• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.196-199
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• 2011

고압관, 가압관, 발사관으로 구성된 2단식 경가스 총을 사용하는 축소형 초고압 분사 시스템은 액체 제트를 초음속으로 생성할 수 있다. 이러한 초음속 액체 제트는 전방에 발생하는 충격파로 인한 액적 미립화를 촉진 시킬 수 있다. 본 연구에서는 초음속 액체 제트의 미립화 특성을 파악하기 위해 직선 원추형 노즐을 사용하여 기하학적인 형상 변화에 따른 실험을 진행하였다. 미립화 특성을 나타내는 SMD는 L/d가 증가할수록 $151.2{\mu}m$에서 $52.25{\mu}m$로 감소하는 경향을 나타내었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권8호
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• pp.706-713
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• 2007

코안다 효과를 유발시키기 위해 환상 슬릿과 팽창률이 일정하지 않은 축소 노즐로부터 분사되는 제트의 구조와 환상의 슬릿과 팽창률이 일정한 노즐로부터 분사되는 제트의 구조를 비교 연구하였다. 실험에 있어서 노즐 입구와 출구 직경을 각각 40mm, 20mm로 하였고, 노즐 출구 평균 속도를 90m/s로 하였다. 3축 이송 장치와 스캐닝 밸브 시스템을 이용하여 제트 축 및 반경 방향 압력을 측정하고, 측정된 정압 및 전압으로부터 구한 속도 분포를 비교 검토하였다. 안정성과 수속성이 우수한 제트를 얻기 위해서는 팽창률이 일정하지 않은 노즐보다 팽창률이 일정한 축소 노즐과 환상의 슬릿을 통해 코안다 효과를 이용하여 분사하는 것이 효과적임을 밝혔다. 또한 팽창에 따른 압력 강하도 팽창률이 일정한 노즐의 경우가 상대적으로 더 작게 됨을 알았다.

• 한국추진공학회지
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• 제13권2호
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• pp.1-8
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• 2009

횡단류로 펄스 분사되는 액체제트의 분무 특성을 연구하기 위하여 35.7 ~ 166.2Hz 범위의 분사 주파수와 횡단류 속도 42 ~ 136 m/s의 조건에서 실험을 수행하였다. 횡단 유동장에서 액체제트의 주된 분열 인자는 압력 펄스 주파수의 영향보다는 횡단류의 항력에 의존하며, 주기적인 압력 진동에 의해 횡단류로 분사된 액체제트는 상하 진동하는 특성을 나타냈다. 또한 액적의 집합체(liquid jet puff)가 횡단류 방향의 액체 제트 표면에 나타났으며, 이러한 두 가지 특성을 통해 유동장의 혼합을 예상할 수 있었다. 압력 펄스 주파수에 의한 SMD 특성은 연속 분사의 층상 구조와 다른 비층상 구조로 나타났으며, 체적 유속은 압력 펄스 주파수가 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권8호
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• pp.813-821
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• 2015

본 논문에서는 배치식 살균기의 문제점을 분석하여 연속 살균기를 모델링하고 설계하였으며 온도편차를 제어하였다. 살균기의 노즐 직경, 홀 직경, 노즐 길이 등의 설계 파라미터를 이용하여 온도를 해석하였다. 살균기의 온도편차에 중요한 노즐 직경, 제트박스의 직경, 노즐의 홀 피치 등의 설계 파라미터를 반응표면분석법에 의하여 최적화하였다. 그리고 본 연구에서 제안한 설계 파라미터를 이용하여 살균기의 실험장치를 개발하여 온라인으로 테스트를 실시하였다. 온라인 테스트 결과 목표온도까지 상승하는데 약 7.3 min 소요되었고 온도편차는 약 $0.84^{\circ}C$로 양호하였으며 해석적으로 최적화를 실시한 결과와 동일한 최적조건을 도출하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권10호
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• pp.68-74
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• 2005

전압력 회복률을 극대화시키기 위하여 램제트 엔진 흡입구 최적형상이 수치적으로 조사되었다. 각 설계인자의 설계영역에 대해 성능을 근사적으로 예측하기 위하여 반응표면법을 도입하였다. 설계인자로는 첫 번째 램프각, 목직경, 그리고 디퓨져 확대각이 선택되었다. 얻어진 반응표면의 신뢰성 검증을 위해서 ANOVA가 사용되었다. 얻어진 최적모델의 전압력 회복률은 기준모델에 비해 36% 향상되었다. 또한 디퓨져에서의 점성손실은 5% 미만인 것으로 조사되었다.

