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NTIS 바로가기한국유체기계학회 논문집 = The KSFM journal of fluid machinery, v.20 no.2, 2017년, pp.75 - 81
손손 (한양대학교 기계설계공학과) , 신명섭 (특허청 특허심사3국 차세대수송심사과) , 이웅엽 (한양대학교 기계설계공학과) , 엄애선 (한양대학교 식품영양학과) , 윤준용 (한양대학교 기계공학과)
This paper presents a numerical investigation on the local hydraulic cavitation phenomena of water resulting from the rotor with high rotational speed in the hydraulic cavitation heat generator. The numerical simulation utilizes the standard k-epsilon turbulence model, the mixture multiphase model a...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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기존의 발열장치에 대한 개발에서 단점은 무엇인가? | Ozonek 는 수력학적 공동현상 발생의 중요 변수에 대한 연구를 발표하였으며,(10) Kumar 등은 형상이 서로 다른 오리피스 장치를 이용하여 수력학적 공동현상을 발생시켜 화학반응기로 사용되는 장치에 대한 실험을 진행하였다.(11) 최근 화석연료 고갈에 따른 고효율 발열장치의 필요성이 부각되고 있으며, 화석연료의 열 발생 효율을 높이기 위하여 기존의 발열장치에 대한 개발이 지속적으로 이루어지고 있지만, 열효율이 약 75% 수준이며, 운전과정에서 탄소가 필연적으로 배출되는 단점이 있다. 수력학적 공동현상의 에너지를 이용한 발열장치는 환경에 악영향을 미치지 않는 친환경적인 에너지원으로써 긍정적인 평가를 받고 있으며, 대형화의 용이함과 더불어 에너지 효율 또한 우수한 것으로 보고되고 있다. | |
회전체의 딤플이 공동현상에 미치는 영향을 살피기 위해 본 논문에서 제시한 실험 기준은? | 회전체의 딤플이 공동현상 발생에 미치는 영향을 확인하기 위하여, 딤플이 없는 회전체, 딤플이 한 줄로 형성되어 있는 회전체, 딤플이 두 줄로 형성되어 있는 회전체에 대하여 수치해석을 진행하였다. 또한 딤플의 형상이 공동현상 발생에 미치는 영향을 확인하고 가장 유리한 딤플의 형상을 확인하기 위해 Cylinder 형태의 딤플과, Cone 형태의 딤플에 대하여 수치해석을 진행하였다. 각 형상의 직경(diameter)은10 mm로 고정하였고, Cylinder 형태는 깊이를 변경하였고 Cone 형태의 딤플은 깊이와 각도를 변경하였다. Fig. | |
공동현상은 무엇인가? | 공동현상(空洞現象, cavitation)이란 일반적으로 액체가 유동할 때, 국소절대압력(local absolute pressure)이 순간적으로 포화증기압(saturated vapor pressure)이하로 내려가면 그 지점에서 국부적으로 증발이 일어나 기포(bubble)가 발생하는 현상 또는 이렇게 발생한 기포의 압력이 포화증기압 이상으로 회복됨에 따라 붕괴(collapse)하게 되는데, 이러한 기포의 발생, 성장, 소멸의 일련의 과정을 공동현상이라고 한다. Vogel 등은 이러한 공동현상으로 인해 발생하는 순간적인 압력은 1300~7150 MPa 정도이며, 기포가 최대 반지름일 때 기포 벽에서의 속도는 390~2450 m/s 정도인 것으로 밝혔다. |
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