• 제목/요약/키워드: 축 방향 속도구배

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기액동축 분류의 유동장 및 미립화특성에 관한 연구 (Experimental Study on the Flow-field and the Atomization Characteristics of Gas-liquid phase Coaxial Jet)

  • 전흥신;김형택
    • 에너지공학
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    • 제4권3호
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    • pp.394-401
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    • 1995
  • 본 연구는 중심부에 액체, 외주부에 산화제가 흐르는 기액 동축분류의 유동장에 대한 것이다. 기액 동축 분사기는 연료의 분사량이 적은 소형 연소시스템을 고려하여, 실험은 연공비(W1/Wa)가 0.6 이하를 대상으로, 물과 공기를 사용하여 분사조건에 따른 분무특성과 기액 2상 분무류의 기본구조를 조사하여 액적의 확산, 기액혼합특성에 대하여 검토하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 반경방향 기상속도분포 및 액적유속분포는 분구직경 및 분사조건에 관계없이 정규분포에 가까운 형태를 취하고 있으며, 각각 식 (2) 및 (3)으로 나타낼 수 있다. 기상속도는 반치폭은 축방향에 따라 일정한 구배 (≒4.6)로서 증가하며, 기상만의 단상분류의 구배(≒6)에 비해서 완만하다. 액적유속 반치폭은 축방향에 따라 더욱 완만한 구배(≒3.1)로서 증가한다. 무차원 액적유속분포는 축방향에 따라 일정한 구배(n≒1.5)로서 감소한다. 액적의 확산은 상대적으로 기액유량비가 클수록 효과적으라고는 말할 수 없고, 최대 확산을 이루는 최적의 기액유량비가 존재한다.

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진행축에 수직방향 압력구배를 받는 난류 평면제트의 수치적 연구 (Numerical study of a turbulent plane jet under the pressure gradient in the transverse direction)

  • 최문창;최도형
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.1150-1157
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    • 1988
  • 본 연구에서는 수치계산을 통해 진행하는 방향에 수직으로 일정한 압력구배를 받는 2차원 난류 자유제트의 발달을 고려해 보고자 한다.속도장을 구한 후에는 제 트의 온도가 주위온도 보다 높을 경우와 또 제트를 사이에 둔 양쪽 유체에 온도차가 있을때의 열확산 특성도 함께 알아보려는 것이다. 수직 방향으로 압력구배가 있는 유동장은 최근 활발히 연구가 진행되는 분야인 제트축에 수직방향으로 주위유동이 있 는 경우와 흡사하며 제트를 통한 열확산현상은 air curtain등 실제 응용도가 큼에도 불구하고 문헌에 보고된 것이 별로 없는 것으로 보여진다.

Taylor-Couette 유동에서 축방향 홈과 반경방향 온도구배의 영향에 대한 실험적 연구 (Experimental Study of the Axial Slit Wall and Radial Temperature Gradient Effect on Taylor-Couette Flow)

  • 이상혁;김형범
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.33-38
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    • 2008
  • The effect of the radial temperature gradient and the presence of slits in the wall of outer of two cylinders involved in creating a Taylor-Couette flow was investigated by measuring the velocity field inside the gap. The slits were azimuthally located along the inner wall of the outer cylinder and the number of slits used in this study was 18. The radius ratio and aspect ratio of the models were 0.825 and 48, respectively. The heating film wrapped around the inner cylinder was used for generating the constant heat flux and we ensured the constant temperature condition at the outer space of the outer cylinder. The velocity fields were measured by using the PIV(particle image velocimetry) method. The refractive index matching method was applied to remove image distortion. The results were compared with plain wall configuration of Taylor-Couette flow. From the results, the presence of slits in the wall of outer cylinder and temperature gradient increased the flow instability.

