• Title/Summary/Keyword: Cold flow

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75톤급 기술검증용 내열재 연소기의 수류시험과 점화시험 (Cold flow Test and Ignition Test of a 75-tonf-Class Thrust Chamber with Ablative Material for Technology Demonstration)

  • 이광진;김종규;김문기;한영민;최환석
    • 한국추진공학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.26-37
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    • 2011
  • 30톤급 액체로켓엔진 연소기의 개발 기술을 바탕으로 75톤급 기술검증용 내열재 연소기를 제작하였다. 내열재 연소기의 수력학적 특성은 저유량 조건의 수류시험과 점화시험을 통해 점검하였고, 시험결과 수력학적 기능이 양호함을 보여 주었다. 정적조건의 작동성 측면에서 점화링을 이용한 측면 점화방식 역시 적합한 점화기능을 보여 주었다. 그러나 동특성 측면에서 나타나는 특정 주파수의 생성 및 소멸 현상을 이해하기 위한 면밀한 검토가 요구된다. 이를 위해서는 75톤급 연소기의 정격조건에서 연소 시험이 가능한 대형 연소시험설비가 조속히 구축되어야 할 것이다.

북동 기류와 관련된 영동해안 지역의 대설 사례에 대한 WRF수치모의 연구 (A Numerical Simulation Study Using WRF of a Heavy Snowfall Event in the Yeongdong Coastal Area in Relation to the Northeasterly)

  • 이재규;김유진
    • 대기
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    • 제18권4호
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    • pp.339-354
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    • 2008
  • A numerical simulation of a heavy snowfall event that occurred 13 January 2008 along the Yeongdong coastal area, was performed using WRF (Weather Research and Forecasting) in order to reveal mesoscale structures and to construct a conceptual model showing the meteorological background that caused the large difference in snowfall amounts between the Yeongdong mountain area and the Yeongdong coastal area. The simulation results matched well with various observations such as corresponding 12h-accumulated observed precipitation, surface wind obscrvation, radar echoes, and satellite infrared images. The simulation and the observations showed that the scale of the event was of meso - $\beta$ and meso - $\gamma$ scale. The simulation represented well the mesoscale process causing the large difference in snowfall amounts in the two areas. First, wind flow was kept, to a certain extent, from crossing the mountains due to the blocking effect of the low Froude number (~1). The northeast flow over the adjaccnt sea tumcd northwest as it approachcd the mountains, where it was trapped, allowing so-called cold air damming. Second, a strong convergence area formed where the cold northwest flow along the Yeongdong coastal area and the relatively warm and moist northeast flow advecting toward the coast met, supporting the fonllation of a coastal front. Thus, the vertical motion was strongest over the front located near the coast, leading to the heavy snowfall there rather than in the remote mountain area.

찬공기 흐름을 고려한 LPG 누출 및 증기운에 의한 피해 영향 범위 분석 (Analysis of the Damaged Range Caused by LPG Leakage and Vapor Clouds Considering the Cold Air Flow)

  • 구윤정;송봉근;이원희;송병훈;신준호
    • 한국가스학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.27-35
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    • 2022
  • LPG는 공기보다 무거워 지표면으로 가라앉는 특징이 있으며, 주변 공기가 체류하는 경우 증기운을 형성하기 쉬워 가스 누출로 인한 피해가 가중될 우려가 있다. 그러므로 증기운 형성에 따른 주변 지역의 영향 범위분석을 통해 피해를 예방할 필요가 있다. 본 연구에서는 LPG 공급 관리소가 설치된 제주 하가리 일대를 대상으로 토지이용 현황과 지형적 특성으로 생성되는 야간 시간대의 찬공기 흐름과 그에 따른 LPG 누출 특성을 고려하여 주변 지역으로의 피해 영향 범위를 분석하였다. KLAM_21을 활용하여 찬공기 흐름을 분석한 결과, 지형 영향으로 인해 남동쪽에서 약 2 m/s의 찬공기가 유입되었다. LPG 누출 특성은 ALOHA를 이용하였으며 찬공기 흐름을 고려하여 분석하였다. 풍속 2 m/s 조건에서 누출공 크기가 10 cm일 때 LEL 60 %(12,600 ppm)에 해당하는 범위는 61 m로 나타났으며 LPG 누출 시 증기운에 의한 화재 등의 사고가 발생하는 경우 누출원으로부터 50 m 부근에 위치한 인근 주거지에 피해가 미칠 것으로 예상되므로 사고 예방을 위한 대안책이 요구된다. 해당 연구결과는 LPG 누출로 인한 사고 발생 시 예방책을 마련하는데 기초 자료로 활용될 수 있으며 FLACS와 같은 CFD 모델링을 통해 비교적 좁은 영역에서의 LPG 누출 형상 및 증기운으로 인한 피해 영향 범위를 확인할 필요가 있다.

