• 한국항공우주학회지
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• 제33권1호
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• pp.62-68
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• 2005

액체로켓 가스발생기를 위한 인젝터를 설계하여 분사특성을 살펴보았다. 인젝터는 F-O-F triplet impinging이고 모의 추진제로 kerosene/물을 사용하였다. 인젝터의 형상설계 변수는 충돌각과 충돌거리이며 이를 이용하여 5가지의 후보 요소 인젝터를 설계하였으며, 모의 추진제를 사용하여 분사 특성을 실험하였다. 분사특성을 측정하기 위한 인자는 혼합효율과 분사각으로 모의 추진제 운동량비 0.2~1.3 범위에서 분사유량과 국부 O/F비를 측정하고 혼합효율을 계산하였다. 가스발생기용 인젝터는 농염한계의 O/F비 때문에 가장 높은 효율과 적절한 분사 각을 갖는 요소 인젝터를 선정하였고 연소 특성을 연구하기 위하여 연소실험을 실시하였다.

• 청정기술
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• 제24권4호
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• pp.371-379
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• 2018

본 연구의 목적은 친환경 액체 추진제 분해반응에 적용하기 위하여 백금이 담지된 헥사알루미네이트 펠렛 촉매를 개발하는 것이다. 초음파 분무 열분해법으로 제조한 hexaaluminate를 지지체로 사용하고 백금을 활성금속으로 사용한 펠렛 촉매를 두가지 방법으로 제조하였다. 백금 전구체를 헥사알루미네이트 분말에 담지한 후에 바인더를 첨가하여 성형한 펠렛 촉매의 경우(M1 method 촉매), $550^{\circ}C$에서 소성한 촉매는 메조기공이 잘 발달하였다. 그러나 이 촉매를 $1,200^{\circ}C$에서 소성하면 메조기공이 거의 무너지고 약간의 거대기공만 존재하였다. 반면에, 헥사알루미네이트를 성형하여 펠렛을 제조한 후, 펠렛 위에 백금을 담지한 촉매의 경우(M2 method 촉매), $1,200^{\circ}C$에서 소성한 후에도 표면적과 메조기공이 잘 유지되는 것으로 나타났다. 또한, 백금 분산도 측면에서도 M2 method로 제조한 촉매의 내열성이 더 우수하였다. 펠렛 촉매 제조 방법과 소성온도가 ammonium dinitramide (ADN) 또는 hydroxyl ammonium nitrate (HAN)을 주성분으로 하는 액상 추진제의 분해반응에 미치는 영향을 분석하였다. ADN 기반 액체 추진제 및 HAN 기반 액체추진제의 분해반응에서 Pt/hexaaluminate 펠렛 촉매를 사용하면 분해 개시 온도를 큰 폭으로 내릴 수 있음을 확인하였다. 특히, M2 method로 제조한 촉매의 경우, 소성온도를 $1,200^{\circ}C$로 올린 경우에도 분해 개시 온도가 큰 변화를 보이지 않았다. 따라서 M2 method로 제조한 Pt/hexaaluminate 펠렛 촉매가 내열성을 보유하고 있으며, 친환경 액상 추진제의 분해 반응용 촉매로서 잠재력이 있다는 것을 확인하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.75-81
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• 2009

A study was performed to investigate the characteristics of two-phase jet injected into subsonic cross-flow using the external mixed gas blast two-phase nozzle. The shadowgraph method was adopted for the cross-flow jet visualization and PDPA system was used to measure droplet size, velocity, and volume flux. The atomization of two-phase jet is initially determined according to gas to liquid mass flow-rate ratio and the Reynolds number of cross-flows. The highest penetration trajectories of two-phase jet injected into cross-flow are governed by the momentum ratio at subsonic cross-flow. As GLR of two-phase jet injected into cross-flow increases, the droplet size decreases and the distribution area of volume flux increases. The distribution of volume flux that influenced by the counter vortex pair at the downstream of cross-flow is symmetric in shape of horseshoe.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.662-669
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• 1994

In the combustion system, the optimum spray conditions reduce the pollutant emission of exhaust gas and enhance the fuel efficiency. The spray characteristics-the drop size, the drop velocity, the number density and the mass flux, become increasingly important in the design of combustor and in testifying numerical simulation of spray flow in the combustor. The purposes of this study are to clarify the spray characteristics of twin-fluid nozzle and to offer the data for combustor design and the numerical simulation of a spray flow. Spatial drop diameter was measured by immersion sampling method. The mean diameter, size distribution and uniformity of drop were analyzed with variations of air/liquid mass flow ratio. The results show that the SMD increases with the liquid supply flow rate and decreases with the air supply velocity. The radial distribution of SMD shows the larger drops can diffuse farther to the boundary of spray. And the drop size range is found to be wider close to the spray boundary where the maximum SMD locates.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.155-158
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• 2005

