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문제 정의
- 반경 방향의 속도 변동을 이용하여 적분 길이 스케일을 측정하였다. 앞장의 화염 형상에서 나타난 작은 에디 들을 유동장의 시간 스케일을 직접 측정함으로써 확인하여 보았다. 그 결과 적분 길이 스케일은 노즐의 직경과 무관하지 않았다.
- 본 연구에서는 난류 유 동장을 정의하는 방법으로서 유동의 시간 스케일을 사용하였고 화염의 순간 형상을 레이저 계측을 통하여 알아보았다. 이때 유동장과 화염 형상 사이의 관계를 보다 구체적으로 알아보고자 한다.
가설 설정
- 허니컴은 주변으로의 열손실을 막는 역할을 한다. 여기에는 아무런 유동이 공급되지 않으며, 또한 허니컴의 작은 구멍들은 유동장의 형태에 영향을 미치지 않는다고 가정하였다.
- 같은 시간 간격을 가지고 속도 측정 장치를 공간적으로 배치한 후에 여기서 얻어진 공간적 상관관계가 0이 되는 지점을 유동의 적분 길이 스케일로 정의하는 것이 보통이다. 하지만 본 실험에서는 난류 유동이 넓은 공간에 일정하게 분포하지 않고 또한 여러가지 공간적인 제약이 따르기 때문에 동일 위치에서의 속도를 측정하고 Taylor의 가정을 도입하여 적분 길이 스케일을 얻었다. 본 연구에서는 신호를 50KHz 주파수로 50000번 측정하여 그것의 시간적 상관 관계를 얻었다 식 1).
- 실험에서 얻은 데이터를 가지고 버너에 존재하는 화염에서의 Karlovitz 수가 1과 비슷한 크기를 가진다고 생각하였다. 하지만 유동의 특성 시간을 결정할 때 유동의 길이 스케일을 직접 측정하지 않고, 버너의 지름을 유동의 적분 길이 스케일이라고 가정하였다. 따라서 길이 스케일과 화염의 관계보다는 스월 장치가 유동 특성을 변화시켜 화염 구조를 바꾼다는 사실을 강조하였다.
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