• 한국추진공학회지
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• 제11권3호
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• pp.50-57
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• 2007

Particle Image Velocimetry(PIV) 및 Dual-mode Phase Doppler Anemometry(DPDA) 기법을 적용하여 소형 액체로켓엔진에 사용되는 인젝터의 분무특성 규명을 위한 연구를 수행하였다. PIV 측정법으로 순간평면 이미지를 획득하여 분무 거동을 정성적으로 예측하고, 분사각 관련 인젝터 성능평가 기법을 수렵하였다. 또, DPDA 측정법을 통해 액적의 속도와 크기 등의 분무거리에 따른 변이를 정량화하고, 인젝터의 미립화 성능을 관찰하였다. 본 연구의 궁극적인 목적은 분무특성에 대한 명확한 이해를 통해 개발하고자 하는 새로운 인젝터의 설계변수 도출 및 분무성능 평가기준을 마련하기 위함이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.177-180
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• 2010

고압관, 가압관, 발사관으로 구성된 Ballistic Range의 일종인 2단식 경가스 총을 사용하여 초음속 액체 제트의 분무 특성을 연구하였다. 135 bar의 압축공기는 고압관과 가압관 사이에 OHP필름으로 구성된 격막을 파열시킨 후 가압관의 발사체를 약 250 m/s의 속도로 가속하였다. 가속된 발사체는 액체 저장부에 충돌하여 액체를 초고압으로 가압한 후 초음속으로 분사시키며, 특히 초음속 액체 제트는 미립화된 다중 제트의 형태를 나타내고 액체 제트 전방 영역에서 충격파를 수반한다. 다양한 분사 노즐의 기하학적 형상에 대한 분무시험결과 초음속 액체 제트의 속도와 충격파 각도가 각각 다르게 생성되었으며, L/d가 9.9, 11.9, 23.8의 조건에 대하여 L/d가 23.8의 경우에 액체 제트의 분사속도가 마하수 1.53으로 가장 낮게 측정되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제25권4호
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• pp.59-70
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• 2021

슬링거 연소기 회전연료노즐의 유량과 회전수의 변화에 따른 분무 특성을 관측하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 물 공급장치, 고속 회전모터, 회전연료노즐, 시험용 챔버로 구성된 분무 시험리그를 구성하였으며, 고속카메라와 고출력 광원을 사용하여 회전연료노즐 오리피스로부터 토출되는 물의 분무를 가시화하였다. 실험 결과 유량이 감소하고 회전수가 증가할수록 미립화가 향상됨을 확인하였다. 분무 특성 모드와 성능함수로 구성된 맵을 도출한 결과, 기체의 공기역학적 Weber 수와 액체-기체 모멘텀 플럭스 비는 액체의 주 분열 특성과 관련이 있으며, 액체-기체 모멘텀 플럭스 비와 Rossby 수는 액체 분출 모드와 밀접한 상관관계를 가짐을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.5-8
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• 2010

본 논문에서 연구하고자 하는 분사기는 다단 연소 사이클 엔진 연소기에 적용하는 분사기이다. 본 분사기에서 연료는 접선홀을 통해 와류 형상으로 분무되며, 예연소기에서 생성된 산화제 과잉 가스는 중앙에서 jet의 형태로 공급된다. 이러한 기체-액체 분사기의 상압/고압환경에서의 분무특성 및 분사기의 리세스에 따른 분무특성의 차이를 알아보았다. 이러한 결과들은 향후 다단 연소 사이클 엔진 개발의 기본 데이터로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.16-19
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• 2011

고성능의 다단연소 사이클 액체로켓 엔진에 사용되는 Gas-centered swirl coaxial injector(GCSCI)의 분무특성에 대한 연구가 상압수류시험을 통해 이루어졌다. 시험은 물과 질소를 사용하였고, 고속카메라를 이용하여 분무형상을 측정하였고 이미지 프로세싱으로 데이터 처리에 활용하였다. 본 연구에서는 분사기의 리세스 길이와 액체노즐과 기체노즐의 간격과 같은 형상에 따른 영향과 기체와 액체의 운동량비에 따른 분무특성을 알아보았다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.180-186
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• 2012

본 연구팀에서 개발 중인 70 N급 액체로켓엔진의 설계성능 검증에 앞서 요소부품인 비충돌형 인젝터에 대한 인수시험 및 수류시험을 수행하였다. 인젝터 오리피스 인수시험 결과 미시적 관점에서의 가공오차가 확인되었으며, 그로 인해 각각의 오리피스에서 발현되는 분무거동에 차이를 보였다. 순간 분무이미지를 통해 액주(혹은 액적) 표면에 나타나는 파동과 유동의 주기적 흘림현상을 관찰하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권11호
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• pp.1552-1560
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• 2001

This paper presents the experimental results of a study undertaken to develop an electrostatic spray system for a combustion application. The characteristics of the liquid atomization and the droplet dispersion in the electrostatic spray of twin fluids were investigated by the optical measurement techniques. The processes associated with the break-up of charged jets were also observed using the laser sheet visualization. The diameter and velocity of droplets were simultaneously measured using the phase Doppler measurement technique. The electrostatic atomization of the liquid fuel depended primarily on the charging voltage and the flow rate, but the dispersion of droplets depended significantly on the aerodynamic flow. Aerodynamic influences on the liquid atomization decreased with an increase of the charging voltage. Consequently, the liquid atomization and the droplet dispersion could be independently controlled using the electrostatic and aerodynamic mechanisms.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.159-162
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• 2007

아음속 유동 내에 수직으로 분사된 액체제트의 액적분열 분포 특성을 알아보기 위해 이유체 노즐을 사용하여 실험적으로 연구하였다. 노즐은 L/d=3의 외부혼합형으로 공기와 액체의 비를 0 ${\sim}$ 59.4%까지 변화시키면서 분사하였다. 분무형상의 변화를 이미지화 하였으며 분무의 궤적과 액주의 형상을 관찰하였다. 액체제트 분열의 단면분포 특성을 PDPA를 사용하여 측정하였며 SMD, 액적속도, 그리고 체적유속을 측정하였다. 그 결과 노즐로 공급되는 공기의 양이 많아질수록 Y/d방향의 관통거리는 증가하였고 액적의 미립화는 가속화되는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제16권3호
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• pp.1-8
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• 2012

70 N급 액체로켓엔진에 장착되는 비충돌형 인젝터의 수류시험을 수행하였다. 추진제 분사각이 커짐에 따라 인젝터 분무의 분열 양상이 평활류(smooth jet)에서 파상류(wavy jet) 형태로 천이하고, 분무의 분열길이는 분사압력에 반비례한다. 고속카메라로 획득한 순간분무이미지(instantaneous spray image) 분석을 통하여 액주 표면에 나타나는 파상(ruffle)이 확인되었으며, 특정 분사압력 구간(0.93 MPa)에서 분무의 주기적 흘림현상이 증폭되는 이상현상이 발견되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권3호
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• pp.26-33
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• 2014

기체중심 스월 인젝터는 대형 액체 로켓 엔진의 주연소기로 광범위하게 사용되고 있다. 케로신과 산소과잉 가스와 같은 기체-액체 추진제들은 임계 압력 이상의 높은 압력 조건에서 혼합, 연소되므로 대기조건에서의 비연소 분무실험은 실제적인 분무 거동을 정확히 재현할 수 없다. 기체중심 스월 인젝터에서 실제 조건과 유사한 분무 패턴을 관측하기 위해서, 고압 챔버와 제어 시스템이 구성되었고 선명한 가시화 결과를 얻기 위하여 실험 과정이 정밀하게 제어되었다.