• 설비공학논문집
• /
• 제15권9호
• /
• pp.727-732
• /
• 2003

In the present study, a PIV measurement and image processing technique were applied in order to investigate the flow characteristics in the gas injected liquid bath. The circulation of liquid was induced by upward bubble flow. Due to the centrifugal force, the flow was well developed near both wall sides than in the center of a bath. The vortex flow irregularly repeated generation and disappearance which helped to accelerate the mixing process. The bubble rise velocity in the bottom region was relatively lower than in the upper region because the energy generated by bubbles' behavior in the region near the nozzle was almost converted into kinetic energy But bubble rise velocity increases with the increase of the axial distance since kinetic energy of rising bubbles is added to buoyancy force. In conclusion, the flow increased bubble rise velocity and the flow of the bottom region became more active.

• 설비공학논문집
• /
• 제16권9호
• /
• pp.863-871
• /
• 2004

The use of fossil fuels like coal, oil and natural gases around the world causes an increase of the carbon dioxide content in the atmosphere. In order to reduce the concentration of the greenhouse gas, the idea of carbon dioxide sequestration in the ocean is proposed to be an effective mitigation strategy to counteract potential global warming due to the greenhouse effect. Therefore, in the present study, calculations of the dissolution behavior of carbon dioxide when liquid carbon dioxide is released at 1,000m and 1,500m in depth by fixed pipeline are performed. The results show that carbon dioxide droplets change to carbon dioxide bubbles in gas phase around 500m in depth, and the droplets are completely dissolved below 500 m in depth if the liquide carbon dioxide is released both at 1,000 m in depth with the initial diameter of 0.007m or less and at 1,500m in depth with the diameter of 0.011m or less.

• International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
• /
• 제13권1호
• /
• pp.44-50
• /
• 2005

In the present study, the characteristics of upward bubble flow were experimentally investigated in a liquid bath. An electro-conductivity probe was used to measure local volume fraction and bubble frequency. Since the gas was concentrated at the near the nozzle, the flow parameters were high near the nozzle. In general their axial and radial values tended to decrease with increasing distance. For visualization of flow characteristics, a Particle Image Velocimetry (PIV) and a thermo-vision camera were used in the present study. The experimental results showed that heat transfer from bubble surface to water was largely completed within z = 10 mm from the nozzle, and then the temperature of bubble surface reached that of water rapidly. Due to the centrifugal force, the flow was more developed near the wall than at bubble-water plume. Vortex flow in the bottom region was relatively weaker than that in the upper region.

• 한국추진공학회지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.35-45
• /
• 2005

여러 고도에서 화학 반응과 열복사 효과가 로켓 플룸 유동에 미치는 영향을 살피기 위한 수치 연구를 수행하였다. 압축성 유동의 Navier-Stokes 방정식을 유한 체적법에 근거한 완전 내재적 TVD코드로 해석하였으며, 탄화수소 혼합물의 자세한 열화학적 속성을 고려한 화학 평형과 광학적으로 두꺼운 매체의 열복사를 유동 해석 코드에 포함하였다. 지상 마하수 0, 고도 5.06 km에서 마하수 1.16 그리고 17.34 km에서 마하수 2.90로 비행하는 등유 연료 로켓의 플룸 유동을 해석하였다. 해석 결과는 서로 다른 고도 조건에서의 플룸의 구조와 함께 화학 반응과 복사의 영향을 보여 주었다. 추진 성능과 기저부 열차단의 측면에서, 화학 반응에 의한 배출가스의 온도 상승은 특히 고고도에서 무시할 수 없음을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.267-274
• /
• 2009

아음속 영역의 대류에 평행하게 압력형 스월 제트를 분사시켜 액막 분열 및 액적 크기와 분포를 실험적으로 측정하였다. 대류로 인한 거시적과 미시적인 분무 특성의 영향을 제트 $We_{\iota}$수와 기상에 대한 액상의 운동량 비를 사용하여 광학적인 방법으로 측정하였다. 낮은 제트 $We_{\iota}$수일 때는 제트의 원심력 부족으로 인해 액막을 형성하지 못하고 Rayleigh 제트 분열을 하게 된다. 높은 $We_{\iota}$수에서는 거시적인 분무 특성은 대류의 영향을 거의 받지 않지만 미시적인 분무 특성은 운동량 비가 높을수록 2차 미립화 과정을 통해 대류의 영향을 많이 받았다. 대류는 제트의 분열을 촉진시키고 스월 제트의 분무 특성을 향상하는 것으로 관찰되었다.