• 에너지공학
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• 제8권2호
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• pp.333-340
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• 1999

과냉수에서의 난류 증기응축 제트에 대한 수치해석 연구가 수행되었다. 증기와 과냉수 사이에 국부 균질유동을 가정하고 난류 특성은 난류 확산화염에서 사용되는 $textsc{k}$-$\varepsilon$-g 모델을 사용하여 증기응축 유동 현상에 대한 물리적 모델을 제안하였다. 즉, 난류는 난류 운동 에너지와 운동 에너지 소멸률로 모사되고 증기와 과냉수의 혼합률비에 대한 평균값과 변동량에 대한 미분 방정식을 추가하여 직접 풀고 혼합률비에 확률분포 함수를 적용하여 열역학 변수의 평균값을 구한다. 증기 질량 유속, 과냉수 온도와 노즐 직경을 변화시키며 증기응축제트의 특성을 해석하였다. 본 해석에 사용된 모델을 평가하기 위해 기존의 실험 데이터를 사용해서 수치해석 결과와 실험치를 비교하여 만족할 만한 결과를 얻었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권8호
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• pp.714-719
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• 2007

본 연구에서는 적외선(Infra-Red) 카메라를 이용하여 원형 노즐을 통한 고속 제트 분사 시 수직 충돌 벽면에서 나타나는 정상상태(steady state)의 단열 벽면 온도를 2차원적으로 측정하였다. 출구 노즐 직경으로 표현된, Reynolds 수 187,000에서 노즐-평판간 거리 변화의 영향을 살펴보았으며, 측정된 단열 벽 온도는 회복 계수로 무차원화 하였다. 한편 열전대를 이용하여 측정한 단열 벽면 온도를 적외선 카메라를 이용한 측정 결과와 비교하여 검증하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.99-102
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• 2009

비정상 난류 유동장으로 분사되는 액체 제트의 액주 분열과 미립화 현상에 관한 LES를 수행하였다. 기체상태의 공기 유동 해석에 오일러리안 해법을 사용하고, 액적 추적을 위하여 라그랑지안 해법을 사용하여 기체-액체간 이상유동(two phase flow) 해석을 수행하였다. 액주의 1차 및 2차 분열이 관찰되었다. 일정한 속도로 유입되는 공기유동 중에 액체 분사 속도를 달리하여, 액체-기체 운동량 플럭스 비의 변화를 고려하여 액체 제트의 침투깊이를 조사하였으며 실험결과와 유사함을 알 수 있었다. 제트 후류에서 입자 평균직경에 대한 분석을 수행하였다.

• 한국분무공학회지
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• 제19권4호
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• pp.197-203
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• 2014

The liquid jet breakup has been studied in the areas such as aerosols, spray and combustion. The breakup depends on several physical parameters such as the jet velocity, the nozzle inner diameter, and the density ratio of the water to the jet. This paper deals with characteristics of the jet breakup according to the jet velocity and the nozzle diameter. In order to consider only hydrodynamic factors, all the experiments were conducted in non-boiling conditions. The jet behavior in the water pool was observed by high-speed camera and PIV technique. For the condition of the inner diameter of 6.95 mm and the jet velocity of 2.8 m/s, the debris size of 22 mm gave the largest mass fraction, 39%. For higher jet velocity of 3.1 m/s, the debris size of 14 mm gave the largest mass fraction, 36%. For the nozzle with inner diameter of 9.30 mm, the debris size distribution was different. For jet velocity of 2.8 m/s and 3.1 m/s, the debris size with the largest mass fraction was found to be 14 mm. It was identified that the debris size decreased as the diameter or the jet velocity increased.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.320-324
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• 2017

아음속 공기유동으로 수직분사하는 액체제트에 대하여 오리피스 형상이 달라질 경우, 분무특성에 어떠한 영향을 미치는지 실험적으로 연구하였다. 서로 다른 오리피스 길이 대 직경비와 타원형 노즐의 종횡비를 갖는 분사기들을 제작하여 수직분사 실험을 진행하였다. 원형노즐과 타원형 노즐에서의 분열길이를 비교하였으며, 타원형 노즐에서의 분열길이는 모든 실험조건에서 원형노즐에 비해 줄어들었다. 캐비테이션과 수력튀김 현상이 분사기 내부에 발달되는 분무차압 조건의 경우, 두 노즐 모두 분열길이가 감소하였다. 액주궤적의 경우, 장축으로부터 분무되는 액체제트가 횡방향 공기유동에 수직으로 부딪혀 나가는 경우가 액주의 궤적이 단축에 비해 더 휘어지며, 침투높이가 낮아진다.