-wire combination probe. The time averaged dispersion behaviors, the centerline trajectories, the spreading angles and the virtual origins of the cross jet are deduced from the edge detected images with respect to the stability parameter. All the general characteristics of the turbulent dispersion behavior reveal that the definitely different dispersion mechanisms are inherent in both stable and unstable conditions. It is conjectured that the turbulent statistics obtained in the various stability conditions quantitatively demonstrate the vertical scalar flux plays a key role in the turbulent dispersion behavior.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제18권10호
• /
• pp.2712-2723
• /
• 1994

Numerical simulation of an axisymmetric ethylene-air jet diffusion flame has been carried out in order to investigate flame dynamics and soot formation. The model solves the time-dependent Navier-Stokes equations and includes models for soot formation, chemical reaction, molecular diffusion, thermal conduction, and radiation. Numerically FCT(Flux Corrected Transport) and DOM(Discrete Ordinate Method) methos are used for convection and radiation trasport respectively. Simulation was conducted for a 5 cm/sec fuel jet flowing into a coflowing air stream. The maximum flame temperature was found to be approximately 2100 K, and was located at an axial position of approximately 5 cm from the base of the flame. The maximum soot volume fraction was about $7{\times}10^{-7}$, and was located within the high temperature region where the fuel mole fraction ranges from 0.01 to 0.1. The buoyancy-driven low-frequency(12~13 Hz) structures convected along the outer region of the flame were captured. In case without radiation trasport, the maximum temperature was higher by 150 K than in case with radiation. Also the maximum soot volume fraction reached about $8{\times}10^{-6}$. As the the hydrocarbon fuel forms many soot particles, the radiation transport becomes to play a more important role.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제15권1호
• /
• pp.355-365
• /
• 1991

본 연구에서는 화염간 상호 작용을 해석함으로써 정의 적용에 있어서의 적절 성과 유용성을 검토 하고 화염간 상호 작용 특성을 밝히기 위하여, 해석의 대상은 화 염간의 상호작용을 명확히 관찰할 수 있는 두 개의 평행한 사각 덕트형 노즐로부터 분 출되는 기체연료에 의해 형성 되는 두 개의 동등한 3차원 제트 난류 확산화염을 택한 다. 2-화염계는 상호작용 화염군의 기본 단위이며, 현재까지 원형제트 화염에 비하 여 3차원제트 화염에 대한 연구는 많지 않은 실정이다. 연구의 방법으로는 이론적 모델링과 수치해석을 통한 모의 실험에 중점을 두고 부분적인 실험으로 타당성을 점검 한다.이는 기존의 연구들이 대부분 실험적인 것들이거나 간단한 해석적 모델을 사 용한 것들이어서 상호 작용하의 화염 특성을 예측할 수 있는 수치 해석적 모델의 개발 이 필요하며, 또한 기존의 연구들이 온도나 성분만을 측정함으로서 유동장에서의 운동 량 전달의 상호작용 특성이 자세히 연구되지 못했으므로, 이를 위해서는 난점이 있는 속도 측정의 실험적 방법보다 수치해석적 접근법이 필요하기 때문이다. 이상과 같이 본연구는 상술한 정의를 적용해 보고 이에따라 화염간 상호작용의 특성을 파악하며 이 를 예측할 수 있는 이론적 모델을 개발하는 것을 목적으로 한다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제36권4호
• /
• pp.352-356
• /
• 2008

수소제트와 동축공기를 사용한 본 연구에서, 난류확산화염의 화염안정성 특징을 실험적으로 수행하였다. 목적은 연료속도 증가에 따라 감소하는 부상화염길이의 경향을 보고하고, 부상 메커니즘을 포함한 화염구조를 분석하는 것이다. 수소연료는 100에서 300 m/s 사이에서 조절되었으며, 이때 동축공기는 16 m/s 고정되고, 주위류는 0.1 m/s 이하로 유지되었다. 유동장과 연소장 동시측정을 위하여, 두 대의 Nd:Yag 레이저와 CCD 카메라를 이용하여 PIV와 OH PLIF 기법이 사용되었다. 결론적으로 난류화염전파속도는 난류강도에 비례하였으며, 제트 레이놀즈수의 0.017승에 비례하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제30권5호
• /
• pp.71-78
• /
• 2002

