• 제목/요약/키워드: viscous flows

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CWM의 미립화특성에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Atomization Characteristics of Coal-Water-Mxture)

  • 김윤태;전영남;채재우
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.1330-1336
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    • 1990
  • The factors to act on atomization of liquid fuel are viscosity, geometric shape of nozzle, atomizing pressure, etc. Most of high viscous liquid fuels show decrease in viscosity by raising the preheat temperature, but the viscosity of liquid fuel like CWM does not readily change with fuel temperature. As an experimental study to investigate the atomizing characteristics of CWM, CWM fuel is atomizing with a twin-fluid atomizer, and the effects of the geometric shape of spray nozzle on atomization are investigated by measuring the Sauter`s Mean Diameter (SMD) of CWM. The summarized results obtained in this study are as follows ; (1) As the ratio of the mass flows of atomizing air to that of fuel (W$_{a}$ /W$_{1}$) increases, 능 decreases when fuel temperature is constant. (2) At the ratio (t/d) 4 of thickness (t) of spray nozzle hole to the diameter (d) of the hole, there is the best atomization. And SMD decreases when t/d is between 1 to 4 and increases when t/d > 4.

CFD에 의한 2차원 Sharp Plane의 각도변화에 따른 유동특성에 관한 연구 (A CFD Study on Flow Characteristics with Inclined Angles of Two-Dimensional Sharp Plane)

  • 금종윤;박성호;박주헌;송근택;모장오;이영호
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.40-45
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    • 2001
  • Recently, the use of numerical simulation has been increased rapidly because of the development of high performance computer systems. The present study is aimed to investigate flow characteristics of a two-dimensional sharp plane. Unsteady calculation by FDM(Finite Difference Method) based upon SOLA scheme which was performed at $Re=2{\times}10^4$in viscous incompressible flow within a finite domain on the irregular grid formation. Total numbers of irregular grids are $8{\times}10^4$. The minimum grid size is 1/100 of the plane length L which is the representative length. The inclined angles of every objects are $15^{\circ}, \;30^{\circ}\;and\; 45^{\circ}.$ And, the edge angle of the plane is $30^{\circ}.$ This study discussed the flow characteristics in term of the turbulent intensity, vorticity and frequency analysis. Developed flows show that the periodic Karman vortices occur at the back of the plane.

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마이크로 채널 충전 과정의 유동 현상(I) - 유동 가시화 실험 - (Flow Phenomena in Micro-Channel Filling Process (I) - Flow Visualization Experiment -)

  • 김동성;이광철;권태헌;이승섭
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권10호
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    • pp.1982-1988
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    • 2002
  • Micro-injection molding and microfluidic devices with the help of MEMS technologies including the LIGA process are expected to play important roles in micro-system industries, in particular the bio-application industry, in the near future. Understanding fluid flows in micro-channels is important since micro-channels are typical geometry in various microfluidic devices and mold inserts for micro-injection molding. In the present study, Part 1, an experimental investigation has been carried out to understand the detailed flow phenomena in micro-channel filling process. Three sets of micro-channels of different thickness (40um,30um and 2011m) were fabricated using SU-8 on silicon wafer substrate. And a flow visualization system was developed to observe the filling flow into the micro-channels. Experimental flow observations are extensively made to find the effects of pressure, inertia force, viscous force and surface tension. A dimensional analysis for experimental results was carried out and several relationships A dimensionless parameters are obtained.

Characteristics of the Inlet with the Pressure Perturbation in the Ramjet Engine

  • Shin, Dong-Shin;Kang, Ho-Chul
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제20권2호
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    • pp.286-294
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    • 2006
  • Flows in a ramjet inlet is simulated for the study of the rocket-ramjet transition. The flow is unsteady, two-dimensional axisymmetric, compressible and turbulent. Double time marching method is used for the unsteady calculation and HLLC method is used as a higher order MUSCL method. As for turbulent calculation, $\kappa-\omega$ SST model is used for more accurate viscous calculations. Sinusoidal pressure perturbation is given at the exit and the flow fields at the inlet is studied. The cruise condition as well as the ground test condition are considered. The pressure level for the ground test condition is relatively low and the effect of the pressure perturbation at the combustion chamber is small. The normal shock at the cruise condition is very sensitive to the pressure perturbation and can be easily detached from the cowl when the exit pressure is relatively high. The sudden decrease in the mass flux is observed when the inlet flow becomes subcritical, which can make the inlet incapable. The amplitude of travelling pressure waves becomes larger as the downstream pressure increases, and the wavelength becomes shorter as Mach number increases. The phase difference of the travelling perturbed pressure wave in space is 180 degree.