EGR Cooler 대체용 Vortex Tube의 에너지 분리 현상에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Energy Separation of the Vortex Tube for EGR Cooler)

  • 김창수;박성영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.55-60
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    • 2010
  • 고압의 가스를 이용하여 고온 가스와 저온 가스를 분리하거나 입자상 물질의 분리에 사용 할 수 있는 장치인 볼텍스 튜브의 에너지 분리 특성을 적용하여 자동차의 EGR Cooler 대체장치의 기본 설계 자료를 구축하기 위하여 실험을 수행하였다. 설계를 위한 기초 자료를 확보하기 위하여, 볼텍스 튜브의 입구 압력, 저온출구 및 고온출구압력 변화에 따른 에너지 분리 특성을 분석하였다. 공급압력이 상승할수록 에너지 분리 효과가 상승하였으며, 최고온도는 저온유량비가 약 0.85 에서, 최저온도는 저온유량비가 약 0.35 에서 발생하였다. 볼텍스 튜브의 고온측 출구온도는 고온측 및 저온측 출구압력에 영향을 받으며, 저온측 출구온도는 출구압력 변화에 독립적인 온도변화 특성을 나타내었다. 본 연구의 결과는 자동차의 EGR Cooler 대체장치의 기본 설계 자료로 응용될 수 있을 것이다.

발포금속의 열전달 특성에 관한 실험적 연구 (Study on the Heat Transfer Characteristic of Metallic Foam)

  • 김필환;김미화;김영진;정효민;정한식
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2008년도 동계학술발표대회 논문집
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    • pp.618-623
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    • 2008
  • To enhancement heat transfer performance, the metallic foam as heat exchanger was studied rapidly. This was attributed to its high surface area to volume ratio as well as intensive flow mixing by tortuous flow passages. So the experimental study about the heat transfer characteristic of metallic foam is presented in this paper. The material in this experiment was used as FeCrAl which has density of 10 ppi, 20 ppi and 30 ppi respectively. And the results show the heat transfer is rise with permeability Reynolds number increase and the pressure drop metallic foam was increased with the ppi increase.

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전단동축형 분사기의 유량계수에 대한 형상학적 변수들의 영향 (Effect of Geometrical Parameters on Discharge Coefficients of a Shear Coaxial Injector)

  • 안종현;이근석;안규복
    • 한국분무공학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.95-102
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    • 2020
  • Six shear coaxial injectors for a 3 tonf-class liquid rocket engine using oxygen and methane as propellants were designed and manufactured by considering geometric design parameters such as a recess length and a taper angle. Cold-flow tests on the injectors were performed using water and air as simulants. By changing the water mass flow rate and air mass flow rate, the injection pressure drop under single-injection and bi-injection was measured. The discharge coefficients through the injector oxidizer-side and fuel-side were calculated and the discharge coefficient ratio between bi-injection and single-injection was obtained. Under single-injection, the recess served to reduce the injection pressure drop on the injector fuel-side. For the injectors without recess, the discharge coefficients under bi-injection were almost the same as those under single-injection. However, for the injectors with recess, the taper angle and bi-injection had a significant effect on the discharge coefficient.

