• 한국추진공학회지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.1-10
• /
• 2018

본 연구에서는 횡단류 공기유동에 수직으로 분사되는 액체제트의 분열거리와 액주궤적에 대한 음향가진의 영향을 살펴보았다. 이를 위해 단공 원형노즐 분사기를 이용하여 동일한 횡단류 공기속도에서 분사압력과 음향가진의 크기를 변화시켜가며 수류실험을 수행하였다. 또한 음향가진 주파수 기준 12개의 위상각에서 분무 이미지를 얻어 위상각 변화에 따른 영향을 확인하였다. 실험결과 분열길이는 비가진 상태에 비해 음향가진 상태에서 전반적으로 감소하였지만 위상각에 따른 변화는 발견되지 않았다. 본 실험 범위 내에서 음향가진은 수직분사 액체제트의 액주궤적에 거의 영향을 주지 못하였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
• /
• 한국연소학회 2006년도 제33회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
• /
• pp.86-94
• /
• 2006

This paper investigates the effects of acoustic forcing on NOx emissions and mixing process in the near field region of turbulent hydrogen nonpremixed flames. The resonance frequency was selected to force the coaxial air jet acoustically, because the resonance frequency is effective to amplify the forcing amplitude and reduce NOx emissions. When the resonance frequency is acoustically excited, a streamwise vortex is formed in the mixing layer between the coaxial air jet and coflowing air. As the vortex develops downstream, it entrains both ambient air and combustion products into the coaxial air jet to mix well. In addition, the strong vortex pulls the flame surface toward the coaxial air jet, causing intense chemical reaction. Acoustic excitation also causes velocity fluctuations of coaxial air jet as well as fuel jet but, the maximum value of centerline fuel velocity fluctuation occurs at the different phases of $\Phi$=$180^{\circ}$ for nonreacting case and $\Phi$=$0^{\circ}$ for reacting case. Since acoustic excitation enhances the mixing rate of fuel and air, the line of the stoichiometric mixture fraction becomes narrow. Finally, acoustic forcing at the resonance frequency reduces the normalized flame length by 15 % and EINOx by 25 %, compared to the flame without acoustic excitation.

• 한국연소학회:학술대회논문집
• /
• 한국연소학회 제26회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
• /
• pp.65-73
• /
• 2003

An experimental study on flame lift-off characteristics of propane jet flame highly diluted with nitrogen has been conducted introducing acoustic forcing with a tube resonant frequency. A flame stability curve is attained according to forcing strength and nozzle exit velocity for $N_2$ diluted flames. Flame lift-off behavior with forcing strength and nozzle exit velocity is globally categorized into three; a well premixed behavior caused by a collapsible mixing for large forcing strength, a coexistent behavior of well-premixed and edge flames interacting with well-organized inner fuel vortices for moderate forcing strengths, and edge flame behavior for small forcing strengths. Special focus is concentrated on the coexistent behavior of the flame base in lifted flame since this may give a hint to a possibility which the flame base behaves like a well-mixed premixed flame in highly turbulent lifted flames. It is also shown that the acoustic forcing to self-pulsating laminar lifted flame affects flame lift-off behavior considerably which is closely related to downstream flow velocity, mixture strength, effective fuel Lewis number, and flame stretch.

• 한국추진공학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.1-9
• /
• 2022

본 연구에서는 외부 음향장 가진에 따른 시스템의 동적 응답 특성을 파악하기 위하여 기존의 네트워크 모델에 스피커를 통한 외부 사인-스윕 가진 기능을 추가한 수치해석적 모델이 개발되었다. 본 모델을 통하여 대상 연소기의 물리적 치수 및 경계조건과 같은 시스템 매개변수에 따른 주파수 및 압력 진폭 변화의 민감도를 넓은 주파수 영역에서 분석하였다. 대상 연소기의 가진 응답 특성 분석 결과, 높은 동압 반응을 보이는 주파수 영역은 동일 연소기에서 계측된 불안정 범위와 유사하였으며, 특히 음향 가진 소스항의 위치에 따라 시스템의 반응이 크게 의존하는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제27권3호
• /
• pp.275-285
• /
• 2003

A visualization study on the effect of forcing amplitude in tone-excited jet diffusion flames has been conducted. Visualization techniques are employed using optical schemes. which are a light scattering photography. Flame stability curve is attained according to Reynolds number and forcing amplitude at a fuel tube resonant frequency. Flame behavior is globally grouped into two from attached flame to blown-out flame according to forcing amplitude: one sticks the tradition flame behavior which has been observed in general jet diffusion flames and the other shows a variety of flame modes such as the flame of a feeble forcing amplitude where traditionally well-organized vortex motion evolves, a fat flame. an elongated flame. and an in-burning flame. Particular attention is focused on an elongation flame. which is associated with a turnabout phenomenon of vortex motion and on a reversal of the direction of vortex roll-up. It is found that the flame length with forcing amplitude is the direct outcome of the evolution process of the formed inner flow structure. Especially the negative part of the acoustic cycle under the influence of a strong negative pressure gradient causes the shapes of the fuel stem and fuel branch part and even the direction of vortex roll-up to dramatically change.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제28권5호
• /
• pp.569-579
• /
• 2004

