• 제목/요약/키워드: Jet-in-Crossflow

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횡단류를 이용한 액체제트의 분무 및 분열 특성 실험 (Experimental Study of Spray Characteristics of Liquid jet in Cross-flow)

  • 고정빈;이관형;문희장;구자예
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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    • pp.155-158
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    • 2005
  • The spray characteristics of liquid jet minted in subsonic cross-flow were investigated numerically and experimentally. The behaviors of column, penetration and breakup of plain liquid jet in non-swirling cross-flow of air have been studied. Numerical and physical models are based on a modified KIVAII code. The primary atomization is represented by a wave model based on the KH(Kelvin-Helmholtz) instability that is generated by a high interface relative velocity between the liquid and gas flows. CCD camera has been utilized in oder to capture the spray trajectory. The nozzle diameter was 0.5 mm and its L/D ratios were between 1 and 5. Numerical and experimental results indicate that the breakup point is delayed by increasing gas momentum ratio, the penetration decreases by increasing Weber number and the turbulent or nonturbulent liquid jet is obtained at different L/D ratio.

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온도변화가 실린더 주위 열전달계수에 미치는 영향에 관한 실험적 연구 (Effect of Temperature Variations on Heat Transfer Coefficient in Crossflow over a Circular Cylinder)

  • 고상근
    • 설비공학논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.137-145
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    • 1992
  • coefficient precisely, experiments were carried out in three categories which contain the regime of (1) constant wire temperature (2) constant fluid temperature (3) constant temperature difference between wire and fluid. Measurements were made with electrically heated circular tungsten wire placed normal to air stream at the exit of jet. Heat transfer coefficient was increased with wire temperature increasing and decreased by fluid temperaure increasing and was not changed with varying both temperature if their difference were kept constant.

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사각 핀이 설치된 오목충돌면에서 배열충돌제트의 국소 열전달 특성 고찰 (Heat Transfer of Array Impinging Jet on Concave Surfaces with Rectangular Fin)

  • 오상현;이원희;이동현;조형희;김문영;이성호
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.1149-1154
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    • 2008
  • The present study investigates the heat transfer characteristics on concave surface with array impinging jet and fin arrangement. The heat transfer coefficients was measured by TLC method. The Reynolds number based on jet hole diameter is 10,000 and hole diameter-to-plate distance ratio (H/d) is fixed at 2. The rectangular fins are installed in the curved channel and the width of fin varies from 1d to 3d. Without fins, the averaged heat transfer coefficients decreases as moves downstream region. While, the rectangular fins block the crossflow and higher heat transfer rates were observed compared to smooth channel.

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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.

초음속 유동 내 공동을 이용한 수직 분사 혼합 및 연료 침투거리에 관한 연구 (Mixing and Penetration Studies of Transverse Jet into a Supersonic Crossflow)

  • 김채형;정은주;정인석;강상훈;양수석
    • 한국추진공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.24-32
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    • 2008
  • 마하 1.92 초음속 유동 내에서 평판, 작은 공동, 큰 공동을 사용하여 운동량비(J)에 따른 연료 혼합 실험을 수행하였다. 공동 후면 경사부는 연료의 침투거리를 급격히 증가시키며, 경사부에서 형성되는 이차원 충격파는 후류부의 충격파 구조와 혼합층에 주요한 영향을 미친다. 운동량비가 증가함에 따라(J = 0.9, 1.7, 3.4) 연료의 침투거리가 증가하지만, 후류부에서는 운동량비가 증가하더라도 연료 침투거리는 특정 지점 이상 증가하지 않았다. 큰 공동의 경우 다른 모델에 비해 좋은 혼합 효율을 보이지만 압력 손실 또한 증가하는 경향을 보인다.

