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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

김소연 (부산대학교, 부산대학교 대학원)

발행연도
2015
저작권
부산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수14

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2015

극초음속 풍동 노즐 설계 및 미립화를 위한 다상유동 해석
김소연 항공우주공학과 2015.01 학위논문

2014

특성곡선 해법 설계 극초음속 노즐의 경계층 보정
김소연 ,  김성돈 ,  정인석 외 2명 한국항공우주학회지 2014.12 학술저널
특성곡선 해법 설계 극초음속 노즐의 경계층 보정 및 레이놀즈 수 효과
김소연 ,  최정열 ,  김성돈 외 2명 한국추진공학회 학술대회논문집 2014.05 학술대회자료

초록· 키워드

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Nozzles with numerous strong points and widely applicable characters have been used in many
engineering and industry fields including test facilities and gas-assist atomization. Though there are
several kinds of hypersonic test facilities, they all have a nozzle in common. It is important for them to
have nozzles making uniform flow at nozzle exit for a deliberate test. In addition, atomizing nozzle
making supersonic gas jet impinging to liquid metal to produce metal powder is also an essential part In
this paper, the design of hypersonic nozzle for wind tunnel facilities by using Method of
Characteristics(MOC) has been done including boundary layer corrections and the result has checked
through computational fluid dynamics(CFD). Several methods of boundary layer correction have
compared and the most suitable method has applied to several nozzle designs in the range of various
Reynolds number. The analysis of supersonic gas flow has carried out to know how the gas jet affects to
atomization and multiphase analysis with volume of fluid(VOF) has done to check what kind of
atomizing model is made during atomizing to improve the efficiency of atomization and to design new
atomizing nozzles.

목차

1 서 론 . 1
1.1 연구 배경 1
1.2 연구 필요성 2
2 극초음속 풍동 노즐 설계 5
2.1 설계 절차 및 과정 5
2.2 특성곡선해법 노즐 설계 이론 6
2.3 경계층 보정 방법 및 레이놀즈수 계산 9
2.4 전산유체해석 알고리즘 및 지배방정식 9
2.4.1 지배방정식 9
2.4.2 수치 플럭스 10
2.4.3 고차 정확도 공간차분 11
2.4.4 난류 모델 12
2.4.5 해석 조건 13
2.5 설계 조건 13
2.5.1 경계층 보정 방법 비교 13
2.5.2 레이놀즈수에 따른 경계층 보정 13
2.6 해석 결과 14
2.6.1 경계층 보정 방법 14
2.6.2 레이놀즈수에 따른 노즐 설계 및 해석 20
2.7 요약 24
3 미립화를 위한 다상유동 해석 26
3.1 액체 미립화 26
3.1.1 액체 미립화의 목적 26
3.1.2 액체 미립화 기구 26
3.1.3 액체 미립화의 분류 27
3.2 미립화 장치 27
3.2.1 2-유체 미립화 장치 27
3.2.2 외부 혼합식 2-유체 분사 장치 28
3.2.3 분사 장치 설계 29
3.2.4 해석 모델 미립화 장치 29
3.2.5 1차 분열 모델 30
3.3 자유경계면 포착 기법 31
3.3.1 Volume of Fluid 방법 31
3.4 전산유체 기법 33
3.4.1 일반적인 수송방정식 33
3.4.2 Volume of Fluid 모델 지배방정식 34
3.4.3 공간이산화 35
3.4.4 시간 이산화 37
3.4.5 구배 계산 및 구배 제한자 38
3.4.6 난류 모델 39
3.5 기저유동 해석 41
3.5.1 해석 조건 41
3.5.2 해석 결과 41
3.6 미립화 장치 해석 43
3.6.1 해석 조건 43
3.6.2 가스 유동 해석 결과 45
3.6.3 다상유동 해석 결과 48
3.7 요약 59
4 결 론 60
참고 문헌 62

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