• 제목/요약/키워드: swirl generator

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와동 플랩 삼각날개를 이용한 관내 와류 발생장치 설계 및 수치해석 (Design and Numerical Analysis of Swirl Generator in Internal Duct using Delta Wing with Vortex Flap)

  • 김명호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권9호
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    • pp.761-770
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    • 2007
  • 본 연구에서는 압력 왜곡과 유동각 왜곡을 모사하기 위하여 삼각날개를 이용한 와류 발생장치를 설계하였다. 삼각날개는 목표한 와류코어 위치와 압력왜곡율(DC90), 와류각을 만족하기 위해 후퇴각 $65^{\circ}$를 사용하였으며, 와류의 분포 영역을 넓히기 위해 삼각날개 전단면에 $45^{\circ}$ 와동 플랩을 적용하였다. 제작된 와류 발생장치는 시뮬레이션 덕트를 적용한 유동 왜곡 시험에서 전압력 왜곡율의 설계 요구조건을 만족하였으며, 시험 결과로부터 검증된 전산유체해석 결과를 이용하여 와류코어 위치와 와류각의 목표 성능을 확인하였다.

단일공급 스월 혼합챔버 내의 와류유동에 대한 실험적 연구 (Experimental Investigation on the Vortical Flows in a Single-Entry Swirl Mixing Chamber)

  • 김형민;윤웅섭
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.445-450
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    • 2011
  • 금속분말을 연소시키기 위한 스월 연소기 설계의 기초단계로써 단일 접선 공급유로를 갖는 스월 혼합챔버를 제작하고 Paticle Image Velocimetry(PIV)를 사용하여 스월 혼합챔버의 내부 유동장 측정실험을 수행하였다. 상온의 공기를 작동유체로 사용하였으며 접선 공급유량이 증가하는 경우의 스월 혼합 챔버 내 축방향 및 접선방향 성분 속도를 획득하였다. 측정된 유동장을 바탕으로 스월유동과 역압력 구배로 인해 발생하는 외부 유입유동간의 혼합특성을 평가 하였다.

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난류발생기를 가지는 원형 파이프내에서의 마찰저감 및 열전달율에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Drag Reduction & Heat Transfer Ratio in the Circular Pipe with Swirl Generater)

  • 김성수;조성환;윤석만
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.430-435
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    • 2008
  • Total lengths of domestic pipe network for district heating system are above about 2,500Km. A lots of pumping power for heat transportation through long pipe are required by the flow friction of pipe surface. Until now there have been considered about various methods to reduce the flow friction for district heating system such as using surfactants and turbulence promoters by swirl flow and baffles etc. At this study, swirl flow generator was tested about the possibility to increase the heat transfer ratio at the heat exchanger in the case which the suppling water temperature increased from $50^{\circ}C$ until $120^{\circ}C$. Experimental results showed that the heat transfer ratio increased and also pressure increase ratio increased simultaneously in the case which swirl flow generator installed. The amount of the increasing ratio for heat transfer and pressure were reached until 4.33% and 11% at the case of $120^{\circ}C$ suppling temperature which domestic district heating system were using.

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연료 과농 가스발생기의 분사기 손상에 관한 연구 (Study of Injector Damage on Fuel-rich Gas Generator)

  • 문일윤;이광진;임병직;서성현;한영민;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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    • pp.197-201
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    • 2006
  • 액체산소와 케로신을 사용하여 연료 과농 조건에서 작동하는 30 ton급 로켓엔진용 가스발생기를 개발하는 과정에서 사용된 동축 와류형 분사기의 산화제 post에 발생한 열손상에 대한 연구가 진행되었다. 분사기의 열손상을 방지하기 위해 분사기는 내부 혼합 방식을 유지하면서 recess를 증가시키고 재순환영역을 최소화하여 재순환영역에서의 화염형성을 억제하는 방향으로 재설계 되었다. 축소형 규모의 연소시험에서 이러한 재설계를 통해 연료 과농 가스발생기용 동축 와류형 분사기의 산화제 post 열손상을 방지할 수 있음을 확인할 수 있었다.

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가스발생기용 스월 동축형 인젝터에서 내부 유동의 특성에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on the Internal Flow Characteristics in a Swirl Coaxial Injector for Gas Generator)

  • 김성혁;윤정수;윤영빈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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    • pp.29-33
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    • 2010
  • 본 연구는 Kerosene-LOx를 추진제로 하는 가스발생기용 스월 동축형 인젝터의 리세스 길이에 따른 내부 유동의 특성 파악을 목표로 하였다. 리세스 길이는 분무 안정성, 내부 LOx post 손상 등에 영향을 미치는 중요한 요소로 액막두께, 매니폴드 압력 측정 및 내부 유동 가시화를 통해 리세스의 영향을 분석하였다. 또한, 리세스 길이에 따른 내부 또는 외부 인젝터 각각의 분무특성도 살펴보았다.