유압관로에서의 캐비테이션 초생 (Cavitation Inception in Oil Hydraulic Pipeline)

  • 정용길
    • 수산해양기술연구
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    • 제23권3호
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    • pp.17-17
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    • 1987
  • 유압관로에서의 캐비테이션 발생 기구를 조사할 목적으로, 과도흐름에 수반하여 발생하는 캐비테이션 초생에 관한 실험 및 압력이 급강하 할 때의 기포 성장에 대한 계산을 행하였다. 실험에서 얻은 결과를 기초로 한 계산에서, 작동유가 절대압 영이하의 부압에 노출되어도 캐비테이션이 발생하지 않을 정도의 장력을 갖기 위해서는 소위 말하는 기포(기포 주위의 액체가 연속체로 간주될 수 있을 정도의 크기를 갖는 기포)가 유중에 존재할 가능성은 거의 없음이 입증되었다.

충격파 감금법을 이용한 배기가스 유동의 새로운 처리법에 관한 연구 (New Treatment of High-Pressure Exhaust Gas Flows Using Shock-Wave Confinement)

  • 김희동;김태호;우선훈
    • 한국추진공학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.78-87
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    • 1998
  • 본 연구에서는 유로의 상류와 하류에 오리피스를 가지는 일정 단면적의 관로에 충격파를 감금시킴으로써, 고압력의 배기가스 유동을 감압처리하는 새로운 방법을 시도하였다. 이론해석에서는 일차원 점성 압축성 유동이론을 두 오리피스를 가지는 내부유동에 적용하여 이론계산을 수행하였다. 실험에서는 충격파 풍동을 이용하여, 압력측정과 유동장의 광학관찰을 수행하였다. 그 결과 충격파를 관내에 감금하기 위해서는 관의 마찰계수를 크게 하는 것이 바람직하다는 것을 알았다. 또 상류 오리피스의 단면적을 일정하게 하는 경우, 하류의 오리피스 단면적을 변화시킨다고 하더라도 전압의 감소량은 크게 변화하지 않았으나, 하류 오리피스의 단면적을 일정하게 하는 경우, 상류 오리피스의 단면적을 작게 할수록 전압감소량은 커진다는 것을 알았다. 본 연구의 결과는 각종 플랜트에서 발생하는 고압의 배기가스유동에 대한 새로운 처리법으로 유용하리라 판단된다.

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멀티그리드 방법을 이용한 프로펠러 주위의 비압축성 층류유동 계산 (Numerical Simulation of Incompressible Laminar Flow around a Propeller Using the Multigrid Technique)

  • 박원규
    • 대한조선학회논문집
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    • 제31권4호
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    • pp.41-50
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    • 1994
  • 프로펠러 주위의 비압축성 점성유동을 해석하기 위해 멀티그리드 방법을 이용한 Iterative time marching 방법이 적용되었다. 이 방법은 3차원 비압축성 Navier-Stokes 방정식을 움직이는 비직교 일반 좌표계상에서 풀고 있으며, 시간에 대해서는 1차의 정확도 그리고 공간에 대해서는 2차 또는 3차의 정확도를 가지고 있으며 반복계산의 수렴속도를 가속시키기 위해서 멀티그리드방법을 사용하였다. 또한 본 방법은 Vector나 Parallel컴퓨터에 적용이 매우 간편하다는 장점을 가지고 있다. 본 연구 결과와 실험치 혹은 다른 연구자의 계산 결과와 일반적으로 잘 일치하고 있으며, 멀티그리드 방법은 수렴에 필요한 CPU시간을 단축시키고 해의 정확도도 개선함을 보여주었다.

