초록

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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)

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)

AI 본문요약

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• 연구 주제
• 연구 방법
• 연구 결과

문제 정의

• 본 논문에서는 기존의 유효한 Swirl 발생장치인 환형의 링에 소공을 유동방향으로 뚫은 장치는 그 강제 Swirl 의 발생은 그 성능이 우수하나 많은 유동손실을 가져오므로 이를 개선하여 유동 마찰력 손실을 을 감소화 시키는 장치 및 방법을 고안하고 그 성능의 결과를 검토하였다.

제안 방법

• 그리고 풍동내의 유동속도 조절은 송풍기 모터의 입력 전압을 슬라이 닥스에 의하여 조절하면서 유속을 제어한다. 그리고 송풍기에 의해서 발생하는 와류의 형태와 유량 압력으로부터 난류증가 및 유동 손실의 강도 변화를 측정한다.
• l 에 나타낸 풍동의 흡입구로부터 균일유를 흡입하여 터널을 지나 시험부(Test section)를 통과한다. 본장체에서는 비교대상의 기존 Swirl Generator의 링은 유동방향으로 직선으로 8개의 미소 구멍을 가공하였으나 개선방법으로 미소구멍을 45° 경사되게하고 내부에 riblet를 가공하여 이부분을 통과하면서 와류를 발생시키도록 하였다. 그리고 풍동내의 유동속도 조절은 송풍기 모터의 입력 전압을 슬라이 닥스에 의하여 조절하면서 유속을 제어한다.

성능/효과

• Swirl 유동에서 손실은 일으키는 요인은 여러 가지가 있으나 그 중에서 Swirl generator의 유동 저항 증가 영향이 가장 큰 것으로 보이며 이를 줄이기 위해서는 Swirl generator 의 형태를 수정하는 방법으로 기존의 유동방향의 미소구멍을 각도를 주고, 미소구멍 내부에 v-riblet 에 의하여 마찰력이 감소됨을 알았다. Fig.
• 이상에서 보는 바와 같이 유동저항을 감소시키기 위한 방법의 메카니즘을 이용하면 Swirl을 촉진시킴과 동시에 유동 손실을 감소 시킴을 알 수 있었다.

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