Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences (한국항공우주학회지)

The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences (한국항공우주학회)
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Electro-spray Micro-Thruster Using Nozzle with Pole-Type Electrode

기둥 구조 전극을 내재하는 노즐을 이용한 정전 분무 마이크로 추진기관

  • 이영종 (건국대학교 항공우주정보시스템공학과) ;
  • 양지혜 (건국대학교 항공우주정보시스템공학과) ;
  • 이석한 (성균관대학교 정보통신공학부) ;
  • 김용재 (성균관대학교 기계공학과) ;
  • 고한서 (성균관대학교 기계공학과) ;
  • 변도영 (건국대학교 항공우주정보시스템공학과)
  • Published : 2007.12.31
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Abstract

This paper presents a novel mechanism of electro-spray micro-thruster featured by a nozzle with a conductive pole inside, referred to here as a pole type nozzle. And the effects of the pole type nozzle on the efficiency of the jetting are numerically and experimentally investigated. The electric voltage signal applied to the upper electrode plate, against the pole as the ground, allows a ejection of spray to take place. It is verified experimentally that the use of the pole type nozzle allows a stable and sustainable jetting mode of ejection for a wider range of applied voltages because it can concentrate the electric field more on the centre of the meniscus. According to results about size effect, experiments indicates that the proposed mechanism allows that operation of micro thruster at less than 500 volts through nanoscale nozzle.

본 논문은 기둥 구조의 전극이 내부에 존재하는 노즐을 이용한 정전 분무 마이크로 추진 장치의 새로운 메커니즘을 제시하였다. 기둥 구조의 노즐로 인한 제팅의 효율 증진을 수치적 및 실험적으로 연구하였다. 노즐 상부에 존재하는 전극에 인가된 전압으로 인하여 액면에 형성된 전기장은 액체의 분무를 가능하게 하며 기둥 구조의 전극은 액면의 중앙 부분에 전기장이 집중되도록 하여 제팅을 효율적으로 할 수 있게 하였다. 또한 노즐 크기에 따른 필요한 인가전압의 차이에 대한 연구를 수행하였으며 본 연구로부터 수 마이크로미터의 노즐에 대해서 500V 이하의 전압에서 구동이 가능함을 보였다.

Keywords

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