• 제목/요약/키워드: mixing chamber

검색결과 329건 처리시간 0.023초

마이크로 사이클론 연소기의 혼합 및 유동특성에 관한 수치해석 연구 (Numerical Simulation of the Mixing and Flow Characteristics in a Micro Cyclone Combustor)

  • 오창보;최병일;한용식;김명배;황철홍
    • 대한기계학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
    • /
    • pp.1900-1905
    • /
    • 2007
  • A micro cyclone combustor was developed to be used as a heat source of thermoelectric power generator (TPG). The cyclone combustor was designed so that fuel and air were supplied to the combustion chamber separately. The mixing and flow characteristics in the combustor were investigated numerically. The global equivalence ratio (${\Phi}$), defined using the fuel and air flow rates, was introduced to examine the flow features of the combustor. The mixing of fuel and air inside the combustor could be well understood using the fuel concentration distribution. It was found that the weak recirculating zone was formed upper the fuel-supplying tube in case of ${\Phi}$ < 1.0. In addition, it was found that small regions that have a negative axial velocity exist near the fuel injection ports. It is assumed that these negative axial velocity regions can stabilize a flame inside the micro cyclone combustor.

  • PDF

열 증기 압축기 내의 유동해석을 통한 설계 인자들의 영향 분석 (Appraisement of Design Parameters through Fluid Dynamic Analysis in Thermal Vapor Compressor)

  • 박일석;김홍원;김양규
    • 대한기계학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
    • /
    • pp.155-158
    • /
    • 2002
  • In general, TVC(Thermal Vapor Compressor) is used to boost/compress a low pressure vapor to a higher pressure for further utilization. The one-dimensional method is simple and reasonably accurate, but cannot realize the detail as like the back flow and recirculation in the mixing chamber, viscous shear effect, and etc. In this study, the axisymmetric How simulations have been performed to reveal the detailed flow characteristics for the various ejector shapes. The Navier-Stokes and energy equations are solved together with the continuity equation In the compressible flow fields. The standard $k-{\epsilon}$ model is selected for the turbulence modeling. The commercial computational fluid dynamic code FLUENT software is used for the simulation. The results contain the entrainment ratio under the various motive, suction and discharge pressure conditions. The numerical results are compared with the experimental data, and the comparison shows the good agreement. The three different flow regimes (double chocking, single chocking and back flow) have been clearly distinguished according to each boundary pressure values. Also the effects of the various shape variables (nozzle position, nozzle outlet diameter, mixing tube diameter, mixing tube converging angle, and etc.) are quantitatively discussed.

  • PDF

혼합실 구조 변경에 의한 2상 노즐의 미립화 특성 (Atomization Characteristics of 2-Phase Atomizer with the change of Mixing Chamber Structure)

  • 하만호;김규철;남궁정환;이삼구;노병준;강신재
    • 대한기계학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
    • /
    • pp.699-704
    • /
    • 2001
  • The purpose of this study is to present the atomization characteristics of 2-phase internal mixing nozzle. The obtained results are considered as the essential information of understanding the spray characteristics from the nozzle exit of an aerated nozzle. In this study, SMD and AMD are mainly measured at the distance of Z=10, 20, 50, 80, 120 and 170mm from the nozzle tip. The liquid flow rate was kept at 1.8g/s and the air feeding pressure was changed from 10kpa to 100kpa increasingly. The analysis of the acquired data was performed by 2-D PDPA system and in order to get the realibility, the number of data used in calculating the SMD & AMD were 10,000 samples.

