• 제목/요약/키워드: 액적 분사

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오리멀젼의 가스화 반응 특성에 관한 수치해석 연구 (Numerical Study for the Reacting Characteristics of Orimulsion Gasification)

  • 나혜령;이진욱;윤용승
    • 에너지공학
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    • 제8권2호
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    • pp.309-316
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    • 1999
  • 본 연구에서는 오리멀젼을 연료로 하는 가스화기를 대상으로 전산유체역학 방법론을 적용하여 연료의 가스화 반응 특성을 파악하고자 하였다. 특히, 산화제의 양에 따른 가스화기내 생성 가스의 농도 분포를 예측해 보고, 분무되는 오리멀젼 액적의 직경 및 분사 각도, 그리고 연료 주입구에서의 유입 속도 변화등 연료의 유입 조건에 따른 반응장의 유동 특성을 고찰해 보았다. 본 연구에서는 산화제와 오리멀젼의 비가 0.88일 때 가스화 반응이 가장 활발히 진행되어 연료로서 효용 가치가 있는 CO, H$_2$의 농도가 출구에서 높게 나타났으며, 오리멀젼 액적의 직경이 작을수록 반응성이 좋았고, 분무 각도가 45$^{\circ}$로 유입될때 혼합 효과가 증대되었다. 따라서, 액적을 연료로하는 가스화기 운전시 유입되는 액적의 직경은 수십$\mu\textrm{m}$로 무화시켜 반응시키고, 벽면쪽으로 액적이 치우치지 않도록 적절한 각도로 분무시켜주는 것이 전체시스템의 효율을 항상시킬 수 있는 방안이라고 판단되었다. 또한 선행된 해석 결과를 토대로 100톤/일급 고온.고압 플랜트에 대한 해석을 수행하여 봄으로써 적절한 오리멀젼 가스화기 운전 조건의 기본 자료를 확보하고자 하였다.

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가변 핀틀 인젝터에서 핀틀 팁 형상에 따른 분무특성 연구 (Spray Characteristics of a Movable Pintle Injector with Pintle Tip Shape)

  • 남정수;이건웅;박선정;허환일;구자예
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권9호
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    • pp.658-664
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    • 2019
  • 핀틀 인젝터를 사용하는 액체로켓개발에 있어서 분무특성인 분무각도, 액적크기, 액적의 분포정도는 중요한 요소이다. 세 종류의 다중 홀형 핀틀 팁과 연속형 핀틀 팁을 설계하여 분무실험을 수행하였다. 다중 홀형 인젝터에서 홀 개수에 따른 액적크기는 크게 차이가 없었으며, 홀 개수가 많을수록 액적이 균일하게 분포하였다. 연속형 핀틀은 다중 홀형 핀틀보다 액적의 미립화가 잘 이루어 지고 공간내로 더 고르게 분산되는 것을 확인하였다. 핀틀의 액체분사면적조절을 통한 추력제어는 다중 홀형보다는 면 접촉 닫힘(face-shutoff)이 용이한 연속형 핀틀이 적합하다. 각 핀틀 팁의 TMR에 따른 분무각을 측정하여 특정한 경향성과 그에 해당하는 경험식을 도출하였다.

상압 환경에서 산화제 과잉 예연소기용 인젝터의 분무특성 연구 (Spray Characteristics of the Oxidizer-rich Preburner Injector in Ambient Pressure Environment)

  • 소윤석;양준호;최성만
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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    • pp.97-101
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    • 2007
  • 산화제 과잉 예연소기용 인젝터의 분무특성을 연구하였다. PDPA 측정은 인젝터의 압력 조건이 연료 $25kgf/cm^2$와 산화제 $10kgf/cm^2$일 때 수행하였다. 노즐 끝단으로부터 100 mm일 때 액적크기는 $210{\mu}m$이며, 액적 속도는 38 m/s로 측정되었으며, 액적 속도는 노즐 끝단에서 멀어질수록 감소였다. 산화제 분무가 산화제과잉 분사기의 혼합특성을 지배하는 주된 인자임을 확인하였다.

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벽면 충돌 분사에 의한 DI디젤엔진 배기가스 특성의 수치해석적 연구 (A Numerical Study on the emission Characteristics of DI Diesel Engine by Wall Impingement of Spray)

  • 최성훈;황상순
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.97-105
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    • 1998
  • High pressure injection is recently used to reduce the emissions and increase the power of DI diesel engine. This high pressure injection makes the spray strike the cylinder wall. This spray/wall impingement is known to affect the emission and performance of DI diesel engine such that it is very important to know the spray/wall impingement process. In this study, multidimensional computer program KIVA-II was used to clarify the effect of spray wall impingement by different injection spray angle with the spray/wall impingement model consiedering rebound and slide motion and also the improved submodel for liquid breakup, drop distortion model.

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지구온난화 저감을 위한 이산화탄소 하이드레이트 용해거동에 대한 수치적 연구 (Numerical Study on the Dissolution Behavior of $CO_2$ Hydrate for Global Warming Mitigation)

  • 김남진;서향민;천원기
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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    • pp.66-69
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    • 2006
  • The idea of $CO_2$ sequestration in the ocean is proposed to be an effective mitigation strategy to counteract potential global warming due to the greenhouse effect Therefore, in the present study, calculations of the dissolution behavior of $CO_2$ hydrate when liquid carbon dioxide is released at 1,000m and 1,500m in depth are performed. The results show the liquid $CO_2$ injected in the ocean becomes $CO_2$ bubble at between 350m and 500m in depth, and the injection from a moving ship is a more effective method of dissolution than through a fixed pipeline. It so also noted that the ultimate plume generated from $CO_2$ bubbles repeats expansion and shrinking due to the peel ins from a fixed pipeline.

