• Title/Summary/Keyword: 혼합확산

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URANS Computations for Flow Mixing of Heated Dual Jets (URANS를 이용한 가열된 이중제트의 유동혼합 특성에 대한 수치해석)

  • Park, Tae Seon
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.23 no.3
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    • pp.18-27
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    • 2019
  • The flow mixing characteristics for the heated dual jets were numerically studied by using URANS (unsteady Reynolds-averaged Navier-Stokes). The increased turbulent diffusion was obtained for the compressible flow, and the thermal diffusion of incompressible flow increased more than that of compressible flow. From the results of FFT and phase portraits, periodic and quasi-periodic states were observed as the jet spacing increased. It was observed that linear variations of merging points and combined points were different because unsteady flow determined the flow mixing characteristics for a large jet spacing.

Evaluation of Several Atmospheric Stability Parameters using Long-term Surface Layer Measurement Data (장기간 접지층 기상 측정자료를 이용한 몇 가지 대기안정도 산출방법의 평가)

  • 이종범;장명도;김용국
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.349-350
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    • 2000
  • 대기안정도와 혼합층고도는 보통 대기의 난류 상태를 정의하거나 대기의 확산 정도를 묘사하는데 사용하는 중요한 파라미터로써 대기오염 확산모델 연구에 많이 이용되고 있다. 현재 많은 Gaussian 대기오염 확산모델에 대부분 Pasquill 안정도 계급 또는 fumer 안정도 계급을 이용하여 오염물질의 수평확산폭($\sigma$y)와 수직확산폭($\sigma$z)을 계산하고 있다 그러나 이러한 대기안정도 산출방법은 실제의 대기안정도와 많은 차이를 나타낼 수 있으므로 이를 개선할 필요성이 있다. (중략)

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A Numerical Study of Diffusion Flames in Supersonic Flow (초음속 유동장 내의 확산 화염에 관한 수치 연구)

  • 김지호;윤영빈;정인석
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1997.11a
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    • pp.17-17
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    • 1997
  • 극초음속 여객기와 군사용 항공기에 대한 수요가 증가함에 따라서 새로운 개념의 다양한 추진기관이 연구가 진행되고 개발되어 왔다. 초음속 항공기의 속도 영역은 마하 10-20 정도가 되는데 이 속도 한계를 극복하기 위하여 초음속 연소 램제트 엔진(SCRamjet; Supersonic Combustion Ramjet)이 제안되었다. 스크램 제트를 개발하기 위해서는 연료와 산화제의 혼합 효율 문제, 화염의 안정화 문제, 벽면의 냉각에 관한 문제 등 몇 가지 기본적인 문제들을 해결해야 한다. Univ of Michigan에서 실험한 연소기를 모델로 본 연구에서는 연료와 공기의 혼합에 관한 수치 연구를 수행하였다. 다원 혼합기체에 관한 축대칭 Navier-Stokes 방정식을 지배 방정식을 이용하였고 비평형 화학반응식을 고려하였다. 공간 차분에는 유한 체적법을 이용하였다. 대류 플럭스 항은 Roe의 Upwind FDS 기법을 사용하여 차분하였고 점성항에는 중심 차분법을 이용하였다. 시간 적분법으로는 근사 자코비안과 LU분할 기법을 이용한 완전 내재적 방법이 쓰였다. 난류 모델로는 Mentor에 의해 제안된 2 방정식 k-$\varepsilon$/k-$\omega$ 혼합모델을 사용하였다. 유동장이 실험에서의 찍은 사진과 유사한 모습의 충격파 간섭을 수치 모사하였고 수소가 확산되는 모습과 함께 노즐 lip 주위의 재순환 영역에 대해서 살펴볼 수 있었다.

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Validation of the Long-Range Atmospheric Dispersion Model (장거리 대기 확산모델 검증)

  • Suh, Kyung-Suk;Kim, Eun-Han;Whang, Won-Tae;Jeong, Hyo-Joon;Han, Moon-Hee
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • v.31 no.1
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    • pp.9-15
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    • 2006
  • A long-range atmospheric dispersion model named LADAS has been developed to understand the characteristics of the transport and diffusion of radioactive materials released into atmosphere. The developed numerical model for validation was compared with the results of the ETEX which is the long-range field tracer experiment. As a comparative study, the calculated concentration distributions agreed well in the case of the usage of the mixing heights calculated by the Richardson number than the usage of the constant mixing heights in LADAS model. Also, the calculated concentrations agreed with the time series of the measured ones at some sampling points.

