• 제목/요약/키워드: 분사조건

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스월 분사와 삽입연료에 의한 하이브리드 로켓 연소의 저주파수 연소불안정 조절 (Controlling Low Frequency Instability in Hybrid Rocket Combustion With Swirl Injection and Fuel Insert)

  • 현원정;이창진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권2호
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    • pp.139-146
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    • 2021
  • 하이브리드 로켓 연소에서 산화제 스월 분사는 회전방향 속도성분이 경계층 유동에 영향을 미쳐 연소안정화에 기여한다. 그러나 스월 강도가 증가할수록 연소성능을 과도하게 변화시키는 문제점이 나타난다. 따라서 참고문헌[7]의 삽입연료와 함께 사용하여 연소성능 변화를 최소화 하면서 연소불안정 억제를 시도하였다. 이를 위해, 일련의 실험을 계획하여 스월 강도와 삽입연료 위치를 변화하며 연소불안정의 발생과 연소성능 변화를 관찰하였다. 실험결과, 스월 각 6°, 삽입연료 위치 310 mm 조합에서 연소불안정이 억제되었으며 연소압력, O/F 비 그리고 연료 후퇴율 등의 변화가 최소인 것으로 확인하였다. 또한 고주파수 대역의 압력진동(p')와 열방출진동(q')의 위상차가 π/2로 음의 결합을 형성하도록 연소조건을 유지하는 것이 저주파수 연소불안정 발생을 억제하는 필요충분조건임을 재확인하였다.

패브리-초킹을 이용한 환형분사 초음속 이젝터 부유동 압력 예측 (Estimation of Secondary Flow Pressure of an Annular Injection Type Supersonic Ejector Using Fabri-Choking)

  • 김세훈;진정근;권세진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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    • pp.405-408
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    • 2005
  • 혼합챔버 내에서 패브리-초킹(Fabri-chocking)이 발생한다는 가정을 이용하여 이차목을 갖는 환형분사 초음속 이젝터의 이론 해석을 수행하였다. 부유동 압력을 예측하기 위해 혼합챔버 입구에서 패브리-초킹면 사이를 비혼합이론(non-mixing theory)을 이용하여 계산하였다. 혼합챔버의 수축각에 의해 발생하는 깔때기 모양의 경사충격파를 이차원 경사충격파로 모사하였고, 패브리-초킹면의 주유동에만 영향을 미친다고 가정하였다. 그 결과 혼합챔버의 수축각이 4도보다 작은 조건에서 실험값을 잘 예측하는 것을 확인하였다.

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운전조건에 따른 공기보조 분사기의 Sauter 평균입경에 대한 고찰 (Investigation on the Sauter Mean Diameter of an Air-Assisted Fuel Injector -Operating Parameter Consideration)

  • 장창수;최상민
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.42-50
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    • 2000
  • Drop size distribution of an air-assisted fuel injector(AAFI) was investigated. Influence of parameters such as ambient air density supply pressure and air-liquid mass ratio(ALR) was examined through both measurement and analysis. The Sauter mean diameter$D_{32}$ varied from 9 to 25$\mu$m throughout all experimental conditions. An empirical correlation for droplet size was obtained. Analytical correlations for predicting $D_{32}$ with respect to operating conditions were also derived through energy consideration and introduction of a simplified model of the from the empirical fitting was adapted to the original equation the proposed correlation in this study matched more closely with measured results. The current correlation exhibited a favorable study matched more closely with measured results. The current correlation exhibited a favorable prediction for $D_{32}$ compared to that by the empirical correlation at selected experimental conditions so that it may be used to predict atomization performance of the AAFI at operating conditions which was not covered in the measurements. After validation the analytical equation was applied to survey the feasible operating conditions for gasoline direct injection application.