탐만법에 의한 $CaF_2$ 단결정 육성 (The Growth of $CaF_2$ Single Crystal by Tammann Method)

  • 장영남;채수천;문희수
    • 한국결정학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.20-27
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    • 1999
  • CaF2 단결정을 흑연도가니를 사용하여 He 분위기 하에서 탄만법으로 성장시켰다. 수화방지를 위해 PbF2를 출발물질에 도포하였다. 열구배에 따른 계면의 움직임인 성장속도는 배플판에 의해 성공적으로 조절되었다. 결정성장의 최적조건은 온도구배가 37℃/cm, 냉각속도가 10℃/hr 및 2.5tw% PbF2를 사용한 경우로, 성장속도는 약 3.2 mm/hr이었으며, 위로 볼록한 고액계면을 갖는 단결정이 성장되었다. IR분석 결과, 1500∼4000 cm-1(6.7∼2.5 ㎛)영역에서 약 96%의 투과도를 보였다. 결함밀도를 측정하기 위해, 성장축에 수직 및 수평으로 절단한 면을 농축 H2SO4에서 약 30분간 에칭하여 간섭현미경으로 관찰한 결과, 각각 3.4×104/cm2였다. 이러한 결과는 수화에 따른 성장된 단결정의 투명도의 경향과 일치하였다. 결정에 대한 XRD분석 결과 우선성장 방향은 <311>이었다.

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중력 작용의 변경 효과가 무미양서류 Xenopus laevis 수정란의 축형성에 미치는 영향 (Effect of Gravity Perturbation on the Axis Specification in the Egg of Xenopus laevis)

  • 정해문;한평림
    • 한국동물학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.127-136
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    • 1984
  • Xenopus 수정란을 중력에 대해 새로운 방향으로 기울이거나 연속회전시키는 일련의 방법을 통하여 배/복측 극성 (dorsal/ventral polarity) 형성에 관계되는 다음과 같은 사실을 알게 되었다. (1) 수정 후 난을 $15^\\circ, 30^\\circ, 45^\\circ 및 60^\\circ$ 각도로 기울인 채 발생시키면 원구배순부는 보통중력의 반대쪽에 형성되었으며, $15^\\circ에서 60^\\circ$로 기울이는 각도를 증가시킬수록 변경되는 율도 증가하였다. (2) 자외선을 조사한 수정란을 제 1 분열전 $15^\\circ, 30^\\circ, 45^\\circ, 60^\\circ$등의 각도를 유지한 상태에서 발생시킨 결과 자외선에 의한 축형성의 발생결함이 회복되었으며 이때 기울이는 각도가 클수록 그 회복율도 증가하였다. (3) 여러 속도의 정속회전대 (clinostat)상에서 수정란을 발생시킬 경우 비교적 저속인 $0.45 \\sim 9.0$ rph에서는 원구배순부의 형성 장소가 난의 회전방향에 의존하였으나, $40 \\sim 360$ rph에서는 무작위한 방향으로 나타났다. 한편 정속회전대를 경험한 embryo는 대부분 정상적인 발생을 보였으나 축형성상의 결함을 보이는 개체도 아울러 관찰되었다. 이상과 같은 결과들을 배/복측 극성 결정기작과 연관지어 논의하였다.

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맥동관냉동기의 2차속도와 온도 (Second-order velocity and temperature in pulse tube refrigerators)

  • 이호진;채왕병;정은수
    • 설비공학논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.239-248
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    • 1997
  • Steady components and unsteady components of second-order velocity and temperature within pulse tube refrigerators were obtained. Second-order solutions were obtained from the first-order solutions of continuity, momentum and energy equations, assuming that the amplitude of the piston motion is small. The axial temperature gradient was considered in the analysis. The flow direction of the streaming was consistent with previous experimental observations. Effects of axial temperature gradient on secondary flow and second-order temperature were shown.

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비예혼합 대향류 화염에서 연소 분위기 압력 영향 연구 (Effects of Combustion Atmosphere Pressure on Non-premixed Counterflow Flame)

  • 이기만
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제30권8호
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    • pp.853-862
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    • 2006
  • The present study is numerically investigated the flame structure of non-premixed counterflow jet flames using the laminar flamelet model Detailed flame structures with the fuel composition of 40% CO, 30% $H_2$. 30% $N_2$ and an oxidizer composition of 79% $N_2$ and 21% $O_2$ in a non-premixed counterflow flame are studied numerically. This study is aimed to investigate the effects of axial velocity gradient and combustion atmosphere pressure on flame structure. The results show that the role of axial velocity gradient on combustion processes is globally opposite to that of combustion atmosphere pressure. That is, chemical nonequilibrium effects become dominant with increasing axial velocity gradient, but are suppressed with increasing ambient pressure. Also, the flame strength is globally weakened by the increase of axial velocity gradient but is augmented by the increase of ambient pressure. However, flame extinction is described better on the basis of only chemical reaction and in this study axial velocity gradient and ambient pressure play a similar role conceptually such that the increase of axial velocity gradient and ambient pressure cause flame not to be extinguished and extend the extinction limit, respectively. Consequently it is suggested that a combustion process like flame extinction is mainly influenced by the competition between the radical formation reaction and the third-body recombination reaction.

