• 제목/요약/키워드: 분무관통거리

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정적챔버에서 분위기 압력에 따른 비증발 디젤분무특성 연구 (A Study on the Non-evaporating Diesel Spray Characteristics as a Function of Ambient Pressure in Constant Volume Combustion Chamber)

  • 전충환;정정훈;김현규;송주헌;장영준
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권5호
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    • pp.645-652
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    • 2010
  • 본 연구의 목적은 다양한 분위기 압력 하에서 커먼레일 디젤인젝터를 통해 분사되는 비증발 디젤 분무특성에 관한 연구이다. 디젤분무의 거시적 특성으로 분무관통거리와 분무각을 음영사진과 이미지프로세싱으로 연구하였다. 수치해석은 상용 CFD프로그램인 AVL-FIRE를 사용하였다. 분열모델은 WAVE모델을 사용하였으며 표준 $k-{\varepsilon}$난류모델을 적용하였다. 분무각과 Zeuch법을 적용한 연료 분사율을 수치해석의 입력값으로 사용하였다. 분무관통거리를 실험값과 비교하여 좋은 결과를 얻었고 수치해석을 통하여 노즐팁 하류방향으로 분무의 각 구간별 액적입경분포를 알아보았다.

고효율 직접분사 가솔린 인젝터의 분무특성 연구 (Study on the Spray Characteristics for the GDI Injector)

  • 이상인;박성영
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 2부
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    • pp.988-991
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    • 2010
  • 본 연구는 직접 연료분사 가솔린 엔진에 장착되는 고압연료 인젝터의 연료공급 특성에 대한 것으로, 두 종류 GDI 인젝터의 분무가시화 실험을 수행하였고, 분무특성을 분석하였다. 가시화 실험을 통하여 인젝터 끝단 분사 초단부근 연료거동을 확인하였고, 인젝터의 특성인 도달거리와 관통력을 확인하였으며, 분위기 압력의 변화에 따른 분무특성을 고려하여 실험을 수행하였다. 두 인젝터 모두 분위기 압력이 증가함에 따라 도달거리와 분사각이 감소하였다. B type의 인젝터 보다 A type의 인젝터가 분위기 압력에 민감한 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 분위기 압력의 변화에 따른 분무거동의 변화를 확인 하였으며 직접 분사인젝터의 엔진적용을 위한 기초 분무 데이터를 확보하였다.

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바이오 디젤 연료의 고압 분무 특성 (Characteristics of High Pressure Bio-diesel Fuel Spray)

  • 홍창호;최욱;최병철;이기영
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.56-62
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    • 2003
  • Spray characteristics of conventional diesel fuel and bio-diesel fuel(methyl-ester of soybean oil) were compared, in terms of spray tip penetration and spray angle, by using a commercial high pressure common rail injection system for light-duty DI Diesel engines. The experiments were carried out under the non-evaporating condition at ambient density(8.8, $15.6 kg/\textrm{m}^3$) and injection pressure(75, 135 MPa). The experimental method was based on a laser sheet scattering technique. Spray tip penetrations of bio-diesel fuel were longer, on the whole, than those of conventional diesel fuel, except for lower injection pressure(75 MPa) under lower ambient density$(8.8 kg/\textrm{m}^3)$. But spray near angle and spray far angle of bio-diesel fuel were smaller than those of conventional diesel fuel, implying spray angle is related to the growth rate of spray tip penetration. The experimental results of spray tip penetration agreed well with the calculated values by the Wakuri et al.'s correlation based on the momentum theory.

복합 모델을 이용한 연료 인젝터의 분무 미립화 모델링 (Modeling of Spray Atomization of Fuel Injector Using Hybrid Model)

  • 박성욱;김형준;류열;이창식
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.27-33
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    • 2002
  • This paper presents the comparison of prediction accuracy of hybrid models. To obtain the experimental results fur comparing with the numerical results, the macroscopic and microscopic structures of the hollow-cone spray such as spray development process, spray penetration and the distribution of mean droplet size are investigated by using a shadowgraph technique and phase Doppler particle analyzer. Also, the numerical researches using various hybrid models are performed. LISA model and WAVE model are used for the primary breakup, and TAB, DDB, and RT model are used for the secondary breakup.

레이저 산란 영상을 이용한 GDI 인젝터의 엔트로피 해석법에 의한 분무 균일도 특성에 관한 연구 (An Investigation on the Spray Homogeneous Characteristics of a GDI Spray for Entropy Analysis Method using Laser Scattering Images)

  • 우영완;이창희;이기형;이창식
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.44-50
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    • 2002
  • The spray characteristics of GDI(Gasoline Direct Injection) injector affects on engine efficiency and emission of a GDI engine. Thus, many researchers have investigated the spray characteristics and the mixture formation of GDI injector. In this study, it was tried to provide the fundamental data for GDl injector design which effects on the spray macroscopic characteristics such as penetration and spray angle. In addition, the mixture formation analyzed by using entropy analysis. The entropy analysis is based on the concept of statistical entropy, and it identifies the degree of homogeneity in the fuel concentration. The results show that as injection pressure increases but as ambient pressure increases, spray penetration decreases and spray angle doesn't affected by increasing injection pressure and ambient temperature. From the entropy analysis results, we could find that the direct diffusion phenomena is a dominant factor in the formation of a homogeneous mixture at downstream of GDI spray especially in vaporizing conditions.

