• 제목/요약/키워드: Diffuser Entrance Length

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고고도 모사를 위한 축소형 디퓨저의 길이변화에 따른 비연소장에서의 성능특성 (Performance Characteristics Under Non-Reacting Condition with Respect to Length of a Subscale Diffuser for High-Altitude Simulation)

  • 정봉구;김홍집;전준수;고영성;한영민
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권4호
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    • pp.321-328
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    • 2014
  • 고고도 모사를 위한 축소형 디퓨저의 비연소장 조건에서의 성능특성을 수치적으로 파악하였다. 디퓨저 입구길이를 노즐 출구직경과 비교해 0, 50, 100%로 변화 시켰고, 디퓨저 목의 길이는 2차목의 직경과 비교해 3, 5, 6, 7, 8, 12로 다양화하여 해석하고 실제 모사실험 값과 비교하였다. 그 결과 디퓨저의 입구길이가 짧아질수록 plume의 형상은 수축되었다. 또한, 디퓨저의 2차목 길이가 디퓨저 지름의 최소 8배보다 짧으면 내부에 마하디스크가 형성되어 압력의 급격한 상승을 일으킨다. 아음속 디퓨저의 길이는 설계치의 0, 50, 75, 100%로 변화시켜 유동의 변화를 관찰하였고, 길이가 짧아질수록 2차목 내부에 갑작스런 압력 상승을 야기함을 확인하였다.

고고도 모사를 위한 축소형 디퓨저의 성능 특성에 대한 수치적 연구 (A Numerical Study on Performance Characteristics of a Subscale Diffuser for High-Altitude Simulation)

  • 정봉구;임경진;조성휘;김홍집;전준수;고영성;김승한;한영민
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.570-573
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    • 2012
  • 고고도 모사를 위한 축소형 디퓨저의 성능특성을 파악하기 위해 수치적 연구를 수행하였다. 입구길이를 노즐 출구직경과 비교해 0%, 50%, 100%로 변화시켰고, 디퓨저 목의 길이는 디퓨저 목의 직경과 비교해 3, 5, 7, 8, 12로 다양화하여 수치해석하고 실제 모사실험 값과 비교하였다. 그 결과 디퓨저의 입구길이가 짧아질수록 plume의 형상은 수축되었다. 또한, 디퓨저의 이차목 길이가 디퓨저 지름의 최소 7~8배보다 작으면 내부에 마하디스크가 형성되어 압력의 급격한 상승을 일으킨다.

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연료전지 채널 내 균일한 유량분배를 위한 연료전지 스택의 매니폴드 디자인 최적화 연구 (Optimizing the Manifold Design of a Fuel Cell Stack for Uniform Distribution of Reactant Gases within Fuel Cell Channels)

  • 조아래;강경문;오성진;주현철
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.11-19
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    • 2012
  • The main function of fuel cell manifold is to render reactants distribution as uniform as possible into a fuel cell stack. The purpose of this study is to numerically investigate the effects of stack manifold design on reactants distribution within a fuel cell stack. Four manifold designs with different manifold entrance shapes (expansion or diffuser) and different values of the extra width between the cell outer channel and manifold side wall are considered and applied to the fuel cell stack consisting of 50 cells. Since the fuel cell stack geometry involves several millions of grid points for numerical calculations, a parallel computing methodology is employed to substantially reduce the computational time and overcome the memory requirement. The numerical simulations are carried out and calculated results clearly demonstrate that both the manifold entrance shape and extra width have a substantial influence on manifold performance, controlling the degree of flow separation and entrance length for fully developed flow in the manifold channel. Finally, we suggest the optimum design of fuel cell manifold based on the simulation results.

조류발전 시스템용 쉬라우드의 형상각도별 일정 조류속도장 내 해수유동 특성연구 (A Study on Seawater Flow Characteristics inside the Shrouds used in Tidal Current Generation Systems for Various Geometric Angles under Constant Tidal Current Velocity)

  • 김종원;이상호
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.77-83
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    • 2012
  • 수평축 조류발전 시스템에 사용되는 쉬라우드의 기하학적 형상각도별 해수의 유동장 특성을 전산유체역학을 통해 분석하였다. 쉬라우드를 포함한 전체 유동장 내 해수의 유속 분포는 일정한 조류속도조건에서 쉬라우드의 형상에 따라 크게 영향을 받으며 특히 발전성능에 직접적으로 영향을 미치는 쉬라우드 내 최대유속의 위치 및 크기는 형상 별로 큰 차이가 있다. 실린더와 디퓨저부분의 길이가 같은 실린더-디퓨저 형태의 쉬라우드에서는 실린더 영역에서 비교적 높은 유속분포가 형성되었으며 노즐과 디퓨저부분의 길이가 같은 대칭구조의 노즐-디퓨저에서는 내경이 최소인 지점에서 국부적으로 나타났다. 실린더-디퓨저 쉬라우드에서 조류속도에 비해 높은 유속이 형성되었으며 중심축상의 유속은 노즐-디퓨저와는 다르게 쉬라우드 입구 근처에서 점차 증가하기 시작하여 실린더부분의 중앙 부근에서 피크값을 지나 디퓨저에서 급격히 감소한 후 다시 일정한 속도로 유지되어 가는 특성을 나타내었다. 이러한 쉬라우드의 형상과 해수유동장 변화특성에 대한 분석결과는 효율적인 조류발전시스템을 위한 쉬라우드의 최적설계에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

급가감속 운전에 따른 듀얼 모노리스형 촉매변환기 내의 유동 균일도와 압력 강하에 관한 수치적 연구 (An Numerical Study on the Flow Uniformity and Pressure Drop in Dual Monolith Catalytic Converter during the Rapid Acceleration/Deceleration Driving)

  • 김영득;정수진;김우승
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.63-71
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    • 2007
  • The conversion efficiency, durability and pressure drop of the automotive exhaust catalysts are dependent on the flow distribution within the substrate. Conventional porous medium approaches assuming monolith resistance based on the one-dimensional laminar flow for simulating the flow through the automotive exhaust catalysts over-predict the flow uniformity in the monolith. In this study, additional pressure loss is also considered by accounting for entrance effects due to the oblique flow incident on the front face of monolith as a consequence of flow separation and recirculation within the diffuser. The incorporation of an additional pressure loss improves the predictions for the maximum flow velocity within the substrate. An numerical study has also been conducted for the three-dimensional unsteady incompressible non-reacting flow inside various dual-monolith catalytic converters for the rapid acceleration/deceleration driving.