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Aerosol deposition method로 제작된 세라믹 후막 및 복합체 후막의 유전특성에 대한 연구

  • 조성환;윤영준;김형준;김효태;김지훈;남송민;백홍구;김종희
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.311-311
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    • 2010
  • Aerosol deposition method(ADM)은 상온에서 에어로졸화 된 고상의 원료분말을 노즐을 통해 분사시켜 소결과정을 거치지 않고도 상온에서 고밀도 후막을 제조할 수 있는 공정이다. 이러한 Aerosol deposition method의 장점은 상온에서 고밀도 후막을 제조할 수 있고, 다양한 재료의 코팅이 가능하며, 코팅층의 조성 및 화학 양론비의 제어가 용이하다. 본 연구에서는 많은 장점을 가지고 있는 Aerosol deposition method를 이용하여 높은 유전상수, 압전계수, 초전계수를 갖는 $BaTiO_3$ 분말을 원료로 하여 압전소자, 커패시터, 고전압용 유전체 등에 응용이 가능한 유전체 형성에 관한 연구를 진행하였다. 또한 $BaTiO_3$ 같은 강유전체 세라믹을 이용하여 여러 가지 소자를 제조하는 경우 소자의 미세조직에 따라 물성이 영향을 받는 것으로 확인되어져 있다. 이에 본 연구에서는 세라믹 분말보다 상대적으로 탄성이 큰 polymer 분말 중 높은 유전율을 갖고 압전특성이 있는 Polyvinyl difluoride(PVDF)를 선정하여 $BaTiO_3$ 분말에 첨가하여 동시분사법을 사용해 복합체 후막을 성장시켰고, 또한 금속 분말을 첨가하여 동시분사법을 사용해 복합체 후막을 성장시켰다. 성장된 복합체 후막은 유전율과 유전손실 그리고 leakage current, breakdown voltage, 미세구조 분석 등 다양한 분석이 이루어 졌으며, embedded capacitor 유전체 층으로 응용 가능성을 가늠하였고, 상온에서 제조된 유전체 층의 응용을 위한 최적의 공정조건을 제시하고자 한다.

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알루미늄 환봉의 나선형 표면 미세입자 분사가공의 조건에 대한 연구 (A Study on the Fine Particle Dispensing Conditions for a Spiral Surface of Round Aluminum Bars)

  • 최성윤;이은주;이세한;권대규
    • 한국기계가공학회지
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    • 제19권8호
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    • pp.88-93
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    • 2020
  • The goal of this study is to determine the influence of major factors on the spiral surface microparticle injection machining of cylindrical specimens by the statistical method ANOVA. Before the experiment, rod-shaped test specimens and jigs for helical surface spraying were prepared, and the surface roughness was measured with a surface roughness meter. The injection particle, nozzle diameter, and injection pressure were the primary parameters of the experiment. Other factors that were considered were injection height, injection time, revolutions, and feed distance. The surface roughness after machining was measured, and the effects of the surface roughness data on the primary factors were determined with ANOVA.

로켓엔진 연소기에서 반파장 공명기의 음향감쇠에 관한 수치적 연구 (Acoustic-Damping Characteristics of Half-Wave Resonator in a Combustion Chamber of Liquid Rocket Engine)

  • 손채훈;박이선
    • 한국추진공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.9-15
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    • 2005
  • 고성능 연소기에서 주로 채택되는 기체-액체형 동축 분사기의 음향감쇠 효과를 선형 음향해석을 통해 조사하였다. 그러한 형태의 분사기는 반파장 공명기 역할을 수행할 수 있으므로 반파장 공명기와 1/4파장 공명기의 음향감쇠 특성을 비교/조사하였다. 공명기의 음향 감쇠 효과에 있어서 경계흡수계수의 영향과 공명기 길이 효과를 알아보았고, 연소실과 공명기내 유체의 음속 변화를 통해 반파장 공명기의 음향 감쇠 특성을 조사하였다. 계산 결과, 공명기의 최적 동조 길이가 짧고, 공명기내 유체의 음속이 낮은 조건에서 큰 감쇠효과가 나타남을 알 수 있었다. 또한, 경계흡수계수의 감소는 공명기의 동조 길이 범위를 좁게 하였다.

