• Title/Summary/Keyword: 공기분사

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Study on the cavitation and noise characteristics by air injection in three dimensional hydrofoil (3차원 수중익에서 공기분사에 의한 캐비테이션 및 소음특성 연구)

  • Seol, Hanshin;Jeong, Hongseok
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.40 no.1
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    • pp.38-45
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    • 2021
  • In this study, changes in cavitation pattern and noise by air injection were investigated experimentally in a cavitation tunnel. Air injection system that can control the location and the amount of air was manufactured and installed in an elliptic wing that exhibits similar characteristics to those of a propeller blade. Various types of cavitation were simulated on the hydrofoil by adjusting the test conditions in the cavitation tunnel, and the changes in cavitation pattern and noise according to air injection were experimentally analyzed. It was shown that the noise characteristics varied depending on the position and the amount of air injection. This means that in order to apply the air injection technology to the propeller, it is necessary to optimize the air injection location and the amount of injection according to the cavitation characteristics.

Study on induction air swirl in D.I. diesel engine (직접분사식 디젤기관의 흡입공기 선회강도에 대한 고찰)

  • 고춘식
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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    • v.9 no.3
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    • pp.16-22
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    • 1987
  • 직접분사식 디젤기관의 성능과 배기가스 문제에 여향을 주는 실린더 내에서의 연소형태는 크게 연료분사계와 흡입공기 유동계 두 가지에 의해 결정된다. 즉 분사율, 부사시기, 분무형태와 같은 분사계의 특성과 공기선회, 스퀴시(squish), 난류와 같은 공기 유동 특성에 의하여 연소형태가 결 정된다. 이러한 복잡한 연소형테를 기관 특성에 맞게 조정한다는 것은 대단히 어려운 문제인데 이것은 연료화 공기의 혼합이 연소실형상과 흡기계의 형상에 큰 영향을 받으며 연료가 액체 상 태로 연소실내로 들어와 분무과정을 통하여 증발이 되어야만 연소가 가능하기 때문이다. 특히 흡입공기 유동계에 있어서 현재의 직접 분사식 대젤기관의 흡입구 형상은 흡입공기의 운동에너 지에 모멘트를 가하여 연소실내에서 공기의 선희(swirl)를 발생시켜 줌으로써 연료와 공기의 혼 합기를 형성시키는 Helical type이 많이 이용되고 있다. 그러나 기관 성능과 배기가스 특히 NOx는 상반관계를 이루기 때문에 연소실내로 들어오는 흡입공기의 선희강도(swirl ratio)를 너무 강하게만 한다고 하여 좋은 결과를 얻을 수는 없다. 따라서 설계하고자 하는 각 기관에 있어서 요구되는 성능과 배기가스 문제를 만족하는 흡입공기의 선희강도가 얻어질 수 있도록 흡입구 형상을 설계한다는 것은 많은 연구와 경험이 요구되고 있다. 본 자료에서는 직접분사식 디젤기 관에 있어서 흡입공기의 최적 선희강도에 대한 설정방법과 흡입구 형상 설계를 위한 설계 이론 및 정상류 Rig test상에서의 흡입공기 선희강도의 평가방법을 소개하고자 한다.

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자유류와의 분사 압력비와 분출구 형상에 따른 공기 우산 효과 연구

  • Hwang, Jae-Min
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • pp.71-73
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    • 2016
  • 기존 우산의 단점을 보완한 발명품, 공기우산이 개발되었다. 하지만 공기우산의 단점인 짧은 사용시간을 보완하기 위해 강우량에 따라 적절하게 공기 분사압을 변화시키는 것뿐만 아니라 공기우산의 사용인원의 조절을 위해 압력비와 분사구 형태에 따른 우산의 효과를 알아보는 것이 실 사용에 중요한 요소일 것이다. 이에따라 본 연구에서는 우산 앞 부분의 분출구 형상과 자유류와의 분사 압력비에 따른 자유류의 방어 능력을 확인해 보았다. 평면 분사구에서 압력비가 1.3, 1.5인 구간에서는 우산의 효과를 나타낼 수 없었고 압력비가 1.5인 구간부터 삼각형 분사구와 육각형 분사구에서 우산의 형태가 나타남을 알 수 있었다. 압력비가 2.0인 구간에서 육각형 분사구의 경우 통상적인 우산의 형상을 보이기 시작하는 것을 알 수 있다.

