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학위논문 동서

단순 모형기관 실린더내의 흡입과정 유동에 대한 수치해석과 PIV계측

허형석

부산 : 동아대학교 2000

v,41장 : 삽도 ; 27cm

학위논문(석사) 동아대학교 대학원 : 기계공학과, 2000

영문초록 : Many researchers have developed the measurement technique of in-cylinder flow characteristics and found difficulty in analysing these. In-cylinder flow fields are three-dimensional turbulent flows. But, with increasing development of computer technology, we can solve this problem. In this paper, some considerations of computational fluid dynamics (CFD) technology were studied for calculating steady and unsteady in-cylinder flow fields, and the changes of flow field according to variations of intake port position were calculated. Also, CFD results were compared with experimental results using Particle Image Velocimetry (PIV) technology. Water flow induced into the cylinder through a intake port was measured on vertical sections of the transparent cylinder. Two-dimensional velocity distributions were compared with computed results from CFD code (KIVA-3V). Numerical predictions and experimental results were in good agreement. / 한글초록 : 본 논문에서는 단순 모형기관 실린더내의 흡입과정 유동에 대한 수치해석 결과와 실험 결과를 보여준다. 엔진 실린더 내부의 유동은 복잡하며 난류유동이기에 해석하기가 어렵다. 하지만 기술의 발달과 컴퓨터의 성능향상으로 실린더 내부의 유동을 가시화 할 수 있게 되었고 정량적인 정보까지 얻을 수 있게 되었다. 컴퓨터를 이용한 수치해석에 있어서는 입체적인 엔진실린더를 모델링하여 난류해석시 사용하는 k-ε 난류 모델을 적용하였다. 실험에 있어서는 투명한 용기를 이용하여 단순한 모형기관 실린더를 제작한 후 레이저를 투과시켜 유동을 파악하는 PIV기법을 적용하였다. 수치해석적인 방법과 실험적인 방법을 통하여 실린더 내부의 유동이 정성적으로 일치함을 확인하였고 엔진 실린더의 기하학적인 형상만 바꾸어 해석하면 실질적인 엔진을 설계할 수 있는 기초적인 자료로 활용될 수 있다고 본다.

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