• 제목/요약/키워드: nozzle pressure ratio

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비원형 Effervescent Type 이유체노즐의 Discharge Coefficient에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study of Discharge Coefficient with Non-Circular Effervescent Type Twin-fluid Nozzle)

  • 이상지;박형선;홍정구
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.682-685
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    • 2017
  • 본 연구는 비원형 Effervescent Type 이유체 노즐의 분사 특성을 조사하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 이를 위해 거의 동일한 노즐 출구 면적으로 가공한 2종류의 비원형 노즐 (E1, E2)과 1종류의 원형 노즐 (C)을 대상으로 비교 실험을 진행하였다. 이때 노즐에 장착된 Aerorator는 노즐 출구 면적과의 Aspect Ratio를 맞추기 위해 지름이 다른 3종류를 사용하였다. 따라서 각 노즐마다 3가지의 Aspect Ratio에 따라 3번의 실험을 진행하였으며, 전체 총 9종의 실험이 진행되었다. 실험은 Liquid의 유량을 고정시킨 후, 유입되는 Air의 양을 제어하며 진행하였으며, 노즐 내부 압력과 액적의 크기 (SMD)를 측정하고 노즐에서 분사 이미지를 촬영하였다. 이를 통해 3종의 노즐의 유량 계수를 압력 분무방정식과 Jedelsky 방정식을 비교 계산하였고, Jedelsky 방정식이 약 4배 정도 더 큰 값을 갖는 것을 확인하였다. 노즐에서 분사되는 SMD는 원형보다 비원형에서 더 작은 값을 갖는 것으로 나타났으며, 이는 유량 계수 값의 차이 의해 야기된 것으로 예상된다.

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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
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.155-158
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    • 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.

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세라믹필터 역세정을 위한 노즐 사이즈 최적화 (The optimization of nozzle size for pulse cleaning of ceramic filter)

  • 최주홍;김진형;지화창;우량;사공경민;김영애
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.796-799
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    • 2007
  • In the bench scale test unit consisting of four commercial filter elements, the traces of the transient pressure around the nozzle and overpressure in the filter cavity were measured to estimate the effect of nozzle on pulse cleaning. For the given pulse cleaning system, the convergent nozzle displayed better performance than the straight one. The optimum ratio of outlet to inside diameter of convergent nozzle was determined, which minimized the pulse gas consumption and maximized the entrainment effect. The angle and height of nozzle convergent part was also optimum operational condition, which is meaningful to the industrial applying.

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산업용 Y-jet 노즐의 설계변수 및 압력 조건에 따른 분무특성에 관한 연구 (A Study on Spray Characteristics according to Design Parameters and Pressure Conditions of Industrial Y-jet Nozzle)

  • 이상지;홍정구
    • 한국분무공학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.137-144
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    • 2019
  • The Y-jet nozzle has benefits such as simple design and wide operating conditions. Because of these benefits, it is used in various combustion devices including industrial boilers. The most important variables in the design of the Y-jet nozzle are the mixing chamber length, the supply diameter of the liquid fuel and gas, and the exit orifice diameter. In addition, because of the use of a twin-fluid, optimized data is required depending on the spray condition. In this study, spray experiment was carried out under the pressure condition of 7 bar or more, which is the spraying condition used in industry. There was no change in flow rate with the length of the Y-jet nozzle mixing chamber, but the difference in SMD was confirmed. Adjusting the exit orifice diameter is most important to achieve the desired flow rate. Changes in the liquid and gas inlet port diameters ratio were found to be help improve the operating range and significant difference in SMD was observed.

화학레이저 압력회복을 위한 축소형 이젝터의 성능변수 (Parametric Study of Subscale Ejector for Pressure Recovery of Chemical Lasers)

  • 김세훈;김형준;권세진
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.135-138
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    • 2002
  • High-speed ejection of burnt gases from the resonator cavity is essential for performance optimization of the chemical laser system. Additionally, to maintain the population of lasing species at a level for maximum optical power, the pressure within the cavity must be of order of 10 torr. In the present study, a small-scale ejector was designed and built for parametric study of its performance. High-pressure air was used as a motive gas. Measurements include schlieren visualization and pressure distribution trace near the ejector nozzle and along the diffuser downstream of the ejector. preliminary tests showed performance of the ejector is a function of parameters including mass flow rate and stagnation pressure of the motive gas, ejector nozzle area ratio, throat area of the diffuser downstream of the ejector.

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제트 편향기에 충돌하는 초음속 제트에 관한 연구 (Study of Supersonic Jet Impinging on a Jet Deflector)

  • 이택상;정조순;신완순;박종호;김윤곤
    • 한국추진공학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.10-18
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    • 2001
  • 본 논문은 제트 편향기 기초 설계 자료를 제시하기 위하여 쐐기 형상의 제트 편향기에 충돌하는 초음속 제트에 관한 연구이다. 설계 마하수 2, 초음속 유동장치를 이용하여 초음속 제트가 꼭지각 $90^{\cire}$ 쐐기에 충돌할 때 중심선에서 표면압력분포, 유동 가시화, 압력 등 분포에 대해 실험 연구를 수행하고 유동해석 결과와 비교하였다. 쐐기가 노즐 출구면에 위치할 때는 제트가 충분히 발달하지 못해 과소팽창비의 영향이 없었지만, 노즐 출구로부터 거리가 멀어지면서 과소팽창비가 커지면 쐐기 표면에서 압력 회복율은 저하했다. 압력 등 분포에서는 쐐기 표면에서 최대 압력이 형성된 영역을 확인하였다.

