대체모델을 사용한 탄화수소계열 혼합유체를 아임계 및 초임계 상태에서 이중 충돌 분무를 통해 분무 메커니즘을 가시화하여 분석하였다. 임계압력과 온도가 다른 데칸과 메틸사이클로헥산을 대체모델로 선정하였다. 챔버 내부에 이중 충돌 인젝터를 설치하여 아임계 및 초임계 상태에서 고속카메라를 통해 분무를 가시화하였다. 혼합유체의 분사 및 챔버 환산압력은 Pr(P/Pc)=1로 유사하게 유지하였으며 Tr(T/Tc)은 0.48에서 1.02까지 증가시켰다. Tr이 증가할수록 혼합유체의 물성치가 각각의 임계점에 도달하여 분무각은 증가하고 시트분열길이는 감소하였다. 또한 혼합 유체가 모두 근임계점에 도달하였을 때 이중 충돌 분열 메커니즘에서 벗어나 밀도 구배의 변화가 크게 관측됨을 보였다.
The effects of projectile impact system on the transient spray characteristic which is supersonic liquid tip velocity were studied by experimentally. Supersonic liquid jets were generated by impact of a high speed projectile driven by a Two-stage light gas gun. A high speed camera and schlieren optical system were used to capture the spray structures of the supersonic liquid jets. In a case of nozzle assembly Type-A, expansion gases accelerate a projectile which has a mass of 6 grams from 250 m/s at the exit of the launch tube. Accelerated projectile collides with the liquid storage part, then supersonic liquid jets are injected with instantaneous spray tip velocity from 617.78 m/s to 982.54 m/s with various nozzle L/d. However, In a case of nozzle assembly Type-B which has a heavier projectile (60 grams) and lower impact velocity (182 m/s), an impact pressure was decreased. Thus the liquid jet injected at 210 m/s of the maximum velocity did not penetrate a shock wave and fast break-up was occurred. Pulsed injection of liquid column generated second shock wave and multiple shock wave.
공기와 물을 사용하여 인젝터의 위치와 운동량 플럭스 비가 수직유동이 횡단유동장내의 수직분사 제트에 미치는 영향을 정성적으로 연구하고 도시하였다. 운동량 플럭스 비를 고정하고 인젝터 홀의 위치를 변화시키고 역으로 인젝터 홀의 위치를 고정하고 운동량 플럭스 비를 변화시켰다. 이미지 가시화는 고속카메라를 이용하여 Shadowgraph 기법을 사용하였다. 가시화된 이미지는 밀도구배강도 이미지를 통하여 분무의 차이를 비교하였다. 장치의 x/d가 증가할수록 제트의 분열 높이가 낮아지며 분무 각도 또한 감소하는 것을 관측하였다. x/d가 0일 때는 어떠한 운동량 플럭스 비에서도 분무가 바닥과 천장에 닿게 되는 결과를 보였다.
공기와 물을 사용하여 인젝터의 위치와 운동량 플럭스 비가 수직유동이 횡단유동장내의 수직 분사 제트에 미치는 영향을 정성적으로 연구하고 도시하였다. 운동량 플럭스 비를 고정하고 인젝터 홀의 위치를 변화시킨 후 역으로 인젝터 홀의 위치를 고정하고 운동량 플럭스 비를 변화시켰다. 이미지 가시화는 고속카메라를 이용하여 Shadowgraph 기법을 사용하였다. 가시화된 이미지는 밀도구배강도 이미지를 통하여 분무의 차이가 비교되었다. 장치의 x/d가 증가할수록 액주 기둥의 높이가 낮아지는 것을 확인하였다. x/d가 0일 때는 어떤 운동량 플럭스 비에서도 분무가 바닥 또는 천장에 닿게 되는 결과를 보였다.
