• 대한기계학회논문집B
• /
• 제37권7호
• /
• pp.647-653
• /
• 2013

본 연구에서는 산화구리(CuO) 나노분말과 순수 물을 혼합하여 제조한 나노유체를 이용하여 가열된 고체표면에 있어서 나노유체 액적의 증발특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 실험결과로부터 가열된 표면에서 나노유체 액적의 증발속도는 순수 물 액적보다 증발속도가 약간 증가하는 경향이 있음을 알 수 있었으며, 이는 나노유체에 포함된 나노입자가 유체의 열전도도를 향상시켜 고체 표면에서 액적으로의 열전달이 촉진되었기 때문인 것으로 판단된다. 또한 고체의 표면조도가 커질수록 액적의 증발속도가 약간 증가하였으며, 이는 고체의 표면조도가 커질수록 고체-액체의 접촉 면적이 증가하여 열전달이 촉진되었기 때문인 것으로 추정된다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제48권9호
• /
• pp.711-716
• /
• 2020

탄화수소계열 연료를 기반으로 혼합모사추진제를 사용하여 액적을 생성하고 열에너지를 가하면서 초임계 환경으로 분무되는 거동을 가시화하였다. 혼합모사추진제는 임계압력과 임계온도가 상이한 데칸과 메틸사이클로헥산을 선정하였다. 초임계 환경으로 분무되는 유동은 Rayleigh 분열로 액적을 생성하며 Oh 수와 Re 수를 구하여 Rayleigh 분열영역임을 확인하였다. 혼합모사추진제의 온도는 Tr=0.49에서 Tr=1.34까지 변화를 주었다. 유량은 0.7~0.8 g/s로 유지하였다. 액적은 열에너지를 가할수록 분열 길이가 짧아지며 덩어리진 형태로 떨어진다. 액체 상을 가시화하는 장치에서 2차 액적(second droplet)이 형성되는 것을 확인하였고 Tr=1.34일 때 부분적으로 불안정한 상태의 초임계 상태로 액상이 보이지 않는다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제31권8호
• /
• pp.69-76
• /
• 2003

액체로켓 연소기 내의 막냉각 특성 분석을 위한 비회체 분무연소에 대한 수치해석을 수행하였다. 막냉각 연료의 특성에 따른 연소기 벽면의 온도변화를 살펴보기 위하여 막냉각용 연료의 유랑, 막냉각용 액적의 직경, 그리고 공기/연료 혼합비를 매개변수로 한 수치해석을 수행하여 연소기 벽면의 온도는 막냉각용 연료 액적 직경의 변화에는 큰 영향을 받지 않지만 막냉각용 연료 유량 및 공기/연료 혼합비에 영향을 받고 있음을 확인하였다. 또한, 추진기관 벽면으로 전달되는 전도 및 복사열유속을 고찰함으로서 이러한 액체 추진기관의 연소특성을 이해하기 위해서는 열복사 및 물성치의 적절한 고찰이 필요함을 지적하였다.

• 한국분무공학회지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.78-87
• /
• 2016

This study experimentally investigated the effects of droplet temperature on the heat transfer characteristics during collision of a single droplet on a heated wall above the Leidenfrost temperature. Experiments were performed by varying temperature from 40 to $100^{\circ}C$ while the collision velocity and wall temperature were maintained constant at 0.7 m/s at $500^{\circ}C$, respectively. Evolution of temperature distribution at the droplet-wall interface as well as collision dynamics of the droplet were simultaneously recorded using synchronized high-speed video and infrared cameras. The local heat flux distribution at the collision surface was deduced using the measured temperature distribution data. Various physical parameters, including residence time, local heat flux distribution, heat transfer rate, heat transfer effectiveness and vapor film thickness, were measured from the visualization data. The results showed that increase in droplet temperature reduces the residence time and increases the vapor film thickness. This ultimately results in reduction in the total heat transfer by conduction through the vapor film during droplet-wall collision.