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Experimental Analysis on Hydroplaning Inhibition by Air Jetting Devices (공기 분사 장치에 의한 수막 형성 억제 특성 분석)

  • Ko, Kwangsoo;Moon, Jungwoo;Yoon, Hyungon;Song, Simon
    • Journal of the Korean Society of Visualization
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    • v.13 no.2
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    • pp.33-37
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    • 2015
  • 매년 장마철에는 수막현상으로 인한 교통사고가 빈번하게 발생한다. 본 연구는 수막 형성 억제를 위해 타이어 앞부분에 설치되는 공기 분사 장치의 성능을 평가하는 것으로서, 공기 분사에 의한 수막 형성 억제를 모사할 수 있는 실험 장치를 제작하고, 수막 형성 억제 과정을 가시화하여 공기 분사 장치의 성능을 파악하고자 한다. 실험 변수로서 노즐의 형상 3가지와 수막에 대한 분사각 3가지에 대해 상세히 그 영향을 조사하였으며, 그 결과 분사각은 10도(지면에 대해서는 80도), 노즐 형상은 일자형일 때 수막 억제 효과가 가장 큰 것으로 파악되었다.

Numerical Simulation and Supersonic Wind Tunnel Test on the Mixing Process of Transverse Injection to Supersonic Flow (초음속 유동장내에서의 연료의 수직분사 혼합과정에 대한 수치해석 및 초음속 풍동시험)

  • 김성돈;이양지;정인석
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • pp.61-61
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    • 2002
  • 스크램 제트 엔진의 설계에서 초음속으로 유입된 공기의 짧은 잔류시간으로 인한 연료-공기의 혼합은 가장 중요하며 해결하기 힘든 문제이다. 전헝적인 비행 조건에서 흡입 공기가 극초음속 비행기 엔진 내에서 잔류하는 시간의 단위는 1 ms 정도이어서 짧은 시간 동안 연료와 공기는 효율적으로 혼합되어야 하며, 최대의 추진력을 얻기 위하여 과도한 공력저항없이 연소 가능한 연료-공기 혼합기를 생성시킬 수 있는 효율적인 연료-공기의 혼합 방법이 요구된다. 현재까지 가장 많이 연구되어 온 혼합 방법은 엔진 입구로 들어오는 공기 유동에 수직 방향으로 연료를 분사하는 것으로 이 방법은 연료 유동 방향과 공기 유동 방향이 수직이기 때문에 추력 손실이 생기는 단점을 갖고 있지만, 초음속으로 유입되는 공기에 수직으로 연료를 분사하게되면 분사 위치 앞에 궁형 충격파가 생겨서 감속되어 유동이 회전하는 재순환영역이 생기고 연료의 혼합이 잘 이루어지는 장점이 있다.

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A study on the response characteristics of a turbocharged diesel engine under operation conditions of rapid acceleration (터보과급기 부착 디젤기관의 급가속 운전시 응답특성에 관한 연구)

  • 최낙정;전봉준
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.19 no.3
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    • pp.33-41
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    • 1995
  • 본 연구는 터보 과급기 부착 디젤 기관의 급가속 운전시 기관과 과급기의 과도 응답 성능을 규명하고 이를 개선하기 위한 실험을 수행하였다. 과도 응답 성능 구명은 일정한 회전 속도로 정상 운전중인 기관의 연료 펌프 랙을 10%에서 40%까지 일정 시간동안 급가속하였을 경우에 대하여 수행하였으며, 이때의 과급기 응답 지연 현상을 개선하기 위한 실험은 급가속과 동시에 압축기 출구의 흡기메니폴드 내에 일정한 압력의 공기를 추가 분사하는 방법을 이용하였다. 그리고 공기 분사 압력, 공기분사 기간, 가속률, 가속 시간 등이 압축기 출구의 압력과 온도, 터빈 입구의 압력과 온도, 실린더 압력, 기관과 과급기 회전 속도 등의 응답 성능에 미치는 영향을 가속전 정상 상태의 기관 회전 속도와 적용부하의 변화에 따라 시간의 함수로 나타내었다.