수직한 벽면에서 혼합증기(수증기/공기)의 막응축 열전달

  • 박수기;김무환;유건중
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.11a
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    • pp.217-223
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    • 1996
  • 혼합증기(수증기/공기)의 막응축 열전달 계수를 수직한 벽면에서 측정하고 상관식을 개발하였다. 열전달 상관식은 액막측과 증기측으로 구분하여 만들었고, 액막측 전열계수의 상관식은 액막의 Reynolds수와 Prandtl수의 함수로 나타냈으며, 증기측 전열계수의 상관식은 증기의 Reynolds수, Prandtl수, Schmidt수 및 공기의 질량분율, 액막 Reynolds수의 함수로 제안하였다. 응축 액막의 두께와 확산층의 순간온도 측정결과로부터 액막의 파형 계면이 확산층에서의 열 및 물질전달에 큰 영향을 끼치고 있음을 확인하였고, 증기측 전열계수의 상관식에 포함된 액막 Reynolds수가 파형 계면의 영향을 반영하고 있다.

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동축이중공기분류중의 난류확산화염에 관한 실험적 연구(I)

  • 조용대;최병륜
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.14 no.4
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    • pp.912-919
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    • 1990
  • 본 연구에서는 다중선회연소기의 원리에 기초하여 속도차가 있는 두 공기류의 전단층에 기체연료를 분출하여 연소시키면 연료가 두 공기류 사이에 유입되므로 연료 가 산화제의 접촉면적이 증대되고 또한 난류혼합속도가 큰 영역으로 연료가 유입되므 로 혼합효과가 증대되어 고부하연소에 적절한 방식이 될 것으로 생각하여 동축이중공 기분류중의 난류 확산화염에 대해 그 화염구조를 밝히고 이 화염을 실용연소기에 응용 하기 위한 기초자료를 얻는데 목적이 있다.

Experimental Study on Soot Formation in Opposed-Flow Ethylene Diffusion Flames by Mixing DME as an Alternative Fuel (대체 연료인 DME 혼합에 의한 대향류 에틸렌 확산화염내 매연 생성에 대한 실험적 연구)

  • Yoon, Doo-Ho;Yoon, Seok-Hun;Choi, Jae-Hyuk
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.16 no.3
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    • pp.301-306
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    • 2010
  • DME(Di-Methyl Ehter, $CH_3OCH$) is currently attracting worldwide attention due to its environmentally friendly characteristics. Until now it was researched as a major alternative fuel of diesel automobile because it is a clean fuel producing low soot. Therefore, in this study, in order to investigate the effect of DME mixing on number density and size of soot particle, DME has been mixed in opposed-flow ethylene diffusion flame with the mixture ratios 5%, 14% and 30%. A laser extinction/scattering technique has been adopted to measure the volume fraction, number density, and size of soot particles. The experimental results showed that the soot concentration of mixture flames with the mixture ratios 5% and 14% produces soot more, even though that of 30% was decreased. This means that even though DME has been known to be a clean fuel for soot formation, the mixing of DME in diffusion flame of ethylene, where acetylene maintains high concentration in soot formation regions, could produce enhanced production of soot.

Experimental Study on the Time-dependent Property of Chloride Diffusivity of Concrete (콘크리트의 염소이온 확산계수의 시간의존성에 대한 실험적 고찰)

  • Choi, Doo Sun;Choi, Jae Jin
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.29 no.4A
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    • pp.365-371
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    • 2009
  • It is time-consuming to estimate chloride diffusivity of concrete by concentration difference test. For the reason chloride diffusivity of concrete is mainly tested by electrically accelerated method, which is accelerating the movement of chloride ion by potential difference. In this study, portland cement concrete and concrete containing with ground granulated blast-furnace slag (40 and 60% of cement by weight) with water-cementitious material ratio 40, 45, 50 and 60% were manufactured. To compare with chloride diffusivity calculated from the electrically accelerated test and immersed test in artifical seawater, chloride diffusivity tests were conducted. From the results of regression analysis, regression equation between accelerated chloride diffusivity and immersed chloride diffusivity was linear function. And the determinant coefficient was 0.96 for linear equation.

