열 절단 공정에서 노즐을 통해 분사되는 고압 가스 유동의 동역학은 절단 성능에 중요한 영향을 미친다. 본 연구에서는 절단로(kerf)의 폭 차이 및 상부·하부 표면 사이의 절단 길이 차이와 같은 절단로 형상의 다양한 기하학적 특징을 고려하여, 플라즈마 절단 시료의 절단로 내부 실제 가스 유동 조건을 시뮬레이션하였다. 투명 재료를 사용하여 시제품 절단로 형상을 제작하였다. 제작된 절단로 내부에서 Schlieren(슈리렌) 방법을 이용하여 가스 유동 섀도우그래프를 관찰하였다. 또한 가스 분사 전후 Schlieren 방법으로 얻은 영상에 대해 영상 처리를 수행하였으며, 이를 수치 시뮬레이션 모델을 검증하는 데 사용하였다. 다양한 난류 모델에서 난류 점성의 영향을 전산유체역학 해석을 통해 연구하였다. 그 결과 k–ω 난류 모델이 본 연구에서 사용한 형상에 가장 적합한 난류 모델임이 확인되었다. 이 모델에 대한 시뮬레이션 결과는 보고된 실험 측정치와 질적으로 일치하였다.

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