$SF_6$ 가스의 실제 기체특성을 고려한 파퍼식 가스차단기 내의 냉가스 유동해석 (Analysis of Cold Gas Flow in Puffer Type GCB Considering the Real Gas Property of $SF_6$)

  • 김홍규;정진교;박경엽
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제53권3호
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    • pp.129-134
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    • 2004
  • To analyze the performance of the gas circuit breaker(GCB), the flow field variables such as temperature, pressure and density should be evaluated accurately In the puffer chamber of puffer type GCB, the pressure rise may Exceed 20 bar and in this range of high pressure, $SF_6$ gas deviates the ideal gas property. Therefore, the real gas property of $SF_6$ should be taken into consideration for the accurate analysis of flow field. This paper presents the analysis technique of cold gas flow in GCB employing the real gas state equation of SF6. The FVFLIC method is Employed to solve the axisymmetric Euler equation. To reduce the computational effort of real gas state equation, the relationship between density and pressure is approximated by the polynomial at the temperature of 300K. The proposed method is applied to the test GCB model and simulation results show good agreement with the experimental ones.

실험실 규모 순환유동층 연소로에서 2차공기 주입이 냉간유동에 미치는 영향 (Secondary Air Injection Effect on Cold Flow in a Laboratory-scale Circulating Fluidized Bed Combustor)

  • 장석돈;라승혁;황정호;강경태
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2000년도 제21회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.217-228
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    • 2000
  • Circulating Fluidized Bed Combustor(CFBC) has been used for the incineration of waste sewage sludge and for the power generation. In this study hydrodynamic characteristics of two phase flow have been studied in a riser section of CFBC. A lab-scale riser is designed and SiC (Geldart type B) is used for solid particles. Experiments are performed by controlling the fluidization parameters including superficial velocity and secondary air to primary air ratio for determination of solid holdup profiles in the riser. Superficial velocities of each fluidization regime are well agreed with results predicted by a theoretical model. The results show that the axial solid holdup distributions calculated by measuring differential static pressures in the riser are found to show a basic profile described by a simple exponential function. Our flow regime during experiments mainly belongs to fast fluidization regime for particle size of 300${\mu}m$. As the SA/PA ratio increases, solid holdup in the lower dense region of the riser increases.

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대향류형 보텍스 튜브의 노즐형상 변화011 따른 튜브 내부의 온도분포에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Characteristics of Temperature Distribution in Internal Space of a Tube for the Formal Change of Counterflow Type Vortex Tube)

  • 황승식
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.69-76
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    • 2002
  • The aim of this study is to provide fundamental informations that make it possible to use a cool stream and a hot stream simultaneously. We changed the pressure of compressed air that flows into a tube, the inner diameter of orifice that a cold stream exits, and the mass flow rate ratio. And in each case, we measured the temperature of a cold stream and a hot stream in each exit of a tube. Also we measured the axial and the radial temperature distribution in internal spare of a tube. From the study, fellowing conclusive remarks 7an be made. First, As the number of nozzles increase, separation point move into the hot exit. Second, When we use guide vane type nozzle, the axial temperature distribution constant over the 0.75 of air mass flow rate radio. Third, When we use Spiral type nozzle, axial and radial temperature distribution in the inner space is higher than another nozzle. Fourth, Axial and radial temperature distribution in the inner space vortex-tube is determined by separation point. And separation point is moved by changing of air mass flow rate ratio. At last, A heating apparatus is possible far vortex-tube to use.

유입부 비대칭 노즐의 성능연구 (Performance Study of Supersonic Nozzle with Asymmetric Entrance Shape)

  • 이지형;김중근;이도형
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.40-45
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    • 2005
  • 현재까지 적용되고 있는 추력제어 장치로는 크게 노즐의 확대부에 장착되어 화염의 방향을 조종하는 제트베인(jet vane), 제트탭(jet tab)방식과 노즐자체를 회전하는 방식인 볼/소켓형(ball & socket) 노즐, 플렉시블 씰형 (flexible seal)노즐로 구분된다. 본 연구는 노즐자체를 회전하여 추력방향을 제어하는 볼/소켓형(ball & socket) 노즐이 회전할 경우 발생되는 유입부의 비대칭성이 노즐 성능에 미치는 영향을 예측하기 위하여 수행한 3차원 수치해석결과와 공압시험 결과를 수록하였다. 유동해석 결과 유입부의 비대칭성이 유동에 미치는 영향은 노즐 목까지 점차적으로 줄어들고 하류 유동에 미치는 영향이 미비하였으며 해석된 주 추력의 크기는 시험에서 측정된 추력과 비슷한 경향을 나타내었으나 측 추력의 경우 시험 값보다 낮게 나타났다.

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