• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.381-386
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• 2007

액체 연료를 사용하는 가스터빈 연소기에서의 분무 및 연소 특성을 알아보기 위해 본 연구에서는 KIVA-3V를 이용하여 애뉼러형 모형 가스터빈 연소기에서 Jet-A의 분무와 연소에 의한 열유동 현상을 수치해석을 통하여 연구하였다. 홀을 통해 유입되는 냉각유동이 있을 경우, 유입 유동이 최적화되지 않으면 액체연료의 분무는 주위 유동장의 영향을 크게 받아 후류에서 SMD가 증가하고, 등가비의 수직적 분포가 일어나기 어렵게 된다. 화염이 연소실의 중앙 부분에서 좌우로 넓게 발생하며, 유동에 의해 화염의 후류가 갈라지는 현상이 있었으며 이로 인해 화염중심부가 분리되고 국소적인 고온부가 생성되어 NO의 발생이 증가하는 영역이 발생하였다.

• 한국음향학회지
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• 제15권6호
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• pp.52-58
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• 1996

음파와 진동에너지를 활용하는 음파기술의 응용 연구분야로 음향공진 및 맥진동 현상을 이용하여 기액상에서 산소절달효율을 극대화 할 수 있는 폐수처리용 음향공진 산기관의 개념을 제안하였으며 원리와 성능시험을 수행하였다. 또한 저압용 헬름흘쯔 공진기, 실린더형 및 고리형 반사공진기 그리고 복합 공진시스템의 설계개념과 원리를 구현하였다. 물질전달 과정을 촉진하는 음향공진 에너지는 산소전달효율을 높여주며, 노즐에서 분출하는 공기 제트의 불평형에 의해 발생하는 주기적인 맥진동 현상은 미세한 공기방울을 만들어 내는데, 이 두가지 원리가 가장 잘 적용되는 고리형 반사공진기(AJR)의 성능이 가장 우수한 것으로 평가되었으며 기존의 산기관 보다도 $20{\sim}30%$ 정도 높은 효율을 실험으로 확인하였다.

• 한국연소학회지
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• 제4권1호
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• pp.49-57
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• 1999

An experimental study on double-concentric diffusion flame has been carried out in order to investigate the shape, the flame length, and the other characteristics of the flame. Flow visualization of the flame by the $TiO_2$ particles and also the emission measurements are conducted. The commercial grade LP gases are used as fuel. The inverse diffusion flames are formed at the center when the central air flow rate is about 0.1 L/min. With a larger flow rate of the central air jet than 0.2 L/min the flame turns to be an annular-shaped flame, which is very bright. When the central air flow rate increases over 2.4 L/min, the flame turns to blue and the flame tips are opened because of the lifting of the inner part of the flame. Because of this lifting and the incomplete combustion, the CO emission increases abruptly from 25 ppm to more than 150 ppm. On the contrary, the NOx emission is decreased.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1234-1243
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• 1990

본 연구에서는 선회가 없는 중심기류와 주위기류의 난류 전단층에서 형성되는 난류확산화염의 천이영역(transition region)에 주목하여 전단층내의 혼합작용과 화염 구조와의 상호작용을 규명하기 위해 거시적 및 순간적인 화염구조에 대해 실험적으로 조사 연구한 결과를 보고한다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제8권3호
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• pp.12-21
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• 2010

Swirling flows are found in very wide range of applications, for examples, cyclone separators, spraying machines, heat exchangers and jet pumps, ect. Relatively, little work has been done on the swirl flow using flow visualization techniques. This study deals with many visualization techniques to study on swirling flow. These techniques are related to oil films methods, smoke, dye liquids, liquid crystal, stroboscope light, smoke wire, white light, naphthalene sublimation, LDV(lase doppler Velocimetry) and PIV(particle image velocimetry). The present work has handled single, annular, carved tube, swirl expansion and swirl wake using several visualization methods in the vertical and horizontal circular tube.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권7호
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• pp.1789-1798
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• 1994

This paper aimed for numerical simulation of complicated gas turbine combustor with swirler. For the convenience of numerical analysis, fuel nozzle and air linear hole areas of secondary and dilution zone, which are issued to jet stream, were simplified to equivalent areas of annular type. In other to solve these problems, imaginary source terms which are corresponded to supplied fuel amount were added to those of governing equation. Chemical equilibrium model of infinite reaction rate and $k-{\epsilon}-g$ model with the consideration of density fluctuation were applied. As the result, swirl intensity contributed to mixing of supplied fuel and air, and to speed up the flame velocity than no swirl condition. Temperature profiles were higher than experimental results at the upstream and lower at the downstream, but total energy balance was accomplished. As these properties showed the similar trend qualitatively, simplified simulation method was worth to apply to complicated combustor for predicting combustion characteristics.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권9호
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• pp.847-854
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• 2013