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Swirl Generator의 유동 손실 감소화 연구

  • 한귀영;김시영
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2001년도 추계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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    • pp.75-76
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    • 2001
  • 산업적으로 강제 Swirl 유동은 난류를 촉진하기 위하여 많이 이용된다. 특히 Swirl유동은 난류 강도를 증가시켜 물질과 열의 전달 효과를 증진시켜 터빈 연소기, 열교환기 및 각종 산업용 버너 등의 공업분야에 폭넓게 이용되고 있다. Swirl강제 유동 발생 방법은 원추형 덕트방식, 베인형, 프로펠러형 등이 많이 이용되고 있으나 대부분의 방법은 강제로 와류(Swirl)를 발생, 촉진 및 증가 시키므로 유동손실 및 압력 손실 등을 수반하게 되어 많은 에너지 손실을 가져온다. (중략)

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Experimental Studies on Swirling Flow in a Vertical Circular Tube

  • Chang, Tae-Hyun;Lee, Chang-Hoan
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제35권7호
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    • pp.907-913
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    • 2011
  • Swirling flows are related to the spiral motion in the tangential direction in addition to the axial and radial direction using several swirl generators. These type of flows are used in combustion chambers to improve flame stability, heat exchanger to enhance heat transfer coefficients, agricultural spraying machines and some vertical pipes to move slurries or transport of materials. However, only a few studies three dimensional velocity profiles in a vertical pipe have been reported. In this present paper, 3 dimension particle image velocimetry(PIV) technique was employed to measure the velocity profiles in water along a vertical circular pipe with Reynolds number from 6000 to 13,000. A tangential inlet condition was used as the swirl generator to produce the required flow. The velocities were measured with swirling flow in the water along the test section using the PIV technique.

선회유동을 이용한 마이크로버블 발생기의 다상유동 전산유체역학 해석 (Multiphase CFD Analysis of Microbubble Generator using Swirl Flow)

  • 윤신일;김현수;김진광
    • 열처리공학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.27-32
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    • 2022
  • Microbubble technology has been widely applied in various industrial fields. Recently, research on many types of microbubble application technology has been conducted experimentally, but there is a limit in deriving the optimal design and operating conditions. Therefore, if the computational fluid dynamics (CFD) analysis of multiphase flow is used to supplement these experimental studies, it is expected that the time and cost required for prototype production and evaluation tests will be minimized and optimal results will be derived. However, few studies have been conducted on multiphase flow CFD analysis to interpret fluid flow in microbubble generators using swirl flow. In this study, CFD simulation of multiphase flow was performed to analyze the air-water mixing process and fluid flow characteristics in a microbubble generator with a dual-chamber structure. Based on the simulation results, it was confirmed that a negative pressure was formed on the central axis of rotation due to the strong swirling flow. And it could be seen that the air inside the suction tube was introduced into the inner chamber of the microbubble generator. In addition, as the high-speed mixed fluid collided with external water sucked by the negative pressure near the outlet, a large amount of microbubbles was ejected due to the shear force between the two flows flowing in opposite directions.

원형 선회류제트 충돌면에서의 유동 및 열전달 특성 (Flow and Heat Transfer Characteristics of Impinging Single Circular Swirl Jet on Flat Plate)

  • 장종철;전영우;박시우;정인기
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권1호
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    • pp.118-125
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    • 2004
  • The experimental study on flow and heat transfer characteristics was conducted to investigate and to compare the performance of swirl jet by a twisted tape as a swirl generator with the performance of impinging single circular jet in fully developed flow tube. The effects of jet Reynolds number(Re=8700, 13800, 20000, 26500), dimensionless distance of nozzle-to-plate(H/d=2, 4, 6, 8) and swirl ratio(S=0.11, 0.23, 0.30) of the jet on the local and average Nusselt number have been examined. Measurements of local heat transfer rate and flow patterns on the jet impinging plate were used naphthalene sublimation technique and flow visualization technique respectively. Mean velocity and turbulence intensity of the jet along the centerline were measured. With a twisted tape in the nozzle exit, average Nusselt number at the around area of stagnation point were higher than those without the twisted tape at H/d=2, 4 and with the increase of Reynolds number. With a twisted tape in the nozzle, in the case of H/d=2, Re=26500 and S=0.11, maximum local Nusselt number at the region of y/d=0 and x/d=0.44 was obtained.

수평 원통관내에서 Swirling Flow의 유동에 관한 연구(I) (A Study of Swirling Flow in a Cylindrical Tube Port 1, Velocity Profiles)

  • ;장태현;권순석
    • 설비공학논문집
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    • 제1권4호
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    • pp.265-275
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    • 1989
  • An experimental study of decaying swirl air flow has been obtained by tangential inlet in a straight tube with Reynolds number range 20,000~40,000. The friction factor, swirl angle, velocity profiles and turbulent intensity are measured by using micro-manometer and hot-wire anemometer. It is found that the swirl flow behaviors depend on the swirl intensity along the test tube.

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