• Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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• v.16 no.6
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• pp.16-21
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• 1994

본 연구에서는 연료의 핵심기술인 분사기술을 향상시키기 위하여 연료의 고압분사와 초음파 에너지 공급기술을 이용하여 연료의 미립화를 시도하고 EFI연료 분사방식에서 초음파 공급장치를 개발하여 추후 직접 분사식 초음파 무화장치의 개발을 위한 기초를 마련하고 직접 분사식에서 문제시되어지는 분사 초기 또는 분사 말기의 분사연료 미립화의 분사 전구간에서의 분사연료의 미립화를 시도하기 위한 기초를 마련하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.317-317
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• 2008

기존의 초음파 노즐은 단판액츄에이터형 초음파 노즐을 사용하여 연체 연료를 분사하였다. 하지만 단판액추에이터형 초음파 노즐은 300V이상의 고전압을 필요로 하여 소비전력이 높은 단점을 가지고 있다. 하지만 적층액츄에이터형 초음파 노즐은 저전압 구동이 가능하여 낮은 소비전력을 가지며, 단판액츄에이터헝 초음파 노즐보다 우수한 분사특성을 가지고 있는 장점이 있다. 또한 공진형 인버터를 사용하여 초음파 노즐을 구동하는 경우 노즐의 구동 전압을 공진에 의하여 쉽게 얻어질 수 있는 장점과 구동 스위치에 가해지는 전압의 크기가 상대적으로 작게되므로 인버터 구동에 저전압 MOSFET를 사용함으로써 도통손실의 저감 및 구성회로의 저압화 등에 유리한 이점이 있다. 본 연구에서는 적층액츄에이터형 초음파노즐을 개발하고 그에 따른 공진형 인버터를 설계하여 적층엑츄에이터형 초음파 노즐의 분사 시스템을 제안 한다. 또한 실제 액체연료인 경유를 분사하여 전기적특성과 분사특성을 조사한다.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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• v.5 no.2
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• pp.80-86
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• 1997

This experiment was undertaken to investigate spray characteristics of the conventional injection system and the ultrasonic energy added injection system. Sauter mean diameter was measured under the variation of injection pressure and the spray distance. To measure the droplet size, we used the Malvern system 2600C. The spray angle and mass distribution were analyzed to the CCD camera and the patternater. After experiment, it was found that the ultrasonic energy added injection system had smaller Sauter mean diameter of droplet, wider mass distribution and wider spray angle than the conventional injection system had.

• Journal of Energy Engineering
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• v.18 no.3
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• pp.169-174
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• 2009

In the study, the effect of the ultrasonic energy in transportational diesel fuel on the engine performance and exhaust emission has been investigated for indirect injection diesel engine. It was tested to estimated change of engine performance and exhaust emission characteristics for the transportational diesel fuels and the reforming fuels which was irradiated by the ultrasonic energy. The results of the study may be concluded as follows; By the irradiation of ultrasonic energy on the diesel fuel, cylinder pressure, heat release rate and engine power were increased but bsfc, mass fraction burned, and smoke were reduced. Also, the combustion was more stabilized and became complete and NOx was increased.

• Journal of ILASS-Korea
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• v.1 no.1
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• pp.85-91
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• 1996

This experiment was undertaken to investigate spray characteristics of the conventional inject ion system and the ultrasonic energy added inject ion system. Sauter mean diameter was mesured under the variation of inject ion pressure and the spray distance. To measure the droplet size we used the Malvern system 2600C. The spray angle and mass distribution was analyzed to the CCD camera and the patternater. After experiment, it was found that the ultrasonic energy added injection system had smaller sauter men diameter of droplet, wider mass distribution and wider spray angle than the conventional inject ion system had.

• Journal of Energy Engineering
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• v.7 no.1
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• pp.17-23
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• 1998

A simplified experiment was performed to figure out the atomization characteristics of highly viscous liquid of rice-bran oil by applying ultrasonic energy to improve the atomization of spray droplets. A spray system, an ultrasonic system, and three kinds of pintle-type nozzles(pin-edge angle: 5 , 10 , 15 ) were manufactured. To investigate the effects of ultrasonic energy on the atomization of a highly viscous liquid, a phase doppler particle analyzer was used for the measurement and calculation of spray droplets data. Nozzle opening pressures were chosen of 3 levels, i.e, 10, 13, 16 MPa. As a result, it could be concluded that the ultrasonic energy was effective to improve the spray atomization when applied to the fuel by means of 3 different nozzles because of the effects of the liquid fuel cavitation and relaxation between molecules caused by ultrasonic energy. The improvement rate of the spray atomization by the ultrasonic spray atomization by the ultrasonic spray compared with the conventional spray was about 10% increase in the case of pintle type nozzles. With the increase of pin-edge angles the distribution lines by nozzle opening pressures are declined for both conventional and ultrasonic sprays. This means that the increase of the pin-edge angle improves the atomization of sprays.

• 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 of Propulsion Engineers
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• v.20 no.3
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• pp.9-16
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• 2016

An experimental study was performed to investigate the combustion characteristics of the liquid hydrocarbon fuel atomized by an ultrasonic oscillator. Configuration of the flame was caught by the high-speed camera, and images were analyzed in detail through a post-processing. In addition, the fuel consumption was measured using the balance during the combustion reaction. As a result, the consumption of atomized fuel increased with the increasing flow-rate of carrier-gas, but any correlation between the air/fuel ratio and carrier-gas flow-rate was not found. The variation of flame area was dependent on the fuel consumption and input power of the ultrasonic oscillator. FFT (Fast Fourier Transform) analyses using the flame area were conducted in order to discuss flame flickering.

• Journal of Biosystems Engineering
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• v.25 no.6
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• pp.471-480
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• 2000

대체연료로서 바이오 연료의 디젤엔진에의 적합성을 파악하기 위하여 경유, 가온 미강유, 초음파 적용 가온 미강유, 미강유 메틸 에스테르, 폐식용유, 초음파 적용 폐식용유, 폐식용유 메틸 에스테를 14kW 예연소실식 디젤 엔진의 연료로 사용하여 그 성능과 배기배출물을 측정하였다. 시험에 사용한 바이오 연료들에 의해 엔진 분사 펌프의 조정이나 다른 부품의 개조를 하지 않고도 단기간 전부하 상태로 1,600~2,800 rpm 의 범위에서 엔진은 정상적으로작동하였다. 바이오 연료를 사용하였을 경우 전반적으로 엔진성능과 배기 배출물 특성에 있어서 경유를 사용하였을 경우와 비견할만 하였으며 특히 매우 낮은 농도의 $SO_2$와 매연을 배출하였다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.20 no.1
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• pp.43-49
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• 2016

An experimental study was performed to investigate the combustion characteristics of the liquid hydrocarbon fuel atomized by an ultrasonic oscillator. Configuration of the flame was caught by the DSLR camera, and images were analyzed in detail through a post-processing. Temperature of the flame zone was measured using thermocouple. It is resulted that the flame area is proportional to the mass flow rate of carrier gas as well as the voltage applied to the ultrasonic oscillator. Temperature of the flame zone is measured and analyzed according to variation in the operating condition of the burner, too.