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유한체적법을 이용한 상선주위의 난류유동 계산에 관한 연구 (Development of Computational Methods for Viscous Flow around a Commercial Ship Using Finite-Volume Methods)

  • 김우전;김도현;반석호
    • 대한조선학회논문집
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    • 제37권4호
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    • pp.19-30
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    • 2000
  • 선수와 선미에 벌브를 가진 현대적인 상선 주위의 난류유동을 해석하기 위해 유한체적법을 이용한 RANS 방정식의 해법이 개발되었다. 복잡한 선수미의 격자계 생성을 위해 다중블록 선체표면 격자계 생성 기법이 도입되었고, 타원형 미분 방정식의 해를 이용하여 O-H 형태의 공간 격자계생성 기법이 이용되었다. 지배방정식의 대류항과 확산항은 각각 QUICK과 중앙차분법을 이용하여 근사되었고, 속도-압력 연성을 위해 SIMPLEC법이 채택되었다. 개발된 방법은 KRISO 3600TEU 컨테이너선에 적용하여 유선가시화 실험 및 반류계측 결과와 비교하였다. 계산 결과는 선수와 선미에 벌브를 가진 현대적인 선형 주위의 유동 해석을 위해서도 이러한 수치계산 방법이 적용될 수 있음을 보여주고 있다.

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Non-Newtonian Intrinsic Viscosities of Biopolymeric and Nonbiopolymeric Solutions (I)

  • Jang, Chun-Hag;Kim, Jong-Ryul;Ree, Tai-Kyue
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제8권4호
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    • pp.318-324
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    • 1987
  • Experimental results for viscous flow of poly (${\gamma}$ -methyl L-glutamate) solutions have been published elsewhere. The data of $[{\eta}]^f / [{\eta}]^0$ are expressed by the following equation, $\frac{[{\eta}^f]}{[{\eta}^{\circ}]}=1-\frac{A}{\eta^\circ}{1-\frac{sin^{-1}[{\beta}_2(f/{\eta}_0)\;{e}xp\;(-c_2f^2/{\eta}_0^2kT)]}{{\beta}_2f/{\eta}_0}$ (A1) where $[{\eta}]^f\; and\; [{\eta} ]^0$ are the intrinsic viscosity at shear stress f and zero, respectively, $ A{\equiv}lim\limits_{C{\rightarrow}0}[(1/C)(X_2/{\alpha}_2)({\beta}_2/{\eta}_0)],{\eta}_0$ viscosity of the solvent, ${\beta}_2$ is the relaxation time of flow unit 2, $c_2$ is a constant related to the elasticity of flow unit 2. The theoretical derivation of Eq.(A1) is given in the text. The experimental curves of $[{\eta}]^f / [{\eta}]^0$ vs. log f are compared with the theoretical curves calculated from Eq.(A1) with good results. Eq.(A1) is also applied to non-biopolymeric solutions, and it was found that in the latter case $c_2 = 0.$ The reason for this is explained in the text. The problems related to non-Newtonian flows are discussed.

배주위 점성유동장에 대한 수치해의 격자의존성에 관한 연구 (A Study on Grid Dependencies of the Numerical Solutions for Ship Viscous Flows)

  • 강국진;이승희
    • 대한조선학회논문집
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    • 제31권4호
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    • pp.58-65
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    • 1994
  • 계산격자크기의 변화에 따른 해의 특성을 이해하는 것은 중요하며, 특히 벽함수를 사용하지 않는 난류모형을 사용할 때 더욱 그러하다. 본 논문에서는 배주위의 3차원 난류유동장에 대한 수치해의 격자의존성에 대한 수치계산적인 조사를 수행한다. 본 연구에서는 수정된 sub-grid-scale 난류모형과 함께 유한체적법을 사용하며 복잡한 배의 기하학적 형상에 적합한 비직교의 곡선좌표계를 수치적으로 만들어 사용한다. 그리고 수학선형인 Wigley 선형과 Series 60($C_B=0.8$) 선형에 대하여 수치계산적인 연구를 수행하고, 수치해의 격자의존성을 보이기 위하여 여러가지 격자크기에 대한 계산결과들을 서로 비교하였으며 실험결과와도 비교해 보인다.

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