열 절단 공정에서 균일한 절단 성능을 위해서는 다양한 운전 조건에서 가스 유동 거동이 일관되게 나타날 것으로 기대된다. 시편 절단 재료의 절폭(kerf) 슬롯에서 절단 전면(cut front)의 기울기는 운전 조건에 따라 달라지며, 이는 가스 흐름 패턴에 영향을 준다. 따라서 노즐 출구 직경과 절단 전면 기울기가 가스 유동 거동에 미치는 영향을 Reynolds averaged Navier–Stokes(RANS) 기반 k–ω 난류 모델을 사용하여 연구하였다. 출구 직경 φexit가 1.5 mm, 2 mm, 2.5 mm인 수렴-직선형 노즐을 사용하여 절단 전면 기울기가 서로 다른 경우에 대한 절폭 슬롯 내 유동 패턴을 조사하였다. 이후 수치 시뮬레이션 결과를 슐리렌(Schlieren) 실험으로부터 얻은 결과와 비교하였다. 또한 수치 및 실험 데이터를 명확히 시각화하고 정밀하게 비교하기 위해 슐리렌 영상에 대해 이미지 처리를 수행하였다. 그 결과, 출구 직경이 2 mm인 노즐이 다양한 운전 조건에서 유동 거동의 일관성이 더 높음을 확인하였다.

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