Jet가 분출되는 채널내 정사각단면 실린더 주위유동 및 혼합현상

초록

본 논문은 두 평판사이에 부착된, 한 면에서 연료제트가 분출되는 정사각단면 실린더 주위의 유동장 및 연료와 공기의 혼합현상을 고찰하였다. 후향 제트의 경우 모든 에서 실린더 후면의 Shedding 하는vortex 쌍을 밀어내어 양력계수의 진폭이 감소되었으며 IR 이 1보다 작은 경우는 정성적인 형태의 변화 없이 진폭이 감소되었다. 항력계수는 제트 모멘텀을 제외한 항력 값에서 후면의 압력감소로 인하여 약간의 증가를 보였지만 제트 모멘텀을 포함한 총 항력의 감소효과를 얻을 수 있었다. 연료와 공기의 혼합양상을 보면 제트로부터의 유선을 따라 높은 값이 형성되어 확산에 의한 효과보다 대류에 의한 연료의 혼합이 지배적임을 알 수 있다. 전향 제트의 경우 IR 이 1보다 작을 때 실린더 주위로 흐르는 유량의 증가로 인하여 양력계수의 진폭이 증가하였으며 제트 모멘텀으로 인한 항력의 증가값이 압력장의 변화로 인한 항력의 감소값보다 더 커 총 항력이 증가하였다. IR=1.54의 경우는 이와 반대로 전면 압력감소로 인한 항력값의 영향이 더 커 총 항력의 감소가 발생하였다. 또한 제트 분사 방향에 상관없이 제트의 속도가 주유동장의 평균 속도보다 큰 경우에 주유동장에 정성적인 큰 변화를 야기하는 것을 볼 수 있으며 이런 변화에 대한 IR 의 임계값이 1을 전후로 하여 있을 것으로 기대된다.