• 제목/요약/키워드: 액막 두께

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두 개의 공기충돌형 연료분사장치로부터 분사되는 이중분무특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Characteristics of Twin Spray Ejected from Two Pre Filming Airblast Atomizer)

  • 박승규;한재섭;김유;박정배
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
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    • pp.6-6
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    • 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.

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원판증발기를 가진 회전형 히트파이프에서 액막두께가 전열에 미치는 영향 (The Effect of Film Thicknesses on Heat Transfer in a Rotating Heat Pipe with the Disc Evaporator)

  • 권순석;장영석;유병욱
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.1572-1581
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    • 1994
  • Heat transfer characteristics in a rotating heat pipe with evaporator of the rotating disc and the condenser of the screwed groove is investigated by numerical method for various dimensionless film thicknesses, Re, C_{p}{\Delta}T/h_{fg}$, rotational speed and working fluids. The temperature difference between evaporator wall and vapor increases a little, but the temperature difference between condenser wall and vapor decreases rapidly as Re increases. As the dimensionless film thickness decreases, the temperature difference of evaporator and condenser decreases. As the rotational speed increases, the temperature difference between evaporator wall and vapor increases but the temperature difference between condenser wall and vapor decreases. The Nusselt number can be shown as a function of dimensionless film thickness and Re, that is $Nu=0.963\cdot(\delta^{-1}(\omega/\vpsilon)^{-1/2}{\cdot}Re^{0.5025})$.

단열식 오리피스를 적용한 고속회전 분무노즐의 미립화 특성 (Atomization Characteristics of the High Speed Rotating Injection System with Single Column Orifice)

  • 장성호;최성만
    • 한국분무공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.97-102
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    • 2009
  • The spray characteristics of the high speed rotating fuel injection system were studied. The five variants of rotating fuel nozzle were used by spray test. The diameter of single column injection orifices are varied from 1 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm and 5 mm. We constructed high speed rotating test rig and measured droplet size by PDPA (Phase Doppler Particle Analyzer) system. Also spray was visualized by using high speed camera. In the test results, we could understand that length of liquid column from the injection orifice is mainly controlled by the rotational speeds. SMD is decreased with increasing injection orifice diameter and rotational speeds. Furthermore, from the comparison to the theoritical calculation, we confirmed that SMD is influenced by the liquid film thickness which is formed inner surface of injection orifice.

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축방향 압력섭동에 의해 발생되는 저주파 수력학적 교란이 단일 스월 인젝터에 미치는 영향 분석 (Spray Characteristics of Simplex Swirl Injector with Low Hydrodynamic Disturbance Generated by Pressure Fluctuation in Feed Line)

  • 길태옥;김성혁;김현성;윤영빈
    • 한국분무공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.1-10
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    • 2007
  • The low frequency combustion instability phenomena generated by pressure drop oscillation such as propellant shake in feed line are studied. To generate the flowrate oscillation by the pressure pulsation up to 400Hz without flow discontinuities and cavitations, a hydrodynamic mechanical pulsator of rotating disk type was produced. Injection pressure conditions are 5, 7 and 9 bar and pressure fluctuation frequency conditions are 0, 4, 6 and 8 Hz. When the injection pressure was oscillated by a mechanical pulsator, the spray shape was pulsated regularly. During the pulsated state of the spray with a mechanical pulsator, the spray characteristics, such as spray angle and liquid film thickness in orifice exit, were measured and compared with those in steady state without a mechanical pulsator. Though the mean injection pressure was fixed in the steady and fluctuating state, there were some differences in all measured values, i.e. liquid film thickness and spray cone angle, between both states.

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Prefilming air blast 연료 노즐의 다상유동 및 반응 유동장 수치해석 (CFD simulation of a prefilming air blast fuel nozzle)

  • 정승채;김신현;박희호;류시양
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.251-253
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    • 2017
  • Prefilming air blast 연료노즐의 다상유동 해석을 수행하였다. 연료가 미립화되는 과정을 관찰하였으며 liquid film의 두께와 속도를 계산하였다. Slot에서 분사된 연료는 prefilmer surface에서 얇은 액막을 형성한 후 연료노즐 lip에서 액적으로 분열되었다. 또한 계산된 liquid film의 두께와 속도를 경계조건으로 하여 반응유동장 해석을 수행하였다. 분사된 액적은 venturi throat를 지나면서 기화되었고 연료노즐 하류에 반응영역이 형성되어 안정적으로 보염이 이루어졌다.

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작은 수직관을 흐르는 기-액 슬러그 유동의 유동특성 (Flow Characteristics of a Gas-Liquid Slug Flow in Small Vertical Tubes)

  • 계석현;김동선
    • 설비공학논문집
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    • 제25권5호
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    • pp.246-254
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    • 2013
  • Some characteristics of nitrogen-water slug flow were optically measured, in vertical acrylic tubes of 2, 5 and 8 mm diameter. Bubble velocity, bubble and unit cell lengths were measured, by analyzing the light intensity signals from two sets of dot laser-infrared sensor modules mounted along the transparent tubes. Optical images of the bubbles were also taken and analyzed, to measure bubble shapes and liquid film thickness. It was found that the measured bubble velocities were in good agreement with the empirical models in the literature, except for those measured under high superficial velocity condition in the 2 mm tube. Bubble length was found to be the longest in the 2 mm tube, being 4 to 5 times those of the other tubes. Liquid film was found to have developed early in the 2 mm tube, which made the blunt shape of the bubble head. Liquid film thickness in the 8 mm tube was measured at almost twice those of the other tubes.

