• 제목/요약/키워드: Jet in Cross-flow

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횡단류에 분사되는 액체 제트의 분무 및 연소 특성 (Spray and Combustion Characteristics of Liquid Jet in Cross Flow)

  • 이관형;김두만;구자예;황진석
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권12호
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    • pp.48-58
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    • 2006
  • 횡단류에 분사되는 액체 제트의 분무 및 연소 특성에 대한 수치적 연구를 수행하였다. 수치 계산을 위해 3차원의 분무 및 화학반응 유동 해석에 유용한 KIVA 코드를 횡단류에서의 분무 해석에 적합하도록 수정하여 사용하였다. 액주의 분열과 리거먼트 및 액적의 분열 현상을 해석하기 위하여 wave 모델과 KH-RT hybrid 모델이 사용되었다. 침투길이는 유입공기의 속도가 감소하거나 분사속도가 증가함에 따라 증가하였다. 유입공기의 속도가 증가할수록 계산결과의 오차가 크게 발생함을 알 수 있었다. 연소 특성에 대한 수치 해석으로 연소실 내부의 화염전파 형상과 국부지역에서의 온도및 공해 배출량에 대한 결과를 얻었다.

하이브리드 로드를 갖는 충돌공기제트의 열전달특성에 관한 연구 (Heat Transfer Characteristics in Impinging Air Jet with Hybrid Rod)

  • 표창기;박상록;김동춘;금성민;임장순
    • 설비공학논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.277-283
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    • 2000
  • The heat transfer characteristics for air jet vertically impinging on a flat plate which had a set of hybrid rod were investigated experimentally. The rod had a cross section made with a half of circular cross section and that of rectangular and was installed in front of the plate. The heating surface was given constant heat flux value of 1020 W/$m^2^{\circ]C$ and the problem parameters investigated were jet Reynolds number, nozzle-to-plate spacing and the rod size. The local and local average Nusselt number characteristics were found to be dependent on the rod size because the flow was disturbed by installing the rod. Higher convective heat transfer rate occurred in the whole plate as well as in the stagnation region.

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유동해석을 통한 MR fluid jet polishing 시스템의 재료제거 특성 분석 (A study on material removal characteristics of MR fluid jet polishing system through flow analysis)

  • 신봉철;임동욱;이정원
    • Design & Manufacturing
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    • 제13권3호
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    • pp.12-18
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    • 2019
  • Fluid jet polishing is a method of jetting a fluid to polish a concave or free-form surface. However, the fluid jet method is difficult to form a stable polishing spot because of the lack of concentration. In order to solve this problem, MR fluid jet polishing system using an abrasive mixed with an MR fluid whose viscosity changes according to the intensity of a magnetic field is under study. MR fluid jet polishing is not easy to formulate for precise optimal conditions and material removal due to numerous fluid compositions and process conditions. Therefore, in this paper, quantitative data on the factors that have significant influence on the machining conditions are presented using various simulations and the correlation studies are conducted. In order to verify applicability of the fabricated MR fluid jet polishing system by nozzle diameter, the flow pattern and velocity distribution of MR fluid and polishing slurry of MR fluid jet polishing were analyzed by flow analysis and shear stress due to magnetic field changes was analyzed. The MR fluid of the MR fluid jet polishing and the flow pattern and velocity distribution of the polishing slurry were analyzed according to the nozzle diameter and the effects of nozzle diameter on the polishing effect were discussed. The analysis showed that the maximum shear stress was 0.45 mm at the diameter of 0.5 mm, 0.73 mm at 1.0 mm, and 1.24 mm at 1.5 mm. The cross-sectional shape is symmetrical and smooth W-shape is generated, which is consistent with typical fluid spray polishing result. Therefore, it was confirmed that the high-quality surface polishing process can be stably performed using the developed system.

충돌분사의 충돌각 변화에 따른 난류특성의 실험적 연구 (An Experimental Study on the Turbulence Characteristics of a Cross Jet with Respect to Cross Angle Variations)

  • 노병준;최진철;강신재
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.991-998
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    • 1989
  • 본 연구에서는 충돌각을 변수로 한 실험적 연구를 수행하기 위하여 여타의 변수를 고정하였으며, 유속은 R$_{e}$=5.2*$10^{4}$의 결과를 제시하였다.

사각 덕트내 난류 횡단류 유동장에 분사되는 액체 제트의 분열과 미립화에 관한 LES 해석 (LES on breakup and atomization of a liquid jet into cross turbulent flow in a rectangular duct)

  • 유영린;한두희;성홍계;전혁수;박철현
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.290-297
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    • 2016
  • 사각덕트에서 난류 유동장으로 분사되는 액체 제트의 액주 분열과 미립화 현상에 관한 LES를 수행하였다. 기체상태의 공기 유동 해석에 오일러리안 해법을 사용하고, 액적 추적을 위하여 라그랑지안 해법을 사용하여 기체-액체간 이상유동(two phase flow) 해석을 수행하였다. 액적 분열 모델, 아격자 스케일 모델 및 공간 차분법에 따른 액적 분열을 조사하였다. 액체 제트의 침투깊이를 경험식과 비교하였으며 경험식보다 약간 높음을 알 수 있었다. 제트 후류에서 사우터 평균직경에 대한 분석을 수행하였다.