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핀틀 형상에 따른 추력 및 항력 변화 연구 (Investigation of Effect of Shape of Pintle on Drag and Thrust Variation)

  • 박종호;강민호;김중근
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권3호
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    • pp.237-243
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    • 2010
  • 본 논문에서는 수치해석과 공압실험으로 핀틀 로켓에 적용된 핀틀 형상이 추력과 항력에 미치는 영향을 분석 하여 제시하였다. 핀틀 움직임으로 노즐목 면적이 감소할 때 연소실 압력은 부드럽게 증가한다. 그리고 핀틀 몸체의 압력에 의한 추력은 연소실 압력에 비례하여 증가하였으며 노즐 벽면 압력에 의한 추력 보다 큰 값을 가졌다. 그리고 노즐 내부의 충격파가 핀틀 형상과 압력비에 따라 변하기 때문에 노즐 벽면 압력에 의한 추력은 연소실 압력에 무관하였다. 핀틀에 의한 항력은 연소실 압력과 무관하게 완전히 선형적인 핀틀 형상에 서 최소 크기를 가졌다.

전산해석을 통한 고압열증기압축기 형상변수에 관한 강건 설계 (Robust Design for Shape Parameters of High Pressure Thermal Vapor Compressor by Numerical Analysis)

  • 박일석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제32권12호
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    • pp.931-937
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    • 2008
  • A high motive pressure thermal vapor compressor(TVC) for a commercial multi-effect desalination(MED) plant is designed to have a high entraining performance and its robustness is also considered in the respect of operating stability at the abrupt change of the operating pressures like the motive and suction steam pressure which can be easily fluctuated by the external disturbance. The TVC having a good entraining performance of more than entrainment ratio 6.0 is designed through the iterative CFD analysis for the various primary nozzle diameter, mixing tube diameter and mixing tube length. And then for a couple of TVC having a similar entrainment ratio, the changes of the entrainment ratio are checked along the motive and suction pressure change. The system stability is diagnosed through the analyzing the changing pattern of the entrainment ratio.

노즐 형상에 따른 Effervescent 이유체 노즐의 분무특성 (Atomization Characteristics of Effervescent Twin-fluid Nozzle with Different Nozzle Shapes)

  • 이상지;홍정구
    • 한국분무공학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.146-152
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    • 2017
  • An experimental study was carried out to investigate the spray characteristics of non-circular effervescent twin-fluid nozzles. For this purpose, two types of non-circular nozzles (E1, E2) and circular nozzle (C) were used. Three types of aerorators with hole diameters of 1.2, 1.7 and 2.1 mm were used. Each aerorator has a total of 12 holes. It is defined by area ratio which is ratio of exit orifice area and aerator hole area. Experiments were carried out by controlling the amount of air flowing after fixing the flow rate of the liquid, and the nozzle internal pressure and SMD were measured, and the jet image was taken from the nozzles. The discharge coefficients of the three kinds of nozzles were compared with the used in plain orifice's equation and the Jedelsky's equation, and the Jedelsky's equation was found to be about 3 times larger. In addition, empirical formula based on ALR, which is the largest variable in Jedelsky's equation, was derived. The droplet sizes(SMD) were found to be smaller in the non-circular shape than in the circular shape, which is concluded to be caused by the difference of the discharge coefficients.

고공환경 모사용 이차목 디퓨저의 배압에 따른 성능 특성 (A Study on Performance Characteristics of Second Throat Exhaust Diffuser with Back Pressure)

  • 김완찬;유이상;김태완;박진수;고영성;김민상
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권9호
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    • pp.563-570
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    • 2017
  • 본 연구에서는 이차목 디퓨저의 배압에 따른 특성과 디퓨저 내부의 유동을 확인하기 위해서 실험과 수치해석을 통하여 살펴보았다. 디퓨저의 배압($P_a$)조건을 모사하기 위해 이젝터를 사용하였으며, 디퓨저와 이젝터는 상온 고압기체질소를 사용하였다. 그 결과, 노즐전단압력($P_0$)이 동일할 때 배압($P_a$)을 낮추어 압력비($P_0/P_a$)를 높게 할수록 압력회복이 디퓨저 후단에서 이루어짐을 확인하였다. 노즐전단압력($P_0$)이 다르더라도 압력비($P_0/P_a)$가 동일하다면 디퓨저 내부의 유동특성이 거의 동일함을 확인하였으며, 시동압력비($(P_0/P_a)_{st}$) 또한 일치함을 확인하였다.