흡착 영역 분리 압력을 고려한 시멘트페이스트의 자기 수축 (Autogenous Shrinkage of Cement Paste Considering Disjoining Pressure in Thin Adsorbed Region)

  • 이창수;박종혁
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.213-218
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    • 2006
  • 시멘트페이스트 공극 내 확장 메니스커스 영역을 초승달 영역, 박막 영역, 흡착 영역으로 구분하고 공극 크기에 따른 액막 두께, 흡착층 두께, 모세관 압력, 분리 압력을 압력 평형 방정식을 이용하여 산정하였다. 그 결과 공극 크기와 흡착층 두께와의 연관식을 도출할 수 있었으며, 공극 크기 $1nm{\sim}1{\mu}m$에 따른 흡착층 두께는 $0.299{\sim}2.700nm$로 나타났고 특히 10nm이하의 공극에서 흡착층 두께 감소에 따른 분리압력의 증가효과가 크게 나타났다. 따라서 시멘트페이스트의 자기 수축은 10nm이하의 공극이 생성되면서 크게 증가하는 것으로 판단된다. 이러한 분리 압력과 모세관 압력을 수축 구동력으로 적용한 자기 수축 예측치는 실험값에 비하여 재령 $1{\sim}4$일까지는 작게 이후부터는 큰 결과를 나타내었다. 이는 초기재령에서의 공극측정시 공극 손상과 이에 따른 수축구동력 과소평가와 불포화 개별공극 가정에 따른 수축구동력 과대평가의 상호작용으로 판단되므로 추후 이에 대한 보완점으로 수화도등의 공극 대체 모델과 불포화공극에 대한 고려사항이 필요할 것으로 판단된다.

직렬식 분무오리피스를 적용한 회전 연료분사노즐의 분무특성연구 (An Experimental Study of the High-Speed Rotating Fuel Injection System with In-line Injection Orifice)

  • 장성호;최성만
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.202-206
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    • 2009
  • 고속회전 연료분사시스템의 분무특성을 연구하였다. 분무특성에 영향을 주는 직렬식 분무오리피스의 직경을 각각 1mm, 2mm, 3mm, 4mm, 5mm와 분무오리피스 수를 3개, 6개, 12개로 변화시켜가며 분무특성 연구를 수행하였다. PDPA 측정 시스템을 이용하여 분무입자의 크기와 속도, 분무분포 등을 측정하였고, 고속카메라를 이용하여 분무가시화를 수행하였다. 실험결과, 분무오리피스로부터 분출된 단일 액주의 길이는 회전속도에 의해 제어되며, 분무입자의 크기(SMD)는 분무오리피스의 직경과 수가 증가함에 따라 작아지는 경향을 보였다. 결국 분무입자의 크기를 제어하는 기본 메커니즘은 분무 오리피스내의 액막의 두께에 의해 결정됨을 알 수 있었다.

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등온가열에 의한 접촉융해의 초기 과도과정에 대한 근사적 해석해 (An approximate analytical solution for the initial transient process of close-contact melting on an isothermal surface)

  • 유호선
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제21권12호
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    • pp.1710-1719
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    • 1997
  • An approximate analytical solution for the initial transient process of close-contact melting occurring between a phase change material kept at its melting temperature and an isothermally heated flat surface is derived. The model is so developed that it can cover both rectangular and circular cross-sectional solid blocks. Normalization of simplified model equations in reference to the steady solution enables the solution to be expressed in a generalized form depending on the liquid-to-solid density ratio only. A selected result shows an excellent agreement with the previously reported numerical data, which justifies the present approach. The solution appears to be capable of describing all the fundamental characteristics of the transient process. In particular, dependence of the solid descending velocity oft the density ratio at the early stage of melting is successfully resolved. The effects of other parameters except the density ratio on the transient behaviors are efficiently represented via the steady solution implied in the normalized result. A simple approximate method for estimating the effect of convection on heat transfer across the liquid film is also proposed.

Leidenfrost 지점 온도 이상에서 액적-벽면 충돌 열전달에 대한 충돌 속도의 영향 (The Effect of Impact Velocity on Droplet-wall Collision Heat Transfer Above the Leidenfrost Point Temperature)

  • 박준석;김형대;배성원;김경두
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권7호
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    • pp.567-578
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    • 2015
  • Leidenfrost 온도 이상으로 가열된 벽면과 충돌하는 액적의 속도가 열전달 특성에 미치는 영향에 관한 실험 연구를 수행하였다. 동기화된 초고속 가시화 카메라와 적외선 카메라를 이용하여 벽면과 충돌하는 액적의 충돌 특성과 충돌면의 온도 분포를 측정하였다. 획득한 표면온도 분포를 충돌면의 경계 조건으로 이용하여 가열 벽면의 3차원 비정상 열전도 수치해석을 통해 표면 열유속 분포를 얻었다. 수직방향 충돌속도가 증가할수록 최대 액막 직경이 증가하고 가열 벽면과 액막 사이에 존재하는 증기막의 두께가 감소하여 열전달 효율이 증가하였다. 액적은 웨버수가 30보다 작은 경우 되튐현상이 발생하였으며, 큰 경우 작은 액적들로 분쇄되어졌다. 충돌속도에 의한 열전달량의 증가 경향이 되튐영역에서 분쇄영역에서 가면서 약화되었으며, 이는 분쇄현상에 의해 유효 열전달 면적의 확대 효과가 저감되었기 때문으로 해석된다.