• 설비공학논문집
• /
• 제15권4호
• /
• pp.268-273
• /
• 2003

In the present study, the characteristics of upward bubble flow were experimentally investigated in a liquid bath. An electro-conductivity probe was used to measure local volume fraction and bubble frequency. Since the gas is concentrated at the near nozzle, the flow parameters are high near the nozzle. In general their axial and radial values tended to decrease with increasing distance. For visualization of flow characteristics, a Particle Image Velocimetry (P.I..V) and a thermo-vision camera were used in the present study. The experimental results show that heat transfer from bubble surface to water is largely completed within z=10mm from the nozzle, and then the temperature of bubble surface reaches that of water rapidly. Due to the centrifugal force, the flow was more developed near the wall than at bubble-water plume. Vortex flow in the bottom region was relatively weaker than that in the upper region.

• 한국분무공학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.175-184
• /
• 2017

The numerical investigation on the effects of water-mist characteristics has been carried out for the fire suppression mechanism. The FDS are used to simulate the interaction of fire plume and water mists, and program describes the fire-driven flows using LES turbulence model, the mixture fraction combustion model, the finite volume method of radiation transport for a non-scattering gray gas, and conjugate heat transfer between wall and gas flow. The numerical model is consisted of a rectangular enclosure of $L{\times}W{\times}H=1.5{\times}1.5{\times}2.0m^3$ and a water mist nozzle that be installed 1.8 m from fire pool. In the present study, the parameters of nozzle for simulation are the droplet size and the spray velocity. The droplet size influences to fire flume on fire suppression more than the spray velocity because of the effect of the terminal velocity. The optimal condition for fire suppression is that the droplet size and the spray velocity are $100{\mu}m$ and 20 m/s respectively.

• 청정기술
• /
• 제10권4호
• /
• pp.177-187
• /
• 2004

드라이아이스 스노우 젯(dry ice snow jet)을 액체 이산화탄소의 고압팽창에 의해 만들고 운반기체에 의해 더욱 가속시킬 수 있었다. 코팅의 제거기구는 표면 오염입자의 그것과 크게 다르지 않았다. 코팅의 제거를 Hutchings 식으로 정량적으로 표현할 수 있었다. 이들 식에 의한 plot에서 얻은 두개의 매개변수로 코팅의 제거 속도와 단위 이산화탄소의 질량에 의해 제거된 비 코팅면적을 예측할 수 있었으며 아울러 실험데이터의 신뢰도와 실험 에러의 보정도 가능하게 되었다. 노즐 기판 거리와 노즐길이를 바꾸었을 때 얻어진 이들 plot이 한점에서 만날 수 있음을 알 수 있었으며 이점이 jet plume을 모음에서 얻어진 scar 반경의 증대효과와 jet를 확산시킴에서 얻어진 scar 반경 증대효과가 균형을 맞추는 데서 얻어진 것으로 판단된다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제33권6호
• /
• pp.120-125
• /
• 2019

본 연구에서는 구획된 공간에 비닐장판을 깔고, 인화성 액체 50 ml를 뿌리고 실물 연소 실험을 실시하였다. 연소가 진행될 때의 연소 거동을 실시간 분석하였으며, 탄화된 비닐장판의 표면 및 단면의 탄화 패턴을 해석하였다. 휘발유에 착화되어 화염이 최성기에 도달하면 지속적으로 화염이 일어나는 영역, 간헐적으로 화염이 일어나는 영역, 플룸 영역 등이 형성되는 것을 알 수 있었다. 50 ml의 휘발유가 비닐장판 위에서 연소되는데 약 26 s가 소요되었으며, 달무리 패턴이 형성되는 것을 확인할 수 있었다. 등유를 비닐 장판 위에 동일하게 뿌리고, 가스 토치를 이용하여 착화를 시도하였으나 실패하였다. 연소가 완료된 후의 비닐장판의 탄화 범위는 가로 600 mm, 세로 380 mm이며, 탄화 면적은 1,000 ㎟로 분석되었다. 탄화된 비닐장판의 표면은 열에 의해 코팅층이 탄화층으로 변형되어 더욱 딱딱한 것을 알 수 있었다. 그리고 탄화된 비닐장판의 경계면을 실체현미경을 이용하여 단면을 분석한 결과 부풀림 현상이 확인되었고, 코팅층 하부의 흰색 경계층이 없어지는 것을 알 수 있었다.