  • PDF

Development of a Gas Mixing System for Controlled Atmosphere(CA) Chambers

  • Yun, Hong-Sun;Lee, Hyun-Dong;Lee, Won-Ock;Chung, Hun;Cho, Kwang-Hwan
    • Agricultural and Biosystems Engineering
    • /
    • 제2권1호
    • /
    • pp.31-36
    • /
    • 2001
  • Based on the viscous flow characteristics of gas through capillary tube, a simple and cheap gas mixing system was developed for controlling gas compositions in CA chambers. The gas flow rate through capillary tube had a linear relationship with pressure, (length)$^{-1}$ and (radius)$^4$ of capillary tube, which agreed well with Hagen-Poiseuille’s law. The relationship between flow rate and combined parameters was described as Q=0.000209724($\pi$ r$^4$P/$\mu$L) and the coefficient of determination was 0.9984. The developed system could control gas concentrations in CA chambers within $\pm$0.3% deviation compared to the preset concentrations. It was possible to predict the required time and required gas flow rate for exchanging the gs in CA chamber to a certain concentration of gas by using the mathematical model developed in this study.

  • PDF

비등온 급기조건에서 환기방식에 따른 환기효율 특성에 관한 연구 (A Study on Ventilation Effectiveness in the Non-isothermal Supply using Mixing and Displacement Ventilation Systems)

  • 이재근;강태욱;윤석구;구재현;한정균;조민철
    • 설비공학논문집
    • /
    • 제13권8호
    • /
    • pp.739-745
    • /
    • 2001
  • The objective of this research is to analyze the ventilation effectiveness in the non-isothermal air supply using mixing and displacement ventilation systems for indoor air quality control and management. In this study, a ventilation effectiveness is evaluated in a simplified model chamber using a tracer gas technique of $CO^2$ gas injected into a supply duct as a function of ventilation rates, supply/extract sites and cooling/heating air supply. The ventilation effectiveness decreased with increasing ventilation rate on the cooling and heating conditions. And the ventilation effectiveness of case 3 (down supply and upper extract) was better thant that of case 1(upper supply and upper extract) and case 2(upper supply and down extract) with the cooling supply conditions. but for the heating supply air conditions, the ventilation effectiveness of case 2 was better than that of case 3 and case 1.

  • PDF

마이크로 사이클론 연소기의 혼합 및 유동특성에 관한 수치해석 연구 (Numerical Simulation of the Mixing and Flow Characteristics in a Micro Cyclone Combustor)

  • 최병일;한용식;김명배;황철홍;오창보
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제31권12호
    • /
    • pp.1042-1047
    • /
    • 2007
  • A micro cyclone combustor was developed to be used as a heat source of thermoelectric power generator (TPG). The cyclone combustor was designed so that fuel and air were supplied to the combustion chamber separately. The mixing and flow characteristics in the combustor were investigated numerically. The global equivalence ratio ($\Phi$), defined using the fuel and air flow rates, was introduced to examine the flow features of the combustor. The mixing of fuel and air inside the combustor could be well understood using the fuel concentration distribution. It was found that the weak recirculating zone was formed upper the fuel-supplying tube in case of ${\Phi}$<1.0. In addition, it was found that small regions that have a negative axial velocity exist near the fuel injection ports. It is assumed that these negative axial velocity regions can stabilize a flame inside the micro cyclone combustor.

액체 추진제용 로켓 엔진 스월 인젝터의 백홀로 인한 분무 특성 연구 (Effect of Backhole on Spray Characteristics of Swirl Injectors in Liquid Propellants Rocket Engine)

  • 황성하;윤영빈
    • 한국추진공학회지
    • /
    • 제7권2호
    • /
    • pp.23-35
    • /
    • 2003
  • 백홀은 스월 인젝터의 새로운 기하학적인 설계요소로서 스월 인젝터 내부에 있는 와류실의 연직 주입구후방에 위치하는 추가적인 빈 공간을 총칭한다. 이 백홀은 분무각이나 평균액적지름(SMD), 혼합 특성과 같은 스월 인젝터의 분무 특성을 변화시키게 된다. 이러한 백홀의 특성을 알아보기 위하여 직$.$간접 촬영 기법 및 PDPA와 기계적 유량 포집기 등을 사용하여 수류실험을 수행하였다. 백홀이 스월 인젝터 내에 존재하게 되면 단위시간당 유량이 증가하게 되어 분무되는 유동의 중심부가 강화된다. 또한 백홀은 스월 인젝터의 유동 분무각을 조절할 수 있게 하고 그로 인하여 혼합 효율을 변화시킨다.

