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大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B v.42 no.8, 2018년, pp.559 - 566   KCI
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매크로채널 내 공기-오일 파형유동의 액체부피비와 경계면 전단응력에 관한 실험적 연구
Experimental Investigation on Liquid Holdup and Interfacial Shear Stress in an Air-Oil Wavy Flow in a Macro-Channel

신홍철   (성균관대학교 기계공학부  ); 김성민   (성균관대학교 기계공학부  );
  • 초록

    본 연구에서는 매크로채널 내 파형유동의 액체부피비와 경계면 전단응력을 얻기 위해 내경이 40 mm인 매크로채널 내 공기-오일 혼합물의 압력강하를 측정하고 초고속카메라를 통해 유동양식을 관측하였다. 이미지 후처리를 통해 액체부피비를 측정하였으며, 성층유동 모델을 통해 경계면의 전단응력을 계산하였다. 측정한 액체부피비에 대해 Lockhart-Martinelli 파라미터를 이용해 액체부피비 예측 상관식을 제안하였다. 유동조건과 전단응력 간의 상관관계에 대해 살펴보았으며, 기체 겉보기 Reynolds수에 따른 경계면 마찰계수 예측 상관식을 제안하였다. 또한, 본 연구의 실험에서 얻은 유동양식의 대표사진과의 비교를 통해 경계면의 파형에 따른 전단응력의 변화를 확인하였다.


    In this study, frictional pressure drops and wavy flow patterns were measured for an air-oil two-phase flow in a macro-channel with an inner diameter of 40 mm. The interfacial shear stress was calculated using a stratified flow model in which the liquid holdup was measured through post-processing of captured flow images. A correlation for the relationship between the Lockhart-Martinelli parameter and the liquid holdup was proposed. This study also examined the relationship between the interfacial friction factor and flow conditions, and proposed a predictive correlation for the interfacial friction factor based on the superficial gas Reynolds number. The variation in interfacial shear stress corresponding to interfacial waviness was also compared with representative flow images obtained in the experiments.


  • 주제어

    이상유동 .   매크로채널 .   파형유동 .   액체부피비 .   경계면 전단응력.  

  • 참고문헌 (16)

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