동축공기 수소확산 화염에서 세 가지 동축공기 조건과 화염의 유무에 따라 실험조건을 분류하고, 이에 대해 PIV를 이용하여 실험을 수행하였다. PIV를 통해 얻은 속도장을 이용하여 평균속도, 난류강도, Reynolds stress 등을 구하여 유동장을 분석하였다. 우선 단순제트에 대해 상사성을 살펴본 결과 이전의 다른 연구자의 실험결과와 일치하였다. 동축공기가 있는 경우 중심축 속도 감쇠는 $x^{-1}$에 비례하여 감소하는 것을 확인하였다. 축방향 길이를 유효밀도에 의해 정의된 유효 제트 지름으로 무차원화한 값으로 중심축 속도를 도시한 결과 하나의 선분에 떨어지는 것을 확인하였다. 평균속도 분포를 살펴보면 일정한 연료유량에 동축공기 유량을 증가시킨 경우 동축공기가 증가함에 따라 속도 분포의 형태가 바뀌게 되어 자기상사성이 유지되지 않는 것으로 보인다. 난류강도는 평균속도 분포의 경우보다 후류에서 자기상사성이 나타난다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
• /
• pp.51-51
• /
• 2009

Ni 기 초내열합금은 원자력 발전설비의 열교환기용 재료를 비롯한 발전용 가스터빈, 제트엔진, 화학공장용 튜브 및 파이프재료 등 우수한 고온 기계적 특성 및 고온 내식성을 요구하는 각종 부품재에 광범위하게 이용되고 있다. Al 확산침투처리는 Ni기 초내열합금에 Al 혼합분말을 이용하여 금속간합화물을 코팅함으로써 고온산화특성 향상에 효과적인 방법이다. 본 연구에서는 Al 확산침투처리를 통하여 Inconel 617 표면에 Aluminide 코팅층을 형성함으로써 고온 내산화특성을 향상시키고자 하였다. Al 확산침투처리는 Al :$Al_2O_3$ : $NH_4Cl$ = 15g : 83g : 2g(wt.%)의 비율의 혼합분말을 사용하여 $900^{\circ}C$에서 1 시간 동안 Ar 분위기에서 수행되었다. Al 확산침투처리 후 $950^{\circ}C$에서 1000 시간 동안 air 분위기에서 열화시험을 수행하였다. Al 확산침투처리 후 고온열화를 통해 고온산화특성을 평가였으며, 고온 열화에 의해 형성된 코팅층의 석출물과 계면상의 상분석을 수행하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제36권6호
• /
• pp.639-646
• /
• 2012

가열된 동축류 공기에서 일산화탄소/수소의 층류 제트에 대한 자발화된 부상화염의 특성을 조사하였다. 그 결과로 자발화가 발생하지 않는 영역에서는 제트속도의 증가에 따라 노즐부착화염에서 안정화된 층류 부상화염을 거치지 않고 바로 화염날림이 발생하였다. 자발화 영역에서, 질소 희석된 일산화탄소의 자발화된 부상화염은 산화제 내의 함유된 수분에 따른 점화지연시간의 변동으로 그 부상높이가 크게 영향을 받았다. 그리고 수소에 의한 저온 자발화 영역에서 자발화된 부상화염은 제트속도의 증가에 따라 부상높이가 감소하다가 증가하는 독특한 현상이 발생하였다. 점화지연시간에 의한 자발화된 층류 부상화염의 안정화 메커니즘을 기반으로, 그 부상높이의 거동은 점화 과정에서 발생하는 열손실의 영향뿐만 아니라 연료제트의 운동량과 질량의 선호 확산에 의하여 영향을 받을 수 있다는 것을 확인하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제16권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2005

Transition of momentum-controlling hydrogen jet to buoyant jet is experimentally investigated in order to develop a prediction model for the moving trajectory of hydrogen leaked from hydrogen devices. In the experiments, room-temperature helium, that has a similar density to the hydrogen leaked from high pressure tank, is horizontally injected through a 4mm tube and its moving trajectory is visualized by the shadowgraph method. The moving trajectories are found to be parabolic, thereby exhibiting increasing influence of the buoyancy. In analyzing the experimental results, the vertical movement is assumed to be controlled by the buoyancy while the horizontal movement is controlled by the air entrainment caused by the initial momentum. The resealing based on this assumption yields a single curve fitting to the all experimental results.