• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.174-174
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• 2008

초음파를 이용하여 액체 연료를 분사하면 균일한 입경과 미립화가 우수하며 에너지 절약과 공해방지등을 할 수 있다. 또한 유속과 유량에 관계없이 이용할 수 있어 반도체 분야의 웨이퍼와 평판 표시기상에 사진 석판용 화학물질의 균일도포 컴퓨터 하드 디스크의 광택제 도포등에 사용할 수 있다. 이처럼 초저의 유출 용량을 요구하는 모든 공정 및 액체연료의 분사가 요구되는 모든 산업에 적용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 하지만 현제까지 주로 사용되고 있는 초음파노즐의 액츄에이터는 단판액츄에이터형로 높은 교류전압을 인가해주어야 하는 단점을 가지고 있다. 이 단점을 해결하기 위해 적층액츄에이터형을 사용하여 초음파 노즐 구동하면 낮은 교류 입력전압에서도 단판액츄에이터형 초음파 노즐과 같은 특성을 가질 수 있다. 또한 초음파 노즐의 구동시 기계적인 진동을 이용하므로 많은 열을 발생시켜 노즐의 온도가 상승하여 세라믹 액츄에이터에도 그 영향을 미치게 되어 열적 열화 현상이 일어날 수 있기에 높은 큐리온도를 가지는 액츄에이터가 필요하다. 본 실험에서는 $Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})_{0.02}(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.12}(Zr_{0.50}Ti_{0.50})_{0.86}O_3$ 조성을 사용하여 $900^{\circ}C$의 저온에서 액상 소결하여 적층혈액츄에이터를 제작하였으며 압전 및 유전 특성을 조사하였다. 제작된 초음파노즐을 구동하기 위해서는 약 36kHz의 30V이상의 교류입력전압 할 수 있는 구동회로가 필요로 한다. 압전액츄에이터의 구동을 위해서는 정확한 정현파 입력이 필요 없다. 압전액츄에이터의 특성상 유사 정현파 입력 만으로도 임피던스 매칭이 이루어지기 때문에 설계가 쉽고 간편한 Push-Pull 방식을 이용한 PWM인버터를 사용하였고 인버터의 출력 주파수를 34~38kHz까지 가변 할 수 있게 설계하였다. 제작된 적층액츄에이터형 초음파 노즐을 PWM인버터로 실제 액체 연료인 경유를 분사하였을 때의 액츄에이터의 온도 변화에 따른 공진주파수와 온도 의존성, 전기적 특성을 조사하고 미립화 분사되는 경유의 미립자 크기 및 최대 분사량을 조사 하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.30 no.6
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• pp.53-60
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• 2002

Based on the analyses of the single transverse injection in supersonic flow fields, the mixing characteristics of dual transverse injection of hydrogen in supersonic air flow are studied with computational methods. Three-dimensional Navier -Stokes and the k-$\omega$ SST turbulence model were used. A parametric study is conducted with the variation of the distance between two injectors. The flow patterns and the mixing characteristics of two injection flows are very different from each other, and the flow patterns and the mixing characteristics of the rear injection flow are strongly influenced by those of the first injection flow. The increase of the distance between two injectors up to a specific distance results in the increase of mixing rate and penetration of fuel. However, the increase of the distance over the specific distance results in the decrease of mixing rate and penetration of fuel. From the results it can be stated that there exists a distance between two injectors for optimum mixing characteristics.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1999.11b
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• pp.460-465
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• 1999

액체 로켓용 충돌분사형 인젝터는 구조가 매우 간단하면서 고유량의 연료를 분사시킬 수 있기 때문에 여러 엔진에 응용된 바 있다. 본 연구에서는 이러한 인젝터의 특성을 산업용 보일러에 적용하기 위한 기초 실험 및 수치 계산을 수행하였다. 충돌분사 노즐로부터 형성되는 분무의 분포 특성을 실험적으로 측정하였고 이를 실제 조건에 모사하기 위해 수치 계산을 하여, 두 결과를 비교하여보았다. 이로부터 보일러의 효율과 공해물질 저감에 영향을 가져오는 액적의 미립화 특성을 향상시킬수 있는 연료 분사 조건을 제시하였다.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2012.05b
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• pp.609-612
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• 2012

본 연구는 산학연구로 위탁된 가스레인지 신규 개발에 필요한 설계 인자를 선행적으로 파악할 목적으로 시판 중인 가정용 가스레인지를 선정하여 성능에 미치는 주요 설계 인자들의 영향을 실험적인 방법으로 파악하였다. 수행된 연구는 가스레인지에 공급되는 연료 공급압력, 연료 노즐의 분사 위치와 적재 높이에 따른 열효율과 연소 배기가스량을 측정하여 이들 변수들이 종합 성능에 미치는 영향에 대해서 주로 조사되었다. 본 연구를 통하여 성능에 영향을 주는 최적화된 적재 높이와 연료 노즐 분사위치가 존재함을 확인하였으며, 이러한 결과는 업체의 신규 개발에 유익한 정보로 활용될 예정이다.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.24 no.4
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• pp.25-31
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• 2020