비예혼합 대향류 화염에서 $CO_2$ 첨가가 화염 구조에 미치는 영향 연구 (An Effects of $CO_2$ Addition on Flame Structure in a Non-premixed Counterflow Flame)

  • 이기만
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.166-173
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    • 2007
  • A numerical study was conducted to have the effect of $CO_2$ addition to fuel on the chemical reaction mechanism with the change of the initial concentration of $CO_2$ and the axial velocity gradient. From this study, it was found that there were two serious effects of $CO_2$ addition on a non-premixed flame ; a diluent effect by the reactive species reduction and chemical effect of the breakdown of $CO_2$ by the third-body collision and thermal dissociation. Especially, the chemical effect was serious at the lower velocity gradient of the axial flow. It was certain that the mole fraction profile of $CO_2$ was deflected and CO was increased with the initial concentration of $CO_2$. It was also ascertained that the breakdown of $CO_2$ would cause the increasing of CO mole fraction at the reaction region. It was also found that the addition of $CO_2$ did not alter the basic skeleton of $H_2-O_2$ reaction mechanism, but contributed to the formation and destruction of hydrocarbon products such as HCO. The conversion of CO was also suppressed and $CO_2$ played a role of a dilution in the reaction zone at the higher axial velocity gradient.

단일공급 스월 혼합챔버 내의 와류유동에 대한 실험적 연구 (Experimental Investigation on the Vortical Flows in a Single-Entry Swirl Mixing Chamber)

  • 김형민;윤웅섭
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.445-450
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    • 2011
  • 금속분말을 연소시키기 위한 스월 연소기 설계의 기초단계로써 단일 접선 공급유로를 갖는 스월 혼합챔버를 제작하고 Paticle Image Velocimetry(PIV)를 사용하여 스월 혼합챔버의 내부 유동장 측정실험을 수행하였다. 상온의 공기를 작동유체로 사용하였으며 접선 공급유량이 증가하는 경우의 스월 혼합 챔버 내 축방향 및 접선방향 성분 속도를 획득하였다. 측정된 유동장을 바탕으로 스월유동과 역압력 구배로 인해 발생하는 외부 유입유동간의 혼합특성을 평가 하였다.

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배열회수보일러(HRSG)의 입구유동 경계조건에 따른 유동특성 변화에 관한 연구 (A Numerical Analysis of Flow Characteristics in a Heat Recovery Steam Generator with the Change of Inlet Flow Conditions)

  • 김태권;이부윤;하지수
    • 한국가스학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.53-57
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    • 2011
  • 본 연구는 배열회수보일러(HRSG)에서의 유동특성을 유동수치해석을 통하여 분석하였다. HRSG 입구영역은 가스터빈 후류의 출구에 해당하고 가스터빈 후류는 강한 선회 및 난류 유동이다. 따라서 HRSG 입구 유동은 가스 터빈 출구 유동 특성이 고려되어야 한다. 본 연구에서는 HRSG 입구 유동 경계조건을 가스터빈 출구 유동 해석을 통하여 도출된 결과를 이용하였다. 가스터빈 출구 유동해석 결과를 보면 축방향 속도가 가장 크게 나타나는 곳이 원형 덕트의 벽면 측이고 난류운동에너지와 소산율이 크게 나타나는 곳이 속도 구배가 급격한 곳으로 축방향 속도가 최대가 되는 곳과 차이가 있다. 본 연구에서는 HRSG 입구영역에서의 난류 성분을 가스터빈 출구 유동을 계산 한 결과를 이용한 경우와 난류강도를 속도의 10%를 이용하고 원형 덕트의 직경을 특성 길이로 사용한 두 가지 경우에 대하여 유동해석을 통하여 유동 특성을 비교하였다. 본 연구를 통하여 HRSG 입구 유동 경계조건은 반드시 난류성분이 올바르게 적용되어야 HRSG 유동 특성 해석의 정확성을 기할 수 있음을 알았다.