Film-Cooling Hole의 유출계수에 관한 수치해석적 연구 (A Computational Study for the Discharge Coefficient of a Film-Cooling Hole)

  • 김재형;김희동;박경암
    • 한국추진공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.15-22
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    • 2003
  • 본 연구에서는 2차원 압축성 Navier-Stokes 방정식을 사용하여 $30^{\cire}$ 경사진 터빈익의 냉각구를 통한 유출계수를 예측하였다. 내/외부 유동이 유출계수에 미치는 영향을 알아보기 위하여 외부유동만 존재하는 경우, 내부유동만 존재하는 경우 그리고 내/외부 유동이 없는 3가지 경우에 대하여 수치해석을 수행하였으며. 실험결과와 비교하였다. 본 연구의 수치해석결과는 유출계수를 잘 예측하였으며, 외부유동은 유출계수를 감소시키고, 내부유동은 냉각구내에서의 전압손실과 경계층의 영향을 감소시켜 특정 구간에서 유출계수를 증가시킨다는 것을 알았다.

CFD 모델을 이용한 수중방류 온배수의 근역 동수역학 해석 (Near-Field Hydrodynamic Analysis of the Submerged Thermal Discharge Using CFD Model)

  • 황인태;김덕호
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.466-473
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    • 2011
  • 온배수의 수중 방류 시 강한 방류 모멘텀 플럭스와 부력 플럭스에 의해 수중제트 인근에는 부력제트가 지배적인 근역이 형성되며, 이러한 근역을 해석하는 도구로써 비정수압 RANS 방정식을 적용한 전산유체역학(CFD) 모델을 이용하여 근역에 대한 적용성을 검토해 보았다. 과거 연구된 바 있는 원형 부력제트 수리실험과 유사한 조건으로 모델을 구성하고 정류시의 수평 부력 제트 경우와 가로흐름시 수직 부력 제트 경우에 대해 수치 실험을 수행하였다. CFD 수치실험의 결과는 수리실험 및 해석해 모델(CorJET)의 결과와 무차원화한 중심 궤적 및 희석율에 대해 비교 검증하였는데, 실제 수리실험의 결과와 잘 일치하는 것으로 나타났다. CFD 모델은 현재 근역 해석해 모델과 광역 준3차원 해수유동 모델이 가지고 있는 한계를 모두 보완할 수 있어 수중방류 온배수 영향해석에 적합한 모델이며, 본 연구를 통해 근역해석의 적합성을 확인하였으므로 향후 계산효율이 확보된다면 수중방류 온배수의 이동 및 확산 해석 도구로써 널리 활용될 것으로 기대된다.

횡단유동내 인젝터 홀의 위치에 따른 제트의 분무 특성 (Spray Characteristics of Jet According to Position of Injector Hole in Cross Flow)

  • 최명환;신동수;;손민;구자예
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.905-911
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    • 2017
  • 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.

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횡단유동내 인젝터 홀의 위치에 따른 제트의 분무 특성 (Spray Characteristics of Jet According to Position of Injector Hole in Crossflow)

  • 최명환;신동수;;손민;구자예
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.88-96
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    • 2018
  • 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.

충돌수분류(衝突水噴流)에 의한 Semi-cylinder면(面)에서의 열전달(熱傳達)에 관(關)한 실험적(實驗的) 연구(硏究) (An Experimental Study on Heat Transfer of Semi-cylindrical Surface by Impinging Water Jet)

  • 염기찬;최국광;서정윤
    • 대한설비공학회지:설비저널
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    • 제17권6호
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    • pp.708-716
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    • 1988
  • Local heat transfer coefficients were measured on semi-cylinders on which a circular water jet impinged in crossflow. The ratio of the semi-cylinder's diameter and the nozzle outlet diameter were varied parametrically, as were the Reynolds number and the supplementary water heights. The measurements showed that the circumferential distribution of the heat transfer coefficient peaked at the stagnation point. For a fixed supplementary water height, the peak heat transfer coefficient was not depend on the curvature of test specimen(d/D). Optimum height of supplementary water which brought about the augmentation of heat transfer at the stagnation point was S/D=1. The Nusselt number decreased as the circumferential distance or angle increased. The circumferential distribution of dimensionless heat transfer (Nu/Nus) was independent of d/D ($d/D{\geq}8.33$), but for the d/D<8.33, it was depended on d/D. At a fixed angle of specimen, dimensionless heat transfer (Nu/Nus) decreased as the ratio d/D increased. The extent of the decrease between d/D=6.67 and 8.33 was markedly greater than that between d/D=8.33 and 10, or d/D=10 and 11.67.

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