본 연구는 환형 노즐 이젝터를 이용하여 수평방향 폭기공정의 혼합유동 및 산소전달 특성에 대한 실험적 연구를 목표로 한다. 실험변수는 이젝터 피치와 가압수 유량이며, 측정된 유량과 압력을 이용하여 유량비, 수두비 및 효율을 계산하였다. 이적터에서 분출된 혼합유동의 가시화를 통해 정성적 거동을 고찰하였으며, 용존산소량을 측정하여 총괄 산소전달계수를 도출하였다. 이젝터에서 분출된 혼합유동은 가압수의 운동량과 유입된 공기기포의 미립화에 따라 부력분류 또는 수평분류의 거동을 나타내었다. 기포의 크기에 기인하는 부력과 가압수의 운동량에 지배되는 혼합유동의 도달거리는 가압수와 공기기포의 접촉 면적 및 시간에 크게 영향을 미치기 때문에 산소전달률의 중요한 변수임을 유추할 수 있다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2001년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.361-366
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• 2001

A mim turbo-shaft engine of 50HP for UAV, which can be easily modified to turbo-prop and turbo-jet engine by sharing the core engine and has many applications to civilian demands and munitions, will be developed This kind of micro gas turbine engine has been developed mostly by the corporations which have special technology but are small in its scale. Especially, the gas turbine engine can be easily applied to other fields and developed by domestic technology, so that the sharing of technology is planed to realize through the cooperations with academies and research institutes. In this paper, the gas turbine engine, which has the compressor ratio of 3.8, the turbine inlet temperature of l180K and the engine speed higher than 100,000 rpm, is composed of centrifugal compressor, combustor, gas generator turbine, free power turbine and gear box. The competitiveness of the gas turbine engine can be obtained from minimizing its cost by the utilization of domestic infrastructure for the performance test and the decisive outsourcing.

• 한국표면공학회지
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• 제36권1호
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• pp.69-73
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• 2003

The atmospheric pressure plasma is regarded as an effective method for surface treatments because it can reduce the period of process and doesn't need expensive vacuum apparatus. The performance of non-transferred plasma torches is significantly depended on jet flow characteristics out of the nozzle. In order to produce the high performance of a torch, the maximum discharge velocity near an annular gap in the torch should be maintained. Also, the compulsory swirl is being produced to gain the shape that can concentrate the plasma at the center of gas flow. In this work, the distribution of gas flow that goes out to atmosphere through a plenum chamber and nozzle is analyzed to evaluate the performance of atmospheric pressure plasma torch which can present the optimum design of the torch. Numerical analysis is carried out with various angles of an inlet flow velocity. Especially, three-dimensional model of the torch is investigated to estimate swirl effect. We also investigate the stabilization of plasma distribution. For analyzing the swirl in the plenum chamber and the flow distribution, FVM (finite volume method) and SIMPLE algorithm are used for solving the governing equations. The standard k-model is used for simulating the turbulence.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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• pp.168-172
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• 2003

전단 동축형 인젝터의 분사조건이 분무 액적의 크기에 미치는 영향을 조사하기 위하여 PDPA를 이용한 실험을 수행하였다 분무 액적이 빠른 동축 기체에 의한 액체 제트의 분열로부터 생성되는 점을 고려하여, 기체와 액체 사이의 운동량 비(M)와 웨버 수(We)를 분사조건의 주요 변수로 선택하였고, 실험을 통하여 이들의 상대적인 영향력을 파악할 수 있었다. SMD( $D_{32}$)가 운동량 비에 반비례한다는 사실이 관측된 반면, 동축 기체의 속도가 증가함에 따라 웨버 수에는 거의 영향을 받지 않는 것으로 나타나, 운동량 비가 액체 제트의 분열 및 미립화 과정에서 웨버 수보다 중요한 역할을 담당하리라 예상된다. 본 연구에서는 이러한 실험결과를 바탕으로 하여 분무 액적의 크기와 분사조건(운동량 비, 웨버 수) 사이의 관계를 나타내는 실험식을 제시하였다.