고압 워터 분무 제트에 관한 연구 = Study On the High-Pressure Water Spray Jet

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 터보기계에서 전력증가에 중요한 의미를 가지는 high-pressure water spray jet 의 분사에 대해 연구 하고자 한다. 이러한 연구는 매우 복잡한 과정으로 지난 수십 년 동안 실험적으로 연구되어 왔다. 본 연구에서는 유체가 정체공기 또는 느리게 움직이는 공기 속으로 분사될 때의 유동을 해석하고, 특히 터보 압축기에서 압축을 위해 개발된 wet compression 에 대해 high-pressure water spray jet 분사에 대한 실험적, 수치 해석적 연구를 다루고자 한다. 미립화 과정에서 발생하는 현상들을 해석하기 위하여, Discrete Phase Model (DPM), Taylor Analogy Breakup (TAB) Model을 이용하고, 액적의 궤적을 알아보기 위해 가장 잘 알려진 추적법인 Lagrange Approach를 사용하여 얻어지는 데이터를 이용해 유동해석 수행하고, high-pressure water spray jet 분사에 대한 실험적 연구를 위해 Spraytec 장비를 이용하여 분사 거리와 공급압력 등에 따른 액적의 변화를 실험 하였다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 1
• 1.1 연구배경 1
• 1.2 연구목표 4
• 제 2 장 실험장치 및 방법 5
• 2.1 Water Spray Nozzles 5
• 2.2 Spraytec 7
• 2.3 분무각 및 액적크기 측정 9
• 제 3 장 수치해석법 11
• 3.1 미립화 모델 11
• 3.2 수치계산 15
• 3.3 계산영역 및 경계조건 17
• 제 4 장 결과 및 고찰 19
• 4.1 실험 결과 19
• 4.2 수치해석 결과 27
• 제 5 장 결 론 30
• 참고문헌 32
• 석사과정 중 발표논문 35
• Abstract 40