• 한국분무공학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.126-131
• /
• 2013

This paper describes the effect of ultrasonic frequency(f) on the atomization and deformation characteristics of single water droplet in an acoustic levitation field. To achieve this, the ultrasonic levitator that can control sound pressure and velocity amplitude by changing frequency was installed, and visualization of single water droplet was conducted with high resolution ICCD and CCD camera. At the same time, atomization and deformation characteristics of single water droplet was studied in terms of normalized droplet diameter($d/d_0$), droplet diameter(d) variation and droplet volume(V) variation under different ultrasonic frequency(f) conditions. It was revealed that increase of ultrasonic frequency reduces the droplet diameter. Therefore, it is able to levitate with low sound pressure level. It also induces the wide oscillation range, large diameter and volume variation of water droplet. In conclusion, the increase of ultrasonic frequency(f) can enhance the atomization performance of single water droplet.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제12권3호
• /
• pp.566-574
• /
• 1988

본 연구에서는 LDV의 수광계를 비임의 진행방향에 수직한 방향으로 위치시켜 분무액적에 의한 반사 산란성분을 수광하여 검출되는 신호의 가시도에 의해 액적크기 를 측정함과 동시에 도플러변화 주파수로부터 속도를 측정하고, 이 방법의 신뢰도를 충돌식 포진법에 의하여 측정한 결과와 비교하므로써 평가하여, 관측각 90˚의 측방 산란형 LDV에 의한 분무액적의 크기와 속도의 동시측정에 관한 유용성을 살펴보고자 한다.

• 한국분무공학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.261-267
• /
• 2015

The main purpose of this study is to provide the information of soot generation of toluene fuel droplet. To achieve this, this paper provides the experimental results on the different initial diameter of toluene droplet combustion characteristics conducted under equivalent ambient pressure ($P_{amb}$) and oxygen concentration ($O_2$) conditions. Visualization of single fuel droplet was performed with high resolution CCD camera and visualization system. At the same time, ambient pressure ($P_{amb}$) and oxygen concentration ($O_2$) were maintained by ambient condition control system. Soot volume fraction ($f_v$) was analyzed and compared on the basis of intensity ratio ($I/I_0$) of background image. The result of soot generation was almost the same regardless of initial droplet diameter since thermophoretic flux is not much changed under the same ambient conditions. Soot standoff ratio (SSR) of 2 mm diameter showed unstable variation characteristics due to the short available measuring time.

• 한국분무공학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.212-218
• /
• 2021

The present study aims to develop the Surface Plasmon Resonance (SPR) imaging system facilitating the real-time measurement of the concentration of evaporating binary mixture droplet (BMD). We introduce the theoretical background of the SPR imaging technique and its methodology for concentration measurement. The SPR imaging system established in the present study consists of a LED light source, a polarizer, a lens, and a band pass filter for the collimated light of a 589 nm wavelength, and a CCD camera. Based on the Fresnel multiple-layer reflection theory, SPR imaging can capture the change of refractive index of evaporating BMD. For example, the present study exhibits the visualization process of ethylene glycol (EG)-water (W) BMD and measures real-time concentration change. Since the water component is more volatile than the ethylene glycol component, the refractive index of EG-W BMD varies with its mixture composition during BMD evaporation. We successfully measured the ethylene glycol concentration within the evaporating BMD by using SPR imaging.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2000년도 제14회 학술강연논문집
• /
• pp.28-28
• /
• 2000

가스터빈 연소기의 역방향 이중 스월러의 두 번째 벤츄리 끝단 각도의 변이가 연소실내의 유동 특성에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 벤츄리 끝단 각도가 수렴형, 직선형, 발산형의 세 형상에 대해 연료 분무가 없는 경우, 연료 분무는 있으나 연소는 없는 경우, 연소가 일어나는 경우에 대해 수치적 방법으로 연소실 내의 유동 특성에 대해 고찰하였다. 연료의 분무는 분무된 액적들이 갖는 운동량이 유입되는 공기의 운동량에 비해 적으므로 분무에 의한 유동 특성의 변화는 무시할 수 있는 반면 연소가 일어날 때는 유동 특성이 판이하게 달라짐을 확인할 수 있었다. 가스터빈 연소실 내의 유동 특성은 벤츄리 끝단 각의 변이에 따라 민감하게 변하고 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
• /
• pp.6-6
• /
• 1998

항공기용 가스터빈 및 일반적인 산업용 분무시스템에서는 많은 양의 분사액체를 미립화 시키고 시스템의 연속적인 운전과 유지를 편리하게 하기 위하여 여러 개의 분사노즐을 열로 설치하여 동시에 분사하도록 하고 있다. 이렇게 동시에 분사할 경우, 노즐간에 거리가 충분히 크지 않으면 개별적으로 분사된 분무들이 서로 합해져서 하나의 연합된 분무군이 형성된다. 이렇게 Two element에 의해서 형성된 spray는 공급압력이 증가함에 따라 관성력이 증가하게 되어 중심부분에서 액막 혹은 액적상태로서 충돌이 발생하여 복잡한 분무특성을 가질 것이다. 따라서, 연합된 분무군의 특성을 이해하는 것은 응용의 측면에서 매우 중요하다고 할 수 있다.