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미세액적의 표면에너지 제어를 통한 박막 제조 공정에 대한 연구 (A NUMERICAL STUDY ON A THIN FILM MANUFACTURING PROCESS USING THE CONTROL OF SURFACE ENERGY OF A MICRODROPLET)

  • 서영호;손기헌
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년도 학술대회
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    • pp.221-226
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    • 2008
  • Numerical simulation is performed for microdroplet deposition on a pre-patterned micro-structure. The level-set method for tracking the liquid-gas interface is extended to treat the immersed (or irregular-shaped) solid surface. The no-slip condition at the fluid-solid interface as well as the matching conditions at the liquid-gas interface is accurately imposed by incorporating the ghost fluid approach based on a sharp-interface representation. The method is further extended to treat the contact angle condition at an immersed solid surface. The present computation of a patterning process using microdroplet ejection demonstrates that the multiphase characteristics between the liquid-gas-solid phases can be used to improve the patterning accuracy.

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미세액적의 표면에너지 제어를 통한 박막 제조 공정에 대한 연구 (A NUMERICAL STUDY ON A THIN FILM MANUFACTURING PROCESS USING THE CONTROL OF SURFACE ENERGY OF A MICRODROPLET)

  • 서영호;손기헌
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년 추계학술대회논문집
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    • pp.221-226
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    • 2008
  • Numerical simulation is performed for microdroplet deposition on a pre-patterned micro-structure. The level-set method for tracking the liquid-gas interface is extended to treat the immersed (or irregular-shaped) solid surface. The no-slip condition at the fluid-solid interface as well as the matching conditions at the liquid-gas interface is accurately imposed by incorporating the ghost fluid approach based on a sharp-interface representation. The method is further extended to treat the contact angle condition at an immersed solid surface. The present computation of a patterning process using microdroplet ejection demonstrates that the multiphase characteristics between the liquid-gas-solid phases can be used to improve the patterning accuracy.

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지구온난화 저감을 위한 이산화탄소 하이드레이트 용해거동에 대한 수치적 연구 (Numerical Study on the Dissolution Behavior of $CO_2$ Hydrate for Global Warming Mitigation)

  • 김남진;서향민;천원기
    • 신재생에너지
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    • 제2권4호
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    • pp.4-11
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    • 2006
  • The idea of $CO_2$ sequestration in the ocean is proposed to be an effective mitigation strategy to counteract potential global warming due to the greenhouse effect. Therefore, in the present study, calculations of the dissolution behavior of $CO_2$ hydrate when liquid carbon dioxide is released at 1,000m and 1,500m in depth are performed. The results show the liquid $CO_2$ injected in the ocean becomes $CO_2$ bubble at between 350 m in depth, and the injection from a moving ship is a more effective method of dissolution than through a fixed pipeline. It so also noted that the ultimate plume generated from $CO_2$ bubbles repeats expansion and shrinking due to the peeling from a fixed pipeline.

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액체 분무의 벽면 충돌분무에 의한 액적 비산 (Droplets Splash Related with a Wall Impingement of Liquid Jet)

  • 김영일
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제7권1호
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    • pp.5-11
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    • 2004
  • 벽면에 충돌하는 액체 분무의 충돌 거동과 액적 비산에 관하여 실험을 통하여 조사하였다. 액체 분무는 홀노즐에 의해 직경 40mm의 충돌판에 분사하게 된다. 액체 분무는 반경방향으로 퍼져나가 5개의 영역으로 분류되어 나타내게 된다. 난류 혹은 층류 분무의 경우, 충돌판에 충돌한 후 두꺼운 액막을 형성하게 되며, 이러한 상태에서 충돌하는 분무의 비산량은 매우 적으며 충돌 거리에 영향을 받지 않는다. 한편, 파동이 있는 분무의 충돌은 수력도약(Hydraulic jump)과 함께 반경방향으로 엷은 액막을 형성하게 되며 비산율도 증가하게 된다. 액체분무의 초속도가 증가하면 비산율도 증가하게 된다. 분열이 일어난 후에 충돌하는 파동 분무의 비산율은 분열이 일어나기 전에 비해 약 2~3배 정도 크게 나타난다. 비산율은 웨버수(Weber number)를 이용하여 요약할 수가 있다.

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내부혼합형 이류체 분사노즐에서 발생한 분무내 액적들의 크기와 속도의 상관관계 (Correlation between size and velocity of drops in a spray from an internal mixing twin-fluid atomizer)

  • 김상진;히로야스 히로유키
    • 한국분무공학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.27-33
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    • 1998
  • Correlations of drop size and velocity in a spray from the disintegration of liquid jet and liquid film from an internal mixing twin-fluid atomizer, were determined by phase Doppler method. The distribution pattern of Sauter mean diameter(SMD) in a spray was changed by a behavior of liquid flow. As smaller droplets became faster and slower easily by the surrounding conditions, the correlation between drop size and mean velocity was found to be varied as next 3 steps; firstly smaller droplets have a higher mean velocity at the area near atomizer, droplets have almost the same mean velocity and finally larger droplets have a higher mean velocity at the area far from an atomizer.

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