Basic Study on Diffusion Branch of Tribrachial Flame with the Variation of Flammability Limits and Heat Loss Under Small Fuel Concentration Gradient (미소 농도구배 조건에서 열손실 및 가연한계가 삼지화염의 확산화염에 미치는 영향에 대한 기초 연구)

  • Cho, Sang-Moon;Lee, Min-Jung;Kim, Nam-Il
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.34 no.5
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    • pp.505-513
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    • 2010
  • The tribrachial flame has attracted interest as a basic structure of the flame edge. This flame structure helps understand stabilization of laminar flames and re-ignition of turbulent flames. A number of analytical and experimental studies have been carried out on the tribrachial flame. However, the effect of the variation of the flammability limits on the structure of the tribrachial flame has not been studied in detail. In this study, the effect of non-symmetric flammability limits on the flame structure was investigated by adopting a simple numerical scheme based on several laminar flame theories. A fixed velocity field was considered and boundary matching algorithm was used on the premixed branch. The variation of the diffusion branches under the non-symmetric flammability limits and heat loss was investigated. The formation and extinction of the diffusion branch behind the premixed branch were successfully described. This basic study can help understand the fundamental structure of the flame and can form the basis of subsequent detailed studies.

Experimental Study of Flow and Pollutant Dispersion in Meandering Channel (사행수로에서의 흐름 및 오염물질 혼합에 관한 실험적 연구)

  • Park, Sung-Won;Seo, Il-Won;Lee, Kyu-Hwan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.883-888
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    • 2007
  • 일반적인 하천의 흐름방향으로 발생하는 주흐름(primary flow)에 중첩하여 주흐름 방향의 수직단면에 이차류(secondary flow)가 발생하게 되며 이러한 이차류의 발달은 투입된 오염물질의 횡혼합을 증대시킨다. 오염물질의 혼합은 이송(advection)과 확산(diffusion) 또는 분산(dispersion)의 과정으로 설명되며 본 연구에서는 수로전체의 혼합과정을 설명하기 위해서 이송 확산 방정식을 적용하였다. 본 연구에서는 실험수조를 $150^{\circ}$의 중심각을 갖는 S자 형태의 만곡수로를 제작하여 유량조건은 15, 30, $60\;{\ell}l/sec$의 세 가지 경우로, 수심은 15, 20, 30, 40 cm의 경우로 총 12 케이스의 실험을 수행하였다. 유속장의 측정은 Sontek사의 3차원 micro-ADV(Acoustic Doppler Velocimeter)를 이용하였다. 오염물질 확산실험은 소금물 용액에 주변수와의 밀도차를 없애기 위해서 메탄올 용액을 첨가하여 추적자로 이용하여 농도장의 분석을 일본 KENEK사의 전기전도도계(conductivity meter)와 Gartner사의 DAS(data acquisition system)를 이용하여 횡방향 유속장의 분포와 오염운의 거동을 비교하여 다음과 같은 결론을 얻게 되었다. 주 흐름은 직선구간에서는 중앙에서 최대 유속을 나타내며, 좌우대칭적인 유속분포의 모습을 보이고, 만곡부에서는 수로안쪽을 따라 최대유속이 발생하였다. 수로의 직선구간에서는 최대유속이 발생하는 즉, 중앙에서의 오염물질의 분산이 가장 활발하게 이뤄졌으며 농도의 퍼짐형상인 오염운 역시 만곡부에서는 수로만곡부의 안쪽을 따라 확산 이동함을 알 수 있었다. 만곡부 외측에서는 오염물질의 정체현상이 일시적으로 발생하며, 유속구조의 횡방향 비대칭구조로 인한 종 횡방향의 분리현상이 발생하고, 오염운의 중첩현상이 종방향으로 연속되게 나타난다. 향후 수심방향 거동을 포함한 3차원적 분석이 요구되며 이 연구결과는 2차원적 수치해석의 적용 및 분석 자료로써 이용이 가능하다.

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