The spray characteristics of liquid jet minted in subsonic cross-flow were investigated numerically and experimentally. The behaviors of column, penetration and breakup of plain liquid jet in non-swirling cross-flow of air have been studied. Numerical and physical models are based on a modified KIVAII code. The primary atomization is represented by a wave model based on the KH(Kelvin-Helmholtz) instability that is generated by a high interface relative velocity between the liquid and gas flows. CCD camera has been utilized in oder to capture the spray trajectory. The nozzle diameter was 0.5 mm and its L/D ratios were between 1 and 5. Numerical and experimental results indicate that the breakup point is delayed by increasing gas momentum ratio, the penetration decreases by increasing Weber number and the turbulent or nonturbulent liquid jet is obtained at different L/D ratio.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권12호
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• pp.41-47
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• 2006

액체로켓엔진 연소기는 연소성능 및 연소안정성 분야에 있어서 높은 신뢰도를 가져야 한다. 특히, 추진제의 분무와 혼합을 담당하는 분사기는 이러한 신뢰도를 결정짓는 중요한 요소이다. 본 연구는 모델 상사 기법을 이용하여 이중 와류 동축형 분사기의 연소안정성 특성을 평가하였다. 또한 연소안정성 증대를 위해 사용하는 배플의 경우 길이 및 간극 변화로부터 나타나는 효과를 검토하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집 Vol.3 No.2
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• pp.686-689
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• 2002

The application of the ultrasonic nozzle has been extended because it is possible atomization of liquid material. In this study, the characteristics of the ultrasonic nozzle and ceramic oscillator were investigated. The oscillator for the ultrasonic nozzle were made piezoelectric ceramic of $Pb[(Sb_{1/2}Nb_{1/2})_{0.035}-(Mn_{1/3}Nb_{2/3})_{0.065}-(Zr_{0.49}Ti_{0.51})_{0.90}]O_3$. The electromechanical coupling factor$(k_p)$ and mechanical quality factor$(Q_m)$ showed the values of 0.555, 1,214 respectively when the Zr/Ti ratio was 49/51. Moreover, this oscillator will have the temperature stability because it's curie temperature is $322[^{\circ}C]$. The driving current of ultrasonic nozzle showed the value of 80[mA] when the driving time was 10[min.]. Also, The surface temperature of ceramic oscillator showed $80[^{\circ}C]$ at driving time 10[min.] We knew that the ultrasonic nozzle had stabile driving above 10[min.].

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.277-280
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• 2009

본 연구는 v-gutter형 보염기를 장착한 연소기 내에 발생한 연소 주파수의 발생 메커니즘에 대해 규명 하는 것이다. 연소기는 $40{\times}40\;mm$의 단면적을 가진 긴 덕트 형상을 가지고 있으며, 14mm의 폭을 가진 v-gutter 형의 보염기를 장착하였다. 연료로 등유와 메탄를 수직 분무하여 실험을 수행하였다. 연소 시 발생하는 주파수는 연소기의 형상에 기인한 1L 종방향 모드와 보염기에서 발생하는 와류 주파수가 주로 발생함을 확인하였다. 또한 연료의 특성에 기인한 주파수와 노즐의 영향에 대한 주파수가 저주파 영역에서 발생함을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.74-77
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• 2009

본 연구에서는 과산화수소/케로신 촉매 점화기의 최적 설계를 위하여 점화기 설계와 운용 조건에 따른 점화 특성을 확인하였다. 그 결과 촉매대의 출구 면적은 분해된 가스가 쵸킹이 발생하지 않도록 충분하여야 하며, 케로신은 촉매대 중앙에서 미립화가 잘되도록 분무하여야 함을 확인하였다. 또한 점화기를 운용하는데 있어 예열이 없을 경우 과산화수소를 약 3초 정도 리드해야 하며, 퍼지는 케로신 공급과 같거나 늦게 공급하는 것이 바람직함을 확인하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.61-64
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• 2008

The present study of these experiments are close examination of spray characteristics that are continuous liquid jet and modulated pressure pulse liquid jet. The experiments were conducted using water, over a range of cross-flow velocities from 42${\sim}$136 m/s, with injection frequencies of 35.7${\sim}$166.2 Hz. Between continuous cross-flow jet and pressure pulsed cross-flow jet for characteristics of penetration, breakup point, spray angle and macro spray shape are investigated experimentally. In cross-flow field, main parameter of liquid jet for breakup was cross-flow stream rather than pressure pulse frequency. As oscillation of the periodic pressure that could make liquid jet moved up and down, the mixing efficiency was increased. Also, a bulk of liquid jet puff was detected at upper field of liquid surface. So, this phenomenon has a good advantage of mixing spray from concentration of center area to outer area. Because of pressure pulsation frequency, an inclination of SMD for the structured layer was evanescent. Cross-sectional characteristics of SMD at downstream area were non-structured distributions. Then cross-sectional characteristics of SMD size were about same tendency over a range that is effect of spray mixing. The tendency of volume flux value for various frequency of pressure pulse was same distribution. And volume flux was decreased when the frequency of pressure pulse increase.