초록 |
고온, 고압 하의 연소실 내로 노즐을 통해 분사된 연료액적은 기상 흐름을 따라 가속되고, 이와 동시에 전도, 대류 및 복사를 통해 가열되면서 증발한다. 이러한 증발 현상은 연소 기관의 성능과 규모, 안정성, 오염물질을 예측하는데 중요하다. 또한 젖은 입자의 건조나분무 건조에 의한 미립자의 제조도 같은 범주에 들어가는 문제들로서 증발에 의한 기상으로의 물질전달을 기체역학 및 열전달과 함께 정확히 예측할 필요가 있다. 본 연구에서는 전산모사를 통하여 단일 액적 내부와 외부에서의 유동장, 온도장 및 농도장을 구하였다. 기상의 밀도 외에는 다른 모든 물리적 매개변수들을 상수라고 가정하였으며액적이 등방의 흑체복사열을 받는다고 가정하여 액상과 기상의 지배방정식들을 동시에 풀었다. 수치해를 검증하기 위해 고체구에 대한 항력계수와 물방울에 대한 Nu 수 및 Sh 수를여러 Re 수에 대하여 구하여 실험식과의 오차가 작음을 확인하였다. 초기단계의 결과로서물방울에 대하여 복사열전달을 포함시키는 경우와 포함시키지 않은 경우를 각각 구하여 복사 효과의 영향을 고찰하였다.
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