고압 축소형 연소기의 연소 성능 특성에 관한 연구 (Combustion Performance Characteristics of a High Pressure Sub-scale Liquid Rocket Combustor)

  • 김종규;이광진;서성현;한영민;최환석
    • 한국추진공학회지
    • /
    • 제11권5호
    • /
    • pp.31-36
    • /
    • 2007
  • 연소 압력이 70 bar인 고압 축소형 연소기의 연소성능 특성을 알아보았다. 모든 연소시험은 하드웨어의 손상 없이 성공적으로 이루어졌다. 분사기의 혼합특성과 분사기 배열이 연소성능에 큰 영향을 미치는 요소임을 파악하였다. 연소기의 특성속도는 외부 혼합보다 내부 혼합 분사기에서 더 크게 나타났으며 단위분사기당 추진제의 유량이 감소함에 따라 특성속도도 증가하였다. 추진제 매니폴드 및 연소실에서 측정된 압력 섭동은 평균 연소압력의 3% 이하로 연소안정성 기준치 보다 낮은 값을 보여 안정적인 연소기임을 보였다.

수치해석을 이용한 초음속 연소기 내의 2차원 Cavity의 종횡비 변화에 대한 혼합특성 비교연구 (The Numerical Analysis by the Change on the Length-Height Ratio of 2D Cavity in Supersonic Combustor)

  • 서형석;김기수;전영진;변영환;이재우
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
    • /
    • pp.81-86
    • /
    • 2007
  • 스크램제트의 연소실 내부로 유입되는 공기의 속도는 초음속으로 체류 시간은 수 ms로 매우 짧다. 이 짧은 시간 안에 연료분사, 공기-연료 혼합, 연소과정이 모두 이루어져야 한다. 공기와 연료의 혼합을 증대하는 방법은 여러 가지가 제시되었다. 이중 자유류 마하수 2.5의 단일분사 방법에서의 cavity를 이용한 혼합증대 특성을 알아보기 위해 수치해석을 수행하였다. 사용된 코드는 동일조건의 실험결과와 비교하여 검증하였고 이를 통해 Cavity에 의한 혼합증대 특성을 확인할 수 있었다.

  • PDF

초음파 약품분사노즐을 이용한 응집효율 향상 I (Enhancement of Coagulation and Flocculation Efficiencies by Ultrasonic Chemical Spray Nozzle I)

  • 김진국;조순행;하동윤;고재석;김용현;최승철
    • 대한환경공학회지
    • /
    • 제27권1호
    • /
    • pp.52-58
    • /
    • 2005
  • 국내 정수장의 약품공정을 향상시켜 저비용 고효율의 정수처리 공정을 확립할 목적으로 약품 분사용 초음파 분사 노즐의 적용가능성을 평가하였다. 초음파 분사노즐은 압전세라믹스를 이용하여 제작하였으며, 이 장치를 사용하여 상수 원수를 처리한 결과와 현재 대부분의 정수장에서 사용되고 있는 기존의 약품 혼화방식에 의한 오염물질의 처리효율을 비교 평가하였다. 그 결과 혼화방식에 따른 혼화지 내 응집제 혼화특성은 초음파 노즐에 의한 혼화방식이 기계식(back-mixing) 혼화방식보다 응집제의 확산속도가 빠른 것으로 조사되었다. 오염물질 별 제거효율 역시 기계식(back-mixing) 혼화방식보다 초음파 노즐에 의한 혼화방식의 제거효율이 높은 것으로 조사되어, 초음파 분사노즐을 이용한 약품 혼화방식을 실제 정수처리 공정에 적용할 경우 응집제의 과량 주입에 의한 처리효율의 저하를 방지할 수 있고, 후속 공정에 대한 부하량을 줄임으로서, 정수공정에 사용되는 약품을 절감시키고, 혼화지가 필요없게 되어 이로 인한 경제적 효과 뿐만 아니라 보다 순도가 높은 음용수를 생산 할 수 있을 것으로 기대된다.