In this work, numerical parametric studies on spray combustion have been conducted. In simulation of turbulence, RNG ${\kappa}-{\varepsilon}model$ is adopted. Initial spray distribution is specified by Rosin-Rammler distribution function. Eddy break-up model is adopted as a combustion model. The parameters considered are inlet air temperature, swirl number, and SMD. With higher inlet air temperature, the axial velocities are increased and penetration of primary jet is stronger than that of lower inlet air temperature and temperature at the exit of combustor is more uniform. Combustion efficiency is improved with high inlet air temperature. The effect of swirl number on flow field is not significant. It affect only recirculation zone. So temperature at upstream of combustor is influenced. Combustion efficiency deteriorate as SMD of fuel spray increase.
Pulsed supersonic liquid jets injected into an ambient air are empirically studied by using a high pressure ballistic range system. Ballistic range systems which are configured with high-pressure tube, pump tube, launch tube and liquid storage nozzle. Experimental studies are conducted to use with various impact nozzle geometry. Supersonic liquid jets are generated by an impact of high speed of the projectile. High speed liquid jets are injected with M = 3.2 which pressure is 1.19 GPa. Multiple jets which accompany with shock wave and pressure wave in front of the jet were observed. The shock-wave affects significantly atomization process for each spray droplets. As decreasing orifice diameter, the averaged SMD of spray jets had the decreasing tendency.
Experimental and theoretical studies on the air-assist coaxial atomizer have been continuously carried out for a long time. But now the importance of the theoretical study is tending to increase as with the development of computer. This study is concerned to the spray modelization, especially, the instability of the liquid jet surrounded by the air stream which flows with high velocity. To study the phenomena of the break up, we used the linear theory based on the classical Kelvin-Helmholtz theory for capillary wave at a simple interface and we investigated the variation of liquid core radius. As a result, we obtained that the drop diameter and the variation of the liquid core radius predicted by using our model are reasonable.
We outline our GRB afterglow observation program using the 1-m telescope at Mt. Lemmon Optical Astronomy Observatory (LOAO), and report the first observations of the GRB afterglows. During the 2007B semester, we performed follow-up imaging obsrevations of 6 GRBs, and succeeded in detecting four GRB afterglows (GRB 071010B, GRB 071018, GRB 071020, and GRB 071025) while placing useful upper limits on the light curves of the other GRBs. Among the observed events, we find that three events are special and interesting. GRB 071010B has a light curve which has an unusually long jet break time of 11.8 days. For GRB 071025, its red R-I(~2) color suggests that it is likely to be at z~5. GRB 071020 has a light curve which shows a clear brightening at 0.3-1 days after the burst, where our LOAO data play a crucial role by providing an unambiguous evidence for the brightening. These are the first successful detections of GRB afterglows by a facility owned and operated by a Korean institution, demonstrating the usefulness of the 1-m telescope for transient phenomena such as GRBs up to very high redshift.
본 연구에서는 선회유동과 재순환영역이 있는 제한된 동축 분류유동(confined coaxial jet flow)을 갖는 연소기에 대하여 노즐을 통하여 분사된 연료액적의 증발 및 연소, 그리고 주위기체유동에 관한 제반현상을 정상상태 하에서 모사하고자 하는데 그 목적이 있으며 수치계산에 의한 이론적 해석방법으로 기상은 오일러 방식, 액상은 라 그란지 방식을 채택하였고 후술될 증발 및 연소모델을 적용하였다.
This paper describes the modeling of CNG direct injection using gaseous sphere injection model. Simulation of CNG direct injection does not need break up and evaporation model compared to that of liquid fuel injection. And very fine mesh is needed near the injector nozzle to resolve the inflow boundary. Therefore it takes long computation time for gaseous fuel injection simulation. However, simulation of CNG direct injection could be performed with the coarse mesh using gaseous sphere injection model. This model was integrated in KIVA-3V code and RNG $k-{\varepsilon}$ turbulence model needs to be modified because this model tends to over-predict gas jet diffusion. Furthermore, we preformed experiments of gaseous fuel injection using PLIF (planar laser induced fluorescence)method. Gaseous fuel injection model was validated against experiment data. The simulation results agreed well with the experiment results. Therefore gaseous sphere injection model has the reliability about gaseous fuel direct injection. And this model was predicted well a general tendency of gaseous fuel injection.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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