The lift-off characteristics of lifted laminar propane jet flames highly diluted with nitrogen are investigated introducing acoustic forcing with a fuel tube resonance frequency. A flame stability curve is obtained according to forcing strength and the nozzle exit velocity for N2 diluted flames. Flame lift-off behavior is globally classified into three regimes; 1) a weakly varying partially premixed behavior caused by a collapsible mixing for large forcing strength, 2) a coexistent behavior of the edge flame and a weakly varying partially premixed behavior for moderate forcing strength, and 3) edge flame or triple flame behavior for small forcing. It is shown that the laminar lifted flame with forcing affects flame lift-off behavior considerably, and is also clarified that the flame characteristic of flame base is well described with the penetration depth of the degree of mixing, ${\gamma}$$\_$$\delta$/. It is also confirmed that the weakly varying partially premixed flame caused by a collapsible mixing fur large forcing strength behaves as that just near flame blow-out in turbulent lift-off flame.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제17권7호
• /
• pp.1577-1582
• /
• 2013

본 논문에서는 수조에서 실험을 통해 획득한 데이터를 이용하여 MIMO (Multi-Input Multi-Output) 수중음향통신의 성능을 분석하였다. 이를 위하여 먼저 여러 송수신 위치에서 채널 전달 특성을 측정하였다. 송신신호는 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)로 변조하였으며, 수신신호는 Zero Forcing 등화기 등을 포함하는 검출기를 거쳐 복원되었다. 실험이 이루어진 수조 환경이 물리적으로 폐쇄된 매우 심한 다중 경로 전달 환경이어서 최대 30~40 ms의 지연 현상이 나타났다. 실험 결과 송신 및 수신 센서가 각각 두 개인 $2{\times}2$ MIMO 시스템을 사용하였을 때 채널 특성으로 인해 비트 오차율이 비교적 크게 나타났지만 SISO (Single-Input Single-Output) 시스템에 비해 약 15% 정도 향상된 성능을 갖는 것을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제38권2호
• /
• pp.160-168
• /
• 2010

공명 주파수의 음파로 가진된 비예혼합 분류화염에서 가진 강도에 대한 영향을 실험적으로 조사하였다. 이를 위해 Mie 산란광 단면법, PLIF, PIV 등 광학적 가시화 방법이 사용되었다. 가진된 분류화염의 부상경로는 연료유량 및 가진 강도에 따라 크게 세 가지 영역으로 구분되는데, 비교적 큰 가진 강도에서 부상될 때 화염기저가 마치 난류화염처럼 부상되는 영역I과 작은 가진 강도에서 쉽게 부상되는 영역II 그리고 이 두 영역들 사이에서 부상된 화염기저가 부분 예혼합의 분젠화염과 같은 형태로 과도기적 영역이 존재함을 알았다. 본 연구에서는 영역I과 II로 구분되는 부상경로 차이에 대한 이해를 높이고자 가진 위상에 따른 노즐과 화염기저간의 유동 혼합과 속도 분포 특성을 아세톤 PLIF와 PIV 시스템을 사용하여 조사하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
• /
• pp.405-408
• /
• 2013

수중에서의 음향 통신의 성능은 신호의 다중경로 전달과정에 의해 발생하는 지역 확산 현상으로 인하여 인접간섭에 영향을 받는다. 그리고 음파를 이용한 주파수의 제한으로 인하여 낮은 전송 속도로 통신을 한다. 따라서 전송속도의 향상과 함께 인접간섭을 제거하기 위하여 수중 통신에 적합한 시공간 부호화 기술과 등화기 기술, 채널 부호화 기술이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 기술들을 시뮬레이션을 통하여 수중 통신 시스템에 대한 분석을 하였다. 시뮬레이션 결과 본 논문에서 제시한 시공간부호화 기술, 터보부호화 기술, Zero Forcing 검출 기법을 이용하면 일반적인 수중 통신 보다 성능이 우수함을 알 수 있다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
• /
• 제19권2E호
• /
• pp.20-26
• /
• 2000

A conceptual simplified model of Hartmann-Sprenger tube is suggested and investigated to decouple the regurgitant mode in the present paper. In spite of high nonlinearity, the acoustic behavior of this resonant tube system is dependent on wavelength and depth of the tube. The effect of forcing frequency and tube geometry on jet regurgitant mode are studied and discussed. With a conventional axisymmetric Euler code, sensitive acoustic problems are solved and validated by comparison with analytic theories.