횡단유동으로 분사하는 이유체노즐의 기체-액체비에 따른 분무특성 (Characteristics of Air-assist Spray Injected into Cross-flow with Various Gas-liquid Ratio)

  • 조우진;이인철;이봉수;이효원;구자예
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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    • pp.159-162
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    • 2007
  • 아음속 유동 내에 수직으로 분사된 액체제트의 액적분열 분포 특성을 알아보기 위해 이유체 노즐을 사용하여 실험적으로 연구하였다. 노즐은 L/d=3의 외부혼합형으로 공기와 액체의 비를 0 ${\sim}$ 59.4%까지 변화시키면서 분사하였다. 분무형상의 변화를 이미지화 하였으며 분무의 궤적과 액주의 형상을 관찰하였다. 액체제트 분열의 단면분포 특성을 PDPA를 사용하여 측정하였며 SMD, 액적속도, 그리고 체적유속을 측정하였다. 그 결과 노즐로 공급되는 공기의 양이 많아질수록 Y/d방향의 관통거리는 증가하였고 액적의 미립화는 가속화되는 것을 관찰할 수 있었다.

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디젤 및 바이오디젤 연료의 분무특성에 관한 연구 (An Experimental Study on Spray Characteristics of Diesel and Bio-diesel Fuel)

  • 김재덕;구리 아이눌;송규근;정재연;김형곤
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제35권1호
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    • pp.53-59
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    • 2011
  • 디젤기관은 세계적으로 연료의 경제성 때문에 사용이 증가할 것이다. 그러나 NOx, 매연 등과 같은 배기가스를 배출한다. 본 연구는 커먼레일 연료분사 시스템에서, 연료온도, 분사 압력, 분사시간, 연료 점성에 따른 분무 특성을 실험하였다. 커먼레일 시스템에서, 디젤 연료는 분사 압력, 분사 시간에 따라 분무 형상이 다르다. 필터 압력은 연료 유동과 관련이 있는 연료 점성을 변화시키는 연료 온도에 영향을 받는다. 분무와 무화특성에 미치는 바이오 디젤 연료의 혼합율의 영향에 대해 많은 실험 조건에서 실험하였다. 바이오디젤 연료의 미립화 특성은 바이오 디젤 혼합비율이 증가하면 높은 점성 때문에 악화되는 것을 알았다.

디젤분무의 모사를 위한 혼합 모델의 개발 (Development of Hybrid Model for Simulating of Diesel Spary Dynamics)

  • 김정일;노수영
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.8-19
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    • 2001
  • A number of atomization and droplet breakup models have been developed and used to predict the diesel spray characteristic. Most of these models could not provide reasonable computational result of the diesel spray characteristic because they have only considered the primary breakup. A hybrid model is, therefore, required to develop by considering the primary and secondary breakup of liquid jet. according to this approach, wave breakup(WB) model was used compute the primary breakup of the liquid jet and droplet deformation and breakup(DDB) model was used for the secondary breakup of droplet. Development of hybrid model by using KIVA-II code was performed by comparing with the experimental data of spray tip penetration and SMD from the literature. A hybrid model developed in this study could provide the good agreement with the experimental data of spray tip penetration. The prediction results of SMD were in good agreement between 0.5 and 1.0 ms after the start of injection. Numerical results obtained by the present hybrid model have the good agreement with the experimental data with the breakup time constant in WB model of 30, and DDB model constant Ck of 1.0 when the droplet becomes less than 95% of maximum droplet diameter injected.

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디젤분무에서 미립화 및 액적분열모델의 예측능력평가 (Assessment of Prediction Ability of Atomization and Droplet Breakup Models on Diesel Spray Dynamic)

  • 김정일;노수영
    • 한국분무공학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.35-42
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    • 2000
  • A number of atomization and droplet breakup models have been developed and used to predict the diesel spray characteristics. Of the many atomization and droplet breakup models based on the breakup mechanism due to aerodynamic liquid and gas interaction, four models classified as mathematical models, such as TAB, modified TAB, DDB, WB and one of the hybrid model based on WB and TAB models were selected for the assessment of prediction ability of diesel spray dynamics. The assessment of these models by using KIVA-II code was performed by comparing with the experimental data of spray tip penetration and sauter mean diameter(SMD) from the literature. It is found that the prediction of spray tip penetration and SMD by the hybrid model was only influenced by the initial parcel number. All the atomization and droplet breakup models considered here was strongly dependent on the grid resolution. Therefore it is important to check the grid resolution to get an acceptable results in selecting the models. At low injection pressure, modified TAB model could only give the good agreement with experimental data of spray tip penetration and both of modified TAB and DDB models were recommendable for the prediction of SMD. At high injection pressure, hybrid model could only give the good agreement with the experimental data of spray tip penetration and the prediction of all of the selected models did not match the experimental data. Spray tip penetration was increased with the increase the $B_1$ and the increase of $B_1$ did not affected the prediction of SMD.

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