다공 노즐에서 분사조건이 디젤 연료의 미립화 특성에 미치는 영향 (Effect of Injection Condition on the Diesel. Fuel Atomization in a Multi-Hole Nozzle)

  • 서현규;김지원;이창식
    • 한국분무공학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.8-14
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    • 2009
  • This paper present the diesel fuel spray evolution and atomization performance in a multi-hole nozzle in terms of injection rate, spray evolutions, and mean diameter and velocity of droplets in a compression ignition engine. In order to study the effect of split injection on the diesel fuel spray and atomization characteristic in a multi-hole nozzle, the test nozzle that has two-row small orifice with 0.2 mm interval was used. The time based fuel injection rate characteristics was analyzed from the pressure variation generated in a measuring tube. The spray characteristics of a multi-hole nozzle were visualized and measured by spray visualization system and phase Doppler particle analyzer (PDPA) system. It was revealed that the total injected fuel quantities of split injection are smaller than those of single injection condition. In case of injection rate characteristics, the split injection is a little lower than single injection and the peak value of second injection rate is lower than single injection. The spray velocity of split injection is also lower because of short energizing duration and small injection mass. It can not observe the improvement of droplet atomization due to the split injection, however, it enhances the droplet distributions at the early stage of fuel injection.

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습식 압축을 채용한 재생 가스터빈 사이클의 엑서지 해석 (Exergy Analysis of Regenerative Wet-Compression Gas-Turbine Cycles)

  • 김경훈;김세웅;고형종
    • 에너지공학
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    • 제18권2호
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    • pp.93-100
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    • 2009
  • 습식압축으로 압축소요동력을 줄이고 재생기로 배기가스 에너지를 회수함으로써 열효율을 향상시킬 수 있는 습식압축 재생 브레이튼 사이클에 대하여 엑서지 해석을 수행하였다. 해석모델을 통하여 시스템의 엑서지 효율과 요소별 엑서지 파괴비 및 배기가스로 인한 엑서지 손실비에 미치는 압력비와 물분사율의 영향을 조사하였다. 전형적인 운전조건에 대한 계산 결과 습식압축 재생 가스터빈 사이클에 의하여 엑서지 효율을 상당히 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 물 분사 효과는 배기가스의 엑서지 손실의 감소와 출력 동력의 증가로 나타난다.

액체연료 의 분사연소시 분사조건 이 화염 과 액적군 의 성질 에 미치는 영향 (The Effects of Spray Parameters on the Flame and Spray Characteristics for Liquid Fuel Spray Flame)

  • 김호영
    • 대한기계학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.201-209
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    • 1984
  • 본 연구는 Kim과 Chiu가 사용한 연속체 관점에서 유도된 액체-기체상의 2상유 동모델(Two Phase Flow:TPF)을 이용하여 초기 집단연소수(group combustion number)의 크기, 즉 액적들의 초기 분포상태에 따른 연소상태를 예측 분류한다. 또한 이때 예 측된 대표적인 연소상태에서 형성되는 화염의 성질을 비교 검토한다.

증발 조건에서 초고압 분사와 노즐 홀 직경이 디젤 유량 및 분무 특성에 미치는 영향에 대한 연구 (Influence of Ultra-high Injection Pressure and Nozzle Hole Diameter on Diesel Flow and Spray Characteristics under Evaporating Condition)

  • 조원규;박영수;배충식;유준;김영호
    • 한국분무공학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.43-52
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    • 2015
  • Experimental study was conducted to investigate the effects of ultra-high injection pressure and nozzle hole diameter on diesel flow and spray characteristics. Electronically controlled ultra-high pressure fuel injection system was made to supply the fuel of ultra-high pressure consistently. Three injection pressures, 80, 160, and 250MPa were applied. Four type of injectors with identical eight nozzle holes were used. The four injectors have nozzle hole diameters of 115, 105, 95, and $85{\mu}m$ respectively. Injection quantity and rate were measured to investigate flow characteristics according to injection pressures and nozzle hole diameters. Mie-scattering and shadowgraph were performed to visualize liquid and vapor phases of diesel spray in a constant volume combustion chamber (CVCC). Ambient conditions of high pressure and high temperature in a diesel engine were simulated by using CVCC.