초음속 후향 계단 유동에서 액체 분사로 인한 초음속 제트의 구조 변화 (Structural Change of Supersonic Jet Due to Liquid Injection in Supersonic Backward Facing Step Flow)

  • 안상훈;한두희;최한영;서성현;성홍계
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.9-16
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    • 2019
  • 초음속 유동이 흐르는 후향 계단에서 액체 제트가 수직으로 분사되는 유동의 혼합 특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 작동 유체는 질소와 물을 사용하였다. 쉐도우그래프 기법을 사용하여 유동을 가시화하였으며, 초고속 카메라로 촬영된 영상은 시간 평균화 처리를 통해 분석에 사용하였다. 액체 제트의 주입구는 초음속 질소가스 유동에 의해 생성되는 재순환 영역 내부에 위치하며 유동방향에 수직하게 분사된다. 실험 조건은 질소가스 챔버와 액체 가압탱크의 압력에 따라 나누었다. 각 실험 조건에서 분사된 액체 제트의 침투 깊이와 마하 디스크의 생성 위치의 변화를 관찰하였으며, 운동량비에 따른 유동의 구조 변화에 대해 고찰하였다.

Numerical analysis of two experiments related to thermal fatigue

  • Bieder, Ulrich;Errante, Paolo
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제49권4호
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    • pp.675-691
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    • 2017
  • Jets in cross flow are of fundamental industrial importance and play an important role in validating turbulence models. Two jet configurations related to thermal fatigue phenomena are investigated: ${\bullet}$ T-junction of circular tubes where a heated jet discharges into a cold main flow and ${\bullet}$ Rectangular jet marked by a scalar discharging into a main flow in a rectangular channel. The T-junction configuration is a classical test case for thermal fatigue phenomena. The Vattenfall T-junction experiment was already subject of an OECD/NEA benchmark. A LES modelling and calculation strategy is developed and validated on this data. The rectangular-jet configuration is important for basic physical understanding and modelling and has been analyzed experimentally at CEA. The experimental work was focused on turbulent mixing between a slightly heated rectangular jet which is injected perpendicularly into the cold main flow of a rectangular channel. These experiments are analyzed for the first time with LES. The overall results show a good agreement between the experimental data and the CFD calculation. Mean values of velocity and temperature are well captured by both RANS calculation and LES. The range of critical frequencies and their amplitudes, however, are only captured by LES.

장대형 터널 내 제트 팬 위치에 따른 환기해석 (Ventilation Analysis according to Jet Fan Location in Long Tunnel)

  • 강신형;변주석;이진호
    • 설비공학논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.386-393
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    • 2007
  • This paper studies the ventilation characteristics according to the jet fan location at the long road tunnel using the CFD software 'FLUENT' which is based on the finite volume method. The tunnel model used in the analysis has a length of 1600m, a cross sectional area of $120m^3$, and is composed of 3 lanes and one way. The velocity profile, the distribution of CO concentration and the ventilation flow rate within the tunnel are analyzed, respectively. In the analysis, it is found that the dependence of the ventilation flow rate upon the jet fan location is small, but the CO concentration in the tunnel is at the lowest when the jet fans are installed near the tunnel outlet. An air stream right below the jet fan is almost inactive due to the strong stream injection near the jet fan. Thus, the pollution level below the jet fan must be higher than the other area.

LES 해석에서 액체제트의 분열에 대한 확률론적 분열 모델링 비교 (Stochastic Model Comparison for the Breakup and Atomization of a Liquid Jet using LES)

  • 유영린;성홍계
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.447-454
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    • 2017
  • 난류 유동장으로 분사되는 두가지 형태의 액체 제트 (수평분사는 디젤연료와 수직분사는 물)의 액주 분열과 미립화 현상에 관한 이상(Two-phase) 유동에 대해 3차원 LES 수치해석을 수행하였다. 기체상태의 공기 유동은 오일러리안 해법을 사용하고, 액체 제트의 액적 추적은 라그랑지안 해법을 사용하여 기체-액체간 이상유동 해석을 수행하였다. 두 종류의 확률론적 분열 모델(Stochastic breakup model)을 사용하여 액적 분열을 모사하였으며, 액체제트의 침투깊이와 액적 분포(Sauter Mean Diameter)를 실험결과와 비교하여 미세하게 분열되는 액체 제트의 분열 현상에 대해 확률론적 분열 모델링의 적합성을 제시하였다.

LIE와 PIV 기법을 이용한 부력제트의 온도장과 속도장 동시측정 (Simultaneous Measurements of Temperature and Velocity Fields of a Buoyant Jet Using LIE and PIV Techniques)

  • 김석;장영길;이상준
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.513-516
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    • 2002
  • The flow structure and heat transfer characteristics of a turbulent buoyant jet were investigated experimentally. The instantaneous temperature and velocity fields in the near field were measured using a two-frame PIV and PLIF techniques. A thin light sheet illuminated a two-dimensional cross section of the buoyant jet in which Rhodamine B was added as a fluorescent dye. The intensity variations of LIF signal from Rhodamine B molecules scattered by the laser light were captured by a CCD camera after passing an optical filter. By ensemble averaging the instantaneous temperature and velocity fields, the mean temperature and velocity fields as well as the spatial distributions of turbulent statistics were obtained. The results show the flow structure and convective heat transfer of the developing shear layer in the near field.

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