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Development of An Onion Peeler (I) - Air Injection Type Peeling Equipment - (양파박피기 개발 (I) - 공기분사식 박피장치 -)

  • 민영봉;김성태;강동현;최선웅;유준현
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • pp.323-328
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    • 2002
  • 양파의 껍질에 칼금을 내고 꼭지와 뿌리를 절단한 후 회전하는 두 개의 롤러 위에 양파를 낙하시켜 구르게 하면서 그 위에 고압공기를 분사시켜 양파의 외각 껍질을 제거하는 공기분사식 박피장치의 최적 작동조건을 구명하기 위하여 수행한 시험결과를 요약하면 다음과 같다. 1, 박피장치에 고압공기를 분사하지 않았을 때, 롤러의 원주속도가 빠를수록, 양파의 무게가 가벼울수록 구름소요시간은 줄어들었고 직경방향 구름율이 가장 높았는데, 직경방향 구름소요시간이 가장 짧게 나타나는 주롤러의 원주속도는 2.4 m/s이었다. 2. 주롤러의 원주속도 2.4 m/s일 때 양파의 무게, 분사공기압 및 칼금수가 증가할수록 박피율은 증가하였으며, 박피율이 가장 높은 조건은 칼금수 4개, 분사공기압 3.5 kg/$cm^2$이상이었다. 3. 박피소요시간은 칼금수가 많을수록, 분사공기압이 높을수록 짧아지는 것으로 나타났고, 칼금수를 4개로 하고 분사공기압을 4.0 kg/$cm^2$이상으로 하면 박피소요시간을 2초 이하로 유지할 수 었다. 4. 양파의 껍질강도는 저장기일과 조건에 따라 다르므로 모든 양파의 박피를 위해서는 분사 공기압을 4.0 kg/$cm^2$이상으로 하고 공기분사시간을 2초에서 5초가지 조절할 수 있는 장치를 부착하는 것이 좋을 것으로 판단된다. 5. 시험에 사용된 양파는 무게는 150~350$\pm$30 g, 직경 60~120 mm의 크기로 우리나라에서 생산되는 양파의 98%에 적용이 가능할 것으로 생각된다.

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Combustion and Spray Characteristics of Jet in Crossflow in High-Velocity and High-Temperature Crossflow Conditions (고온고속기류 중에 수직 분사되는 액체제트의 연소 및 분무특성)

  • Yoon, Hyun Jin;Ku, Kun Woo;Kim, Jun Hee;Hong, Jung Goo;Park, Cheol Woo;Lee, Choong Won
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.37 no.1
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    • pp.67-74
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    • 2013
  • A jet in a crossflow (JICF) has been extensively studied because of its wide applications in technological systems, including fuel injection into a ram-combustor. However, in the case of insufficient mixing performance of the liquid jet into the crossflow, the flame in a ram-combustor is unstable. In this study, the nonuniform flame and combustion instabilities due to lack of mixing performance were experimentally investigated. By performing correlations to predict the penetration height and break-up point, the spray and mixing characteristics of JICF have been studied. In particular, the improved correlations of penetration height are proposed in two distinctive domains depending on the X/d location of the crossflow.

Effects of Stator Shroud Injection on the Aerodynamic Performance of a Single-Stage Transonic Axial Compressor (정익 슈라우드 공기분사가 단단 천음속 축류압축기의 공력성능에 미치는 영향)

  • Dinh, Cong-Truong;Ma, Sang-Bum;Kim, Kwang Yong
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.41 no.1
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    • pp.9-19
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    • 2017
  • In this study, stator shroud injection in a single-stage transonic axial compressor is proposed. A parametric study of the effect of stator shroud injection on aerodynamic performances was conducted using the three-dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes equations. The curvature, length, width, and circumferential angle of the stator shroud injector and the air injection mass flow rate were selected as the test parameters. The results of the parametric study show that the aerodynamic performances of the single-stage transonic axial compressor were improved by stator shroud injection. The aerodynamic performances were the most sensitive to the injection mass flow rate. Further, the total pressure ratio and adiabatic efficiency were the maximum when the ratio of circumferential angle was 10%.

Characteristics of the Transverse Fuel Injection into a Supersonic Crossflow using Various Injector Geometries (분사구 형상에 따른 초음속 유동장 내 수직 연료 분사 특성)

  • Kim, Seihwan;Lee, Bok Jik;Jeung, In-Seuck;Lee, Hyoungjin
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.22 no.3
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    • pp.53-64
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    • 2018
  • In this study, computational simulation was performed to investigate the characteristics of air/fuel mixing according to the shape of the injector exit when the transverse jet was injected into a supersonic flow. Non-reacting flow simulation was conducted with fixed mass flow rate and the same cross-sectional area. To validate the results, free stream Mach number and jet-to-crossflow memetum ratio are set to 3.38 and 1.4, respectively, which is same as the experimental condition. Further, separation region, structure of the under-expended jet, jet penetration height, and flammable region of hydrogen for five different injectors compared.