Experimental investigations were conducted to examine the combustion characteristics of a swirl-stabilized double cone premixed burner nozzle used for industrial gas turbines for power generation. Several variants with different fuel injection patterns are tested to compare the combustion characteristics such as NOx and CO emissions, stability, and wall temperature distributions. Main results show that NOx emissions and stability are decreased either when the fuel hole diameter is decreased with the same number of fuel holes, or when the number of fuel holes is reduced with the same total area of fuel holes, both of which are due to a higher penetration of fuel into the air stream. Not only is NOx reduced but also stability is enhanced when the fuel hole diameter varies in an alternating manner with the same total area of fuel holes, showing that NOx reduction is due to a higher penetration of mean fuel injection path while stability enhancement is due to a lowered penetration of minimum fuel injection path.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.8 no.4
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• pp.298-304
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• 1984

본 연구에서는 저자들이 디이젤기관 제조업체에서 디이젤 기관의 성능개선을 효율적으로 수행하기 위하여 기업체 연구소에서 쉽게 적용할 수 있는 시뮬레이션 프로 그램을 개발하는 과정에서 수행된 것이며, 아울러 각 기관 회전수에서의 연료분사 관 내에서의 압력변화와 노즐 니이들 밸브 양정을 측정함으로써 수학적 시뮬레이션 결과 와 실제결과를 비교할 수 있게 하였다. 그 결과, 개발된 시뮬레이션 프로그램은 실 제 연료분사 과정을 충분히 잘 예측할 수 있었으며, 향후 이 프로그램을 이용하여 연 료분사계의 조정에 의한 디이젤기관 성능개선을 효율적으로 수행할 수 있을 것으로 기 대한다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.05a
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• pp.253-256
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• 2009

In the micro turbojet engine less than 350kw power class, it is not easy to find out the good atomization fuel injector with good spray quality. However conceptually, rotating fuel injection system can give high atomization quality by only the centrifugal force of a high speed rotating shaft of the engine without high-pressure fuel pump. With this motivation, we manufactured very small rotating fuel injector of 40 mm diameter and performed under a variety of injection orifices. We measured droplet size, velocity and spray distribution by the PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer) system. Also spray was visualized by using high speed camera. From the test results, we could understand that the length of liquid column from the injection orifice is mainly controlled by the rotational speeds. Furthermore, droplet size(SMD) is decreased with the rotational speeds and is influenced by the diameter of the injection orifice and liquid film thickness.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2007.04a
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• pp.53-57
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• 2007

고속회전의 원심력으로 연료를 공급하고 액체연료의 미립화를 초래하는 회전연료분무장치에 대한 분무특성 시험연구를 수행하였다. 특정한 공간상에 존재하는 액적의 특성을 이해하고자 고속회전 연료분사시스템을 설계 제작하였다. 시험장치는 고속으로 회전하는 Spindle, 회전연료노즐, 가압식 물탱크, 아크릴 케이스로 구성하였다. 액적의 크기와 속도를 측정하기 위해 PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer)시스템을 사용하였고, ND-Yag Laser를 사용하여 분무를 가시화 하였다. 시험결과 고속회전 연료분사시스템의 분무특성을 확인할 수 있었고, 회전속도는 액적 크기, 속도, 분무각 및 분무패턴 등의 분무특성에 주요한 영향을 미치는 것으로 확인되었다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2003.10a
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• pp.173-178
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• 2003

The study was performed to understand combustion characteristics of the slinger combustor. Liquid fuel is discharged radially outwards through injection holes drilled in the high speed rotating shaft. We observed atomizing characteristics with variation of fuel nozzle rotating speed by using PDPA system. The mean drop diameter highly depends on fuel nozzle rotating speed. In KARI combustion test facility, Ignition and combustion tests were performed by using real scale combustor. In the test results, ignition and combustion efficiency were increased according to increasing fuel nozzle rotating speed. The measured radial temperature distribution at the combustor exit shows stable and fairly good distribution.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.13 no.4
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• pp.63-74
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• 1989

It is well-known that the fuel injection system if a diesel engine has taken a more important place in understanding of diesel combustion process with combustion chamber. But a diesel fuel injection system has an assembly of many complex and intricate problems such as the desired rate of injection, secondary injection and injection pump etc., in addition to the atomization for ignition and combustion, the penetration and diestribution for proper utilization of air. The analysis is carried out by simplifing and modeling the injection phenomena and dividing into three parts comprising of fuel injection pump, high pressure pipe and fuel injection nozzle. The purpose of this paper is to describe an analytical simulation of the injection system and to speed up the work of developing injection systems for new engines. The effects of important injection parameters as predicted by the present model are found to be in good agreement with experiment. It can be seen that there